Выбор объектива для камеры видеонаблюдения

Фокус. Как подобрать объектив к камере видеонаблюдения?

Уважаемые посетители, рекомендуем посмотреть нашу новую статью по выбору объективов для камер наблюдения. В этой статье рассмотрен выбор объективов для камер высокого разрешения и преведены примеры качества распознавания в зависмости от расстояния и угла обзора.

Основная дилемма при выборе камеры для системы видеонаблюдения, это фокусное расстояние линзы, именно от него зависит то, что Вы в итоге увидите. С одной стороны человеку надо видеть все вокруг, т.е. иметь максимальный угол обзора, с другой стороны нужна детализация изображения, которой можно добиться, только уменьшая угол обзора.

Для примера, устанавливаем две одинаковые камеры с фокусом 8мм и 3.6мм, на широкоугольной камере взгляд «цепляется» за какой то элемент на изображении, например автомобильный номер – он не виден. Но зато он виден на узкоугольной камере с фокусом 8мм и создается впечатление, что камера с объективом 3.6 хуже, хотя на самом деле камеры одинаковые, за исключением объективов.

Как же подобрать необходимый фокус объектива камеры видеонаблюдения? Самый простой способ, это купить камеру с варифокальным объективом.

Варифокальный объектив.

Это объектив, который позволяет произвести изменение фокусного расстояния и подстроить на месте тот угол обзора, который необходим. Но у варифокального объектива есть ряд существенных минусов:

1.Высокая цена объектива
2.Больший размер, по сравнению с объективом, имеющим фиксированный фокус и как следствие, больший размер самой камеры.
3.Сложность в точной фокусировки изображения. На небольшом тестовом мониторе, который можно подключить к камере, изображение мелкое и невозможно точно настроить, а просмотр на большом мониторе не всегда возможен.
4.Изображение с варифокального объектива несколько хуже, чем с фиксированного.

Как выбрать нужный фокус?
Необходимо нарисовать план помещения или объекта, отметить место планируемой установки камеры, оценить, под каким минимальным углом обзора будет видно все, что Вам необходимо. Сверить по таблице какой фокус соответствует Вашему углу.

Если на бумаге Вам работать сложно, то советую программу IP Video System Design Tool 7, имеющую бесплатный триальный период, на которой можно быстро нарисовать план, разместить камеры и подобрать нужный фокус.

Всегда ли нужно идти на компромисс?
Как уже ранее было отмечено, нам необходимо выбрать одно из двух – либо детализацию, либо угол обзора. Какие еще есть варианты? Если брать аналоговые камеры, то одним из вариантов решения является выбор видеорегистраторов и камер в стандарте 960Н, это широкоформатный стандарт, который позволяет видеть в 1.33 раза более широкую картинку с камеры при том же фокусе объектива. Либо переход на IP видеонаблюдение, поскольку детализация HD камеры с разрешением 1280х720 по пикселям в 2.5 раза выше, чем у аналоговой камеры и примерно в 4 раза выше по субъективному взгляду на изображение. Дело в том, что при размерности матрицы аналоговой камеры в 0.4 мегапикселей, после преобразования изображения в аналоговый сигнал происходят определенные потери. При передачи изображения по кабелю также происходят потери и при кодировании кодеком H.264 еще раз происходят потери качества. В результате мы имеем реальное соотношение, близкое к 1:4.
Таким образом, изображение с одной камеры 720р и объективом 3.6мм будет более информативно, чем изображение с двух аналоговых камер с фокусом 8мм. Если же надо еще большую детализацию, то можно выбрать FullHD камеру с разрешением 1920х1080.
При этом стоимость одной IP HD камеры примерно равна стоимости двух аналоговых камер, но затраты на монтаж делают установку одной IP камеры вместо двух аналоговых более выгодным.

Особенности широкоугольных объективов.

В рамках статьи хочу отметить, что чем выше угол обзора, тем выше нелинейные искажения по краям изображения. И даже хорошие объективы дают такой эффект.


