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

 
Таблица 2

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:

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