Мегапиксел срещу разстояние

Разбиране на разделителната способност на камерата

Разделителната способност на камерата се определя от общия брой пиксели на сензора на изображението. Всеки пиксел улавя малка част от сцената. Колкото повече пиксели имате, толкова повече детайли потенциално можете да уловите -- но само ако тези пиксели са разпределени в разумно поле на зрение.

Ето обичайните разделителни способности на CCTV със своите действително брой пиксели на сензора:

По-висока разделителна способност означава повече пиксели разпределени по полето на зрение. Камера 4K има четири пъти повече пиксели от камера 1080p, но това не означава автоматично четири пъти полезно разстояние. Връзката между разделителната способност и ефективния обхват зависи от фокусното разстояние на обектива и полученото поле на зрение.

Как разстоянието влияе на плътността на пиксели

Плътността на пиксели е броят на пиксели, покриващи всеки метър на сцената на дадено разстояние. Това е най-важният показател за определяне дали камерата наистина може да улови полезни детайли на целта.

Връзката е обратна и линейна: когато разстоянието се удвои, ширината на хоризонталното поле на зрение се удвоява, така че един и същ брой пиксели е разпределен по двойна ширина. Плътността на пиксели пада наполовина.

За типичен сензор 1/2,7" (ширина на сензора 5,37 mm), обектив 4 mm създава хоризонтално поле на зрение от приблизително 73,7 градуса. На разстояние 10 метра, това създава хоризонтална ширина на FOV от около 15,3 метра. Камера 2MP (1920 хоризонтални пиксели) би подала приблизително 125 PPM на това разстояние.

На разстояние 20 метра, същата камера и обектив създават ширина на FOV около 30,6 метра, намалявайки плътността на пиксели на приблизително 63 PPM -- точно наполовина. Тази обратна връзка е основното ограничение при проектирането на CCTV системи.

DORI стандарти и необходим PPM

Стандартът EN 62676-4 определя четири нива на детайлност за видеонаблюдение, всяко с изискване за минимална плътност на пиксели. Това са праговете, които системата ви трябва да изпълни, за да постигне всяко ниво на визуално представяне:

Това са минимални стойности, определени от стандарта. На практика фактори като артефакти на компресия, размазване при движение и шум при слабо осветление означават, че трябва да се стремите към поне 20-30% над минималния PPM, за да осигурите надежда производителност при реални условия.

Практически таблици на разстояния

Следните таблици показват максималното полезно разстояние за всяка комбинация на разделителна способност и обектив, изчислено за сензор 1/2,7" (ширина 5,37 mm) -- най-често срещания размер на сензора в съвременни IP камери. Разстоянията са закръглени до най-близкия метър.

Идентификация -- 250 PPM (максимално разстояние)

Доказателство от съдебна класа. Пълни детайли на лицето на неизвестни лица.

Разпознаване -- 125 PPM (максимално разстояние)

Разпознаване на известно лице. Достатъчно за проверка на контрол на достъп.

Наблюдение -- 62,5 PPM (максимално разстояние)

Характеризирайте цвят на дрехите, обща конституция и направление на движението.

Откриване -- 25 PPM (максимално разстояние)

Потвърждение че лице е присъстващо. Полезно за периметър и монониране на широка площ.

Влияние на фокусното разстояние на обектива

Фокусното разстояние е най-голямата възможност, която имате за разширяване на ефективния обхват. По-дълго фокусно разстояние стеснява полето на зрение, концентрирайки един и същ брой пиксели върху по-малък отрез на сцената. Резултатът е по-висока плътност на пиксели на целта.

Връзката е пряко пропорционална: удвояването на фокусното разстояние удвоява максималното ефективно разстояние за всяко ниво на DORI. Обектив 12 mm достига приблизително три пъти разстоянието на обектив 4 mm със същия сензор и разделителна способност.

Компромисът е покритостта на областта. Обектив 2,8 mm покрива широка площ, но доставя ниска плътност на пиксели на разстояние. Обектив 12 mm осигурява отличен детайлност на разстояние, но покрива тесен коридор. Не можете да имате и двете едновременно със една камера.

При избор на обектив, започнете от необходимото ниво на DORI и целевото разстояние, след което работете обратно, за да намерите минималната комбинация на фокусно разстояние и разделителна способност, която отговаря на прага на PPM.

Разделителна способност срещу повече камери

Често срещан проектен въпрос е дали да инвестирате в по-малко камери с висока разделителна способност или повече стандартни камери, поставени по-близо до целите. И двата подхода имат ясни случаи на употреба.

На практика най-добрите системи комбинират и двете стратегии: камери с по-висока разделителна способност на фиксирани преглеждни позиции и стандартни камери, поставени близо до критични точки като входове, касови, и пропускателни портали.