Крайним случаем широкоугольного объектива является так называемый объектив «рыбий глаз» имеющий максимальный угол обзора. Такие объективы устанавливаются, например, в центре под потолком помещения и способны обозревать всю комнату одной камерой.

Какой объектив нужен для камеры видеонаблюдения

Даже самый незначительный компонент в системе видеонаблюдения играет важную роль в получении качественной записи. Без объектива невозможна работа ни одной камеры, а его выбор напрямую оказывает влияние на то, какой будет готовая картинка. Хороший объектив даже с самой недорогой видеокамерой позволит получить классное изображение. В то же время, даже самое дорогое оборудование окажется бессмысленной тратой денег, если на него поставить некачественную оптику. Посмотрим, на что следует обращать внимание при покупке объектива для камеры видеонаблюдения.

Тип объектива

Современные объективы подразделяются на 3 основных типа, и от этого зависят их характеристики:

  1. Монофокальные. По-другому их еще называют статическими или фиксированными. Это объясняется тем, что величина фокусного расстояния зафиксирована и не может меняться, например, 3,6 мм, 12 мм и так далее. Они просты в установке и стоят сравнительно недорого, но произвести фокусировку на объекте или изменить угол обзора в этом случае не удастся. Видеокамера, оснащенная таким объективом, прекрасно подойдет для того, чтобы быть установленной в углу и охватывать область 10 на 10 метров.
  2. Варифокальные. Они уже позволяют регулировать такие критерии, как фокусное расстояние и угол обзора. Другое дело, что это происходит в диапазоне значений, например 3,6 мм – 8 мм. Конечно, для них свойственна уже большая универсальность, но и стоят они дороже монофокальных. Чтобы производить настройку, понадобится выполнить ручную фокусировку.
  3. Трансфокаторные, или зум-объективы, — это самые универсальные устройства. Дают возможность регулировки угла обзора, а также масштабирования выбранного участка объекта. Особенно востребованы в случае применения поворотных видеокамер, поскольку множество параметров можно изменять дистанционно, при помощи пульта управления. По своей стоимости относятся к наиболее дорогим объективам.
Читать еще:  Скорость записи видеорегистратора на карту памяти

Казалось бы, однозначно стоит делать выбор в пользу объективов с переменным значением фокуса. Но они обладают и определенными недостатками, кроме своей высокой цены. Прежде всего, его необходимо настраивать, а это довольно непростой процесс, особенно, для тех, у кого нет опыта в этом деле. Надо обнаружить оптимальное соотношение фокусного расстояния и резкости, а также применять светофильтры для затемнения картинки, ведь запись будет вестись и в темное время суток.

Кроме того, объективы с регулировкой фокусного расстояния отличаются худшей светосилой, а об этом продавцы зачастую не говорят ничего. На практике оказывается, что такое оборудование передает плохую картинку в сумерках, которая намного хуже той, что была сделана при свете. В процессе эксплуатации у таких объективов часто случается расфокусировка – это происходит из-за неблагоприятных климатических факторов и внешнего воздействия. Так что, сократить затраты на создание видеонаблюдения вполне возможно, если нет настоящей необходимости в покупке варио- и трансфокальных объективов.

Материал корпуса объектива и его линз

С одной стороны, материал, из которого выполнен корпус объектива, никакого влияния на качество записи не оказывает. Но пластиковый корпус может легко подвергаться деформации при малейшем ударе. Это со временем приведет к перекашиванию линз, находящихся внутри. Это, в свою очередь, вызовет изменение углов обзора или снижения разрешения.

Что касается самих линз, то они могут быть выполнены также из пластика. В этом случае они будут стоить дешевле, но со временем могут помутнеть. Это не сможет не сказаться на качестве картинки, которую фокусирует объектив.

Разрешение и формат матрицы

Чаще всего для видеонаблюдения применяются форматы матриц от 1/3 до ½. Объектив надо подбирать так, чтобы он соответствовал этому формату или был даже большим. Что будет в случае несоответствия? Даже на минимальном фокусном расстоянии по углам проявятся черные пятна.

