Инструмент за Избор на Обектив

Как фокусното разстояние, сензорът и DORI взаимодействат

Фокусното разстояние е разстоянието в милиметри между оптичния център на обектива и сензора за изображение, когато обективът е фокусиран в безкрайност. По-краткото фокусно разстояние улавя по-широки ъгли; по-дългото фокусно разстояние улавя по-тесни ъгли с по-очевидно увеличение. Един и същи обектив се поведе различно на различни размери на сензори — 4 mm обектив на 1/3" сензор дава 65° HFOV, същия 4 mm обектив на 2/3" сензор дава 95° HFOV. Избор на обектив без избор на сензор е безсмислен.

За професионалната практика на инсталаторите, четирите прага EN 62676-4 DORI се картографират чисто към препоръки за фокусно разстояние, след като разстоянието и сензорът са фиксирани. На 1/2.8" 4 MP камера (модалната CCTV конфигурация през 2026 г.), правилата за палец са: 2.8 mm за покритие на ниво Discover до 5 m, 4 mm за покритие на ниво Observe на 5–10 m, 6 mm за покритие на ниво Recognize на 10–15 m, 8 mm за Recognize на 15–20 m или Identify на 8–10 m, 12 mm за Identify на 12–18 m, и 16–25 mm за Identify над 20 m. Калкулаторът по-горе прилага опростена версия на това картографиране към разстоянието на виимост, което введете, като отчита височината на монтаж чрез косия диапазон.

Обективите с фиксирано фокусно разстояние Ви привързват към един обектив; варифокални обективи (напр. 2.8–12 mm) позволяват Ви да регулирате на място след монтажа на камерата. Обективите с фиксирано разстояние обикновено са с 30–50% по-евтини, леко по-остри при пълна диафрагма и имат по-малко движещи се части, които могат да откажат. Варифокални обективи са правилния избор, когато (a) разстоянието на инсталиране е несигурно, (b) клиентът може да преустрои мебели или рафтове, или (c) внедрявате един SKU на много места и искате да стандартизирате инвентара. Моторизирани варифокални — понякога наричани „автоматичен фокус" или „далечинен зум" — добавят способност за регулиране от VMS без повторно посещение на място, което се окупава след избегнато посещение на място.

Фишай обективи (1.0–1.8 mm, често M12-монтаж) достигат 180–360° хемисферично покритие чрез умишлено изкривяване на изображението. Пикселната плътност на краищата е драматично по-ниска от в центъра, така че ефективния обхват DORI на фишай е много по-кратък от неговото ъглово покритие. Използвайте фишай за осведомност за ситуацията — знаейки, че някой е някъде в стаята — и комбинирайте го с отделна телефото камера за всяка задача на идентификация. Стандартните правоъгълни обективи (2.8 mm и по-дълги на конвенционални сензори) запазват правите линии и единна пикселна плътност, което е това, което всяко изчисление на DORI приема.

Качеството на обектива има значение най-много под напрежение. Стандартната крива MTF (функция за модулиране на трансфера), графирана в листовете със спецификации на обектива, показва колко контраст обективът запазва при нарастващи пространствени честоти — по-висок MTF при високи честоти означава по-остър детайл. Стъклени елементи надвишават пластмасата по MTF, термична стабилност и дълготрайна яснота, но струват три до пет пъти повече. За 2.8–4 mm широкоъгълни обективи, където пикселната плътност вече е ниска, евтин пластмасов обектив е напълно достатъчен. За 12 mm и по-дълги, където всяка линия на MTF се преобразува в обхват на доказателство, преминален стъкло с елементи с ниска дисперсия (LD) се окупава бързо.

F-числото — написано f/1.6, f/2.0 и т.н. — е съотношението на фокусното разстояние към диаметъра на входната зеница и определя колко светлина достига до сензора. По-ниски f-числа събират повече светлина. f/1.4 е два пъти по-светъл от f/2.0, четири пъти по-светъл от f/2.8. За инсталации при слаба светлина (паркинги през нощта, вътрешни складове със слаба осветеност), всяка стъпка има значение: f/1.6 обектив ще даде използваемо изображение, където f/2.4 обектив пада под минималния люкс рейтинг на камерата. Компромисът е дълбочина на полето и острота на краищата — по-широкото отворение фокусира по-тесен диапазон на разстояние и показва повече хроматична аберация. За дългодистантна идентификация при 20 m+ при добра светлина, f/2.0–f/2.4 е сладката точка. За инсталации с куполна камера при слаба светлина на 5–10 m, приоритизирайте f/1.4–f/1.6.

Как да използвате този избор на обектив

1. Задайте височина на монтаж. Използвайте действителната инсталирана височина на камерата над целевата равнина. За камери, монтирани на тавана в затворено помещение, целевата равнина е обикновено пода; за камери, монтирани на стълб в открито, обикновено е 1.5 m над земята (височина на главата). 3 m е модалната височина на монтаж в затворени помещения, 4