Главная / Полезная информация, статьи / Определение угла обзора объектива видеокамеры

Определение фокусного расстояния объектива


В системах охранного видеонаблюдения одним из важнейших параметров видеокамеры является фокусное расстояние объектива. Именно от фокусного расстояния объектива зависит угол обзора видеокамеры и детализация конкретного объекта наблюдения.

Для определения требуемого фокусного расстояния объектива используют следующие формулы:

где
   S – расстояние до объекта слежения
   v и h – вертикальные и горизонтальные размеры матрицы, которой оснащена видеокамера
   V и H – вертикальный и горизонтальный размер объекта наблюдения

Существует три стандартных размера матриц, которые используются в видеокамерах охранного видеонаблюдения: 1/2, 1/3 и 1/4 дюйма. На практике наибольшее распространение получил формат матрицы 1/3 дюйма.

Размер матриц различного формата:

Матрица формата 1/2": по вертикали 4.8 мм, по горизонтали 6.4 мм
Матрица формата 1/3": по вертикали 3.6 мм, по горизонтали 4.8 мм
Матрица формата 1/4": по вертикали 2.4 мм, по горизонтали 3.2 мм

Пример:

Необходимо наблюдать за объектом шириной 6 метров (легковая машина) с расстояния 30 метров с использованием видеокамеры с матрицей 1/3".


Вывод: фокусное расстояние объектива должно быть не менее 24 мм

В тестах разных производителей и авторов статей углы обзора объективов, а также расстояния для идентификации объекта могут отличаться. В качестве примера две таблицы ниже. Расчетные данные приводятся для видеокамер с форматом матрицы 1/3".

Таблица 1

         Фокусное 
       расстояние
     объектива, мм
    Угол обзора
   по вертикали,
         град
     Угол обзора
  по горизонтали,
          град
     Угол обзора
   по диагонали,
         град
      Дистанция
  распознавания,
            м
          Дистанция
наилучшего качества, 
              м
             2.5             90            120            150              2                0.7
             2.9             78            104            130              3                1.2
             3.4             70             94            110             3.4                1.4
             3.5             63             79             98    
             3.6             54             72             92             3.5                1.5
             3.7             52             70             90             3.8                1.6
              4             48             65             75    
             4.3             47             62             73              4                1.8
             5.5             40             55             70              5                 2
              6             32             42             53              6                2.3
              8             24             32             40              8                 3
             12             17             22             28             12                 4
             16             12             17             21             16                 6
             25              8             11             14             25                10
             50              4            5.5              7             50                20
             75             2.8            3.7             4.6             70                30

Таблица 2

 Фокусное расстояние
         объектива
  Горизонтальный угол
 обзора, град
     Обнаружение 
         человека 
     Идентификация
         человека 
      Определение
 номера автомобиля
           2.8 mm                86        до 19 м          до 1.4 м.               -
           2.9 mm                 83        до 20 м.          до 1.45 м.                - 
           3.6 mm                72        до 25 м.          до 1.8 м.                - 
           4.0 mm                 67        до 28 м.           до 2 м.           до 2.6 м. 
           6.0 mm                 48        до 42 м.           до 3 м.           до 4 м. 
           8.0 mm                 36        до 56 м.           до 4 м.           до 5 м. 
           9.0 mm                 30        до 63 м.           до 4.5 м.           до 6 м. 
          12.0 mm                 25        до 84 м.           до 6 м.           до 8 м. 
          16.0 mm                 17        до 112 м.           до 8 м.           до 10 м. 
          25.0 mm                 12        до 175 м.          до 12.5 м.           до 16 м. 
          50.0 mm                  6        до 350 м.          до 25 м.           до 33 м. 
          80.0 mm                 3.3        до 560 м.          до 40 м.           до 53 м. 
         100.0 mm                 2.8        до 700 м.          до 50 м.           до 66 м. 
         120.0 mm                2.1        до 840 м.         до 60 м.          до 80 м.

Полезный совет:
Для конкретного случая в зависимости от поставленных задач и условий, целесообразно использовать объективы с переменным фокусным расстоянием (вариофокальные объективы), а также провести на объекте тестовые испытания различных моделей видеокамер и объективов.

На практике можно отталкиваться от следующих правил:

ь дистанция уверенного распознавания знакомого вам человека, выраженная в метрах, примерно соответствует фокусному расстоянию, выраженному в миллиметрах.
ь дистанция для идентификации незнакомого человека. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах, деленное на два.
ь дистанция для обнаружения человека в поле зрения камеры. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах, помноженное на семь.
ь дистанция для распознавания номера автомобиля. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно в 1,5 раза меньше расстояния до номера автомобиля в метрах.
ь для распознавания силуэта человека требуется, чтобы на экране монитора он занял 1/10 часть.
ь для идентификации знакомого вам человека его фигура должна занимать 1/3 экрана монитора.
ь для идентификации не известного вам лица на экране монитора необходимо отобразить 2/3 высоты человека
ь для распознавания номера автомобиля, номер должен занимать не менее 1/2 части экрана

Также в некоторых случаях, может оказаться полезной информация о максимальных линейных размерах (горизонтальные х вертикальные) видимого объекта в зависимости от дистанции до него и фокусного расстояния объектива. Расчеты сделаны для видеокамер с форматом матрицы 1/3".

 Дистанция                                                                    Фокусное расстояние объектива, мм
     2,45     2,8    2,96     3,6      3,7       4      4,9       6       8      12      16      36      72
      3 м.    6х4,5   5,1x3,8   5x3,75    4x3 3,95x2,96  3,8x2,85   3x2,25  2,4x1,8  1,8x1,35  1,2x0,9  0,9x0,67    
      5 м.   10x7,5  8,25x6,2  8,4x6,3  6,6x4,5   6,5x4,9    6x4,5   4,9x3,7    4x3   3x2,25    2x1,5  1,5x1,12  0,66x0,5  
     10 м.   20x15  13x9,7  17x12,8   13x10   13x9,8    12x9   10x7,5    8x6    6x4,5     4x3    3x2,2  1,3x0,97  0,66x0,5
     20 м   40x30  34x25,5   34x25   26x20   28x19   22x16,5  19,5x14,6    16x12    12x9     8x6    6x4,5   2,7x2  1,3x0,97
     30 м.   60x45   51x38   50x37   40x30   39x29   36x16,5  29,5x22,1    24x18   18x13,5    12x9    9x6,7     4x3    2x1,5
     40 м.   80x60   69x52   65x49   53x40   52x39    48x36  39,5x29,6    34x25    24x18    16x12    12x9   5,4x4,1    2,7x2
     50 м.           65x49    95x71    49x37    40x30    30x22    20x15   15x11,2   6,6x4,9   3,4x2,5
     80 м.                79x59    64x48    48x32    32x24   24x18  11x8,2    5,4x4
    100 м.                    60x45    40x30   30x22  13,5x10   6,6x4,9
    150 м.                      60x45   45x34   20x15   9,5x7,1

(812)448-54-69

Контактный телефон