Производители объективов обозначают их разрешение так, чтобы можно было понять, подходит ли по этому параметру объектив камере, в которой он будет использоваться. Но реальное разрешение объективов указывается не в мегапикселях, а в виде «линии/мм». Еще один критерий – это разрешение по краям картинки.

Линзы изготавливаются таким образом, что оптическое разрешение снижается к краям объектива по сравнению с центром. Поэтому при выборе нужно уточнять, насколько оптика может создавать высокое разрешение не только по центру, но и по краям.

Фокусное расстояние и угол зрения

Этот показатель должен подбираться под размер участка наблюдения. Например, если в объектив камеры попадут другие хорошо освещенные предметы вблизи, то в таком случае время экспозиции будет автоматически уменьшено согласно усредненному показателю освещенности в кадре.

Фокусное расстояние считается важнейшим аспектом, определяющим, насколько широко и далеко будет видеть видеокамера. Его измеряют в миллиметрах – это расстояние я между крайней точкой объектива и видеоматрицей, на которую передается изображение. Самое частое значение фокусного расстояния в современных камерах – это 3,6 мм. Это примерно подобно тому углу зрения, которым обладает человеческий глаз.

Такие объективы широко использованы в небольших офисных либо жилых помещениях. Но, при выборе фокусного расстояния для наблюдения, надо понимать, что, чем меньшим оно будет, тем большую зону обзора сможет охватывать камера. Чем большим будет фокусное расстояние объектива, тем более детальной будет картинка, но меньшей – зона охвата.

Если необходим общий обзор территории на объекте, лучше обратить внимание на широкоугольные объективы. Внутри объектов, когда требуется распознать небольшие детали, пригодится большое фокусное расстояние.

Такой показатель, как угол зрения изделия, говорит нам о том, насколько значительным будет охват площади объективом в процессе съемки. В случае с широким углом, обычно речь идет об объективах, чье фокусное расстояние до 3,6 мм. Они охватывают большую территорию, но за счет ухудшения качества детализации.

Для того, чтобы заранее определить требуемый угол обзора объектива, надо выбрать пару предполагаемых точек на изображении. После этого они соединяются прямой линией с местом, где будет располагаться камера и замеряется угол между данными прямыми.

Посмотрите наше видео, где есть блок, посвящённый подбору объективов для камер видеонаблюдения:

Параметры диафрагмы объектива

Этот элемент отвечает за регулировку объема светового потока, который попадает на видеоматрицу. Простые модели отличаются фиксированным значением диафрагмы, другими словами, они не годятся для видеозаписи на тех объектах, где часто меняется показатель освещенности – например, внутри помещений.

Другие объективы могут «похвастаться» автоматической диафрагмой. Она представляет собой мини-двигатель, крепящийся к объективу и изменяющий количество проходящего света. Благодаря такой опции можно добиваться более высокого качества изображения, даже при недостаточном освещении. Объективы с автоматической диафрагмой применяются для наружного видеонаблюдения.

Существует и такой параметр, который именуется числом диафрагмы – другими словами, оно обозначает критерий светосилы объектива. Чем это число будет меньшим, тем более объектив подходит для ведения съемки при плохом освещении, потому что диафрагма будет максимально открытой.

Как регулировать диафрагму, а, другими словами, количество проникающего света? При ручной регулировке необходимо проворачивать ее кольцо до того момента, пока на картинке не будут как следует различаться разнообразные оттенки. Если камера будет работать снаружи здания, то лучше всего купить объектив с автоматической диафрагмой, поскольку ни у кого не хватит терпения постоянно заниматься регулировкой по нескольку раз на день.

Читать еще:  Мобильное видеонаблюдение для дачи

Мегапиксельные объективы

Это оборудование получило распространение благодаря все большей популярности IP-камер. Они отличаются полным разрешением и высокой контрастностью. Достигается это особым качеством основных элементов. Ведущие известные производители используют в своих изделиях стеклянные линзы, подлежащие сверхтонкой шлифовке. Если правильно подобрать сочетание линз и тщательно рассчитать механические свойства конструкции, это позволит сделать оборудование максимально точным.

Такие объективы отличаются сверхпрочным корпусом, который надежно защищает оборудование от толчков, ударов, вибраций, а также от неблагоприятной температуры окружающей среды. Даже в условиях слабой освещенности они гарантируют крайне четкое изображение благодаря своей широкой апертуре. Распознавание изображений получается предельно точным с одновременным снижением уровня искажений.

Основное преимущество такого оборудования связано с его повышенной разрешающей способностью. Даже в случае с камерой высокого разрешения обычный объектив будет ухудшать ее реальное разрешение. А вот мегапиксельный аналог отлично справится с прекрасной детализацией, особенно по углам картинки.

Кроме того, такое оборудование оснащается опцией ИК-коррекции. Это важный параметр, который в случае с камерами типа «день и ночь» предотвратит расфокусировку картинки при переходе камеры на ночную запись.

Самые популярные объективы

На практике заказчики чаще всего выбирают оборудование с универсальными параметрами, простое в эксплуатации и настройках. Оно оснащается автоматической регулировкой диафрагмы, а объектив вариофокального типа со сменой фокусного расстояния. Выбор угла обзора зависит от того места, где будет установлена видеокамера:

  • узкоугольный объектив (3-30°) применяют по периметру сооружения, для ведения записи в коридорах, на лестницах, вдоль заборов и ограждений;
  • средний угол обзора составляет 30-70°. Такое оборудование найдет себя при наблюдении за прилегающей территорией, а также в помещениях средней площади;
  • широкоугольный объектив (угол 70-95°) отлично проявит себя при наблюдении за входной дверью или в помещении с размерами 10 Х 10 метров.

На самом деле, выстроить эффективную систему видеонаблюдения, не переплачивая за это баснословных денежных средств, весьма непросто. Заказчик должен четко понимать, что в создании изображения высокого качества принимает участие не только сама камера, но и ее объектив.

Готовы к выбору? Добро пожаловать в каталог!

Как выбрать угол обзора и фокусное расстояние объектива камеры

vkontakte social button pressed RU’>

odnoklassniki social button pressed RU’>

У любой камеры есть три параметра, которые тесно связаны между собой.

  • размер матрицы (измеряется в дюймах, например: 1/2″, 1/3″, 1/4″);
  • фокусное расстояние (ФР) объектива (обозначается буквой f, указывается в мм);
  • угол обзора (измеряется в градусах).

При широком угле обзора ФР будет маленьким.

Советы по выбору

Выбор угла обзора определяется задачами, которые ставят перед камерой. Если необходимо вести наблюдение за территорией большой площади, не выделяя конкретный объект, подойдет устройство с объективом 2,8-3,6 мм. Оптимальным считается угол в диапазоне от 70 до 140°.

Угол в 60° близок к углу обзора глаза человека. Такое значение считается средним. Устройства могут передать детализированную картинку при расположении объекта на расстоянии до 10 м.

Длиннофокусный объектив с обзором до 30° подходит для наблюдения за объектами, которые отдалены от пункта контроля на 20–70 м.

Зная размер матрицы, вычисляют ФР объектива по таким формулам:

f= h×S/Н или f= v×S/V

где h – размер матрицы по горизонтали.

  • S – расстояние до объекта видеонаблюдения;
  • H – величина объекта в горизонтальной плоскости;
  • v – матрица по вертикали;
  • V – величина объекта в вертикальной плоскости.

Чтобы было понятнее, приведем пример, как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения.

Есть здание с длиной фасада в 15 метров; удаленность объекта от точки наблюдения – 25 метров. Чтобы найти оптимальное расстояние камеры, подставляем в формулу, приведенную выше, известные значения, выбрав видеокамеру с матрицей 1/3″.

Округляем в большую сторону (чтобы не потерять часть изображения) и получаем, что нам необходима камера на 8 мм.

Также можно воспользоваться готовыми таблицами расчета или бесплатными онлайн-калькуляторами.

Что еще нужно учесть

Все описанное выше, относится к камерам с фиксированным ФР. Иногда сложно определиться с размером участка, над которым нужно установить контроль. Бывает и иная ситуация: площадь зоны наблюдения меняется, то увеличиваясь, то сокращаясь. Тут мы рекомендуем устройство с вариофокальным объективом. В нем можно самостоятельно настраивать обзор. В отдельную категорию выделяют устройства, в которых можно менять ФР и ракурс наблюдения (варьируется в до 360° в горизонтальной плоскости и до 180° в вертикальной).

Диапазон ФР, как правило, варьируется от 2,8 до 50 мм. В некоторых моделях он бывает выше. При использовании вариофокальной оптики качество изображения не ухудшается в случае приближения/отдаления. Это возможно благодаря оптическому увеличению объектива.

Если угол необходимо менять, лучше выбрать камеру с моторизированным объективом, такие обычно применяются в поворотных камерах, также это избавит от необходимости физического переноса камеры.

Остались вопросы? Обращайтесь к сотрудникам Ivideon. Мы подскажем, как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения, определить зону, которая будет попадать в поле зрения оборудования или наоборот – подберем устройство для участка заданной площади.

Выбираем объектив для камеры видеонаблюдения

Чтобы получить качественное изображение с видеокамеры, важен каждый элемент, входящий в состав устройства. Немаловажную роль в генерации видеопотока с четкой детализированной картинкой играет объектив. От качества линз, их подгонки и сборки, а также совместимости с характеристиками светочувствительной матрицы зависит эффективность работы оборудования. Поэтому при выборе объектива для камер видеонаблюдения важно правильно определить, какая оптика нужна в конкретной ситуации. Для этого нужно знать ее основные характеристики, специфику и область применения.

Читать еще:  Инфракрасная подсветка для камер видеонаблюдения своими руками

Чтобы узнать, как выбрать объектив камеры видеонаблюдения, нужно определить задачи, которые он будет выполнять. Здесь важны два фактора: место установки, зона охвата территории и максимальное расстояние, на котором будет работать система слежения.

Виды объективов камер видеонаблюдения

По конструкции различают 4 типа оптики:

  • Фиксированный (монофокальный). Имеют одно неизменяемое значение фокусного расстояния. Не требуют настройки, не могут изменять угол обзора камеры.
  • Вариофокальные.Позволяют вручную регулировать фокусное расстояние в пределах, заданных конструктивно. Такую оптику можно подстраивать под объект или быстро переконфигурировать на выполнение новой задачи. Универсальный вариант при подборе объектива для камеры видеонаблюдения.
  • Трансфокаторный. Оборудован мотором для изменения фокусного расстояния в автоматическом режиме. Используется в PTZ оборудовании, позволяет изменять угол обзора, масштабировать зону наблюдения. Как правило, оптика оборудована системой автофокусировки при зумировании объектов.
  • Fish-eye. Панорамная оптика, которая дает угол обзора 360°. В связи со спецификой передачи изображения, требует использования развертки картинки на плоскость. Видео, полученное с камеры, неудобно для просмотра в необработанном виде.

Основные характеристики разных типов объективов камер видеонаблюдения

Каждая оптическая система, установленная в видеокамерах, имеет ряд характеристик, которые влияют на специфику ее работы. Основные параметры:

  • фокусное расстояние;
  • угол обзора.

Что такое фокусное расстояние?
Этот параметр измеряет расстояние от светочувствительного сенсора до линз и соответственно влияет на размер объектива. Измеряется в миллиметрах и может быть фиксированным (для монофокальных исполнений) или изменяемым (для вариофокальных). Фокусное расстояние влияет на угол обзора камеры, зависимость обратно пропорциональная: чем меньше численное значение, тем большую территорию охватит устройство слежения. Прежде чем определиться, какой объектив для камеры видеонаблюдения выбрать, необходимо продумать, где устройство будет установлено. Оптика с маленьким фокусным расстоянием подойдет для охвата обширных территорий с небольшими требованиями к детализации, а большое значение параметра понадобится на узком участке с необходимой высокой четкостью изображения.

Как выбрать объектив для камеры видеонаблюдения

При выборе объектива для камеры необходимо исходить из задач , которые вы ставите перед системой видеонаблюдения. Четкое определение задачи будет определять правильный выбор объектива, что в свою очередь позволит увидеть на мониторе именно то изображение, которое вы хотите получить.

В первую очередь необходимо обратить внимание на фокусное расстояние, которое и будет определять насколько далеко или как широко сможет показывать ваша камера.

Что такое Фокусное расстояние объектива?

Фокусное расстояние объектива измеряется в миллиметрах и представляет собой расстояние от объектива до матрицы видеокамеры, на которую и фокусируется изображение.

Самым популярным значением фокусного расстояния в видеокамере является величина в 4 мм , которая примерно равна углу обзора в 70° по горизонтали, а это приближенное число к углу зрения обычного человеческого глаза. Камеры с таким объективом, являются универсальным решением для инсталляции системы видеонаблюдения в типовых помещениях.

Таким образом, при выборе объектива помните, что чем меньше миллиметров фокусное расстояние объектива (например 2,8 мм), тем большую площадь обзора она будет охватывать. Такие широкоугольные объективы подходят для общего обзора например на парковках или придомовой территории.

И напортив, в случае же выбора объектива с большим фокусным расстоянием (например 6 или 12 мм) – охват территории будет меньше. Такой вариант больше подойдет для решения задач, где необходимо более детальное изображение, например в банках или в магазине над кассой с охватом только денежно-расчетных операций.

Угол обзора видеокамеры

Вместе с тем, угол обзора указывает на то, насколько большую площадь сможет охватить ваш объектив во время видеосъемки.

Так на примере изображения находящемся справа, широкоугольные объективы позволяют увидеть большую площадь наблюдаемой территории, но с меньшей детализацией, и противоположно узкоугольные объективы позволяют детализировано рассмотреть удаленные объекты.

Разделяют три основных типа объективов:

1. Монофокальные (фиксированные) объективы имеют одну фиксированную величину фокусного расстояния. В таких объективах нельзя регулировать угол обзора видеокамеры. Из-за своей простоты и низкой стоимости они являются наиболее популярными.

2. Вариофокальные объективы. Из них различают с автофокусом и с ручной фокусировкой, которые позволяют регулировать фокусное расстояние объектива, и как следствие менять угол обзора видеокамеры. Этот тип объектива является универсальным, однако их стоимость выше.

3. Трансфокальные (зум-объективы) являются самыми дорогими, однако они позволяют реализовывать удаленно с пульта управления большое количество задач:

— регулировать углы обзора видеокамеры;

— производить масштабирование зоны наблюдения;

В основном, такие типы объективов применяются в роботизированных PTZ-камерах (поворотных)

на видео ниже пример возможностей 1,3 мегапиксельной ip камеры Hikvision DS-2DF7274-Aс использованием трансфокального объектива

На основании вышеизложенного, надеюсь у вас сформировалось представление о взаимозависимости фокусного расстояния и угла обзора .

Вместе с тем хочу отметить, что на практике же подобрать действительно подходящий угол обзора и объектив для поставленных задач не так просто как кажется.

В связи с этим для целей надлежащей инсталляции системы видеонаблюдения и разрабатывается профессиональное ПО, позволяющего точно и без мертвых зон рассчитать необходимый для каждого конкретного случая угол обзора и как следствие зону видимости.

Утилита Калькулятор объектива поможет подобрать объектив специально для ваших целей

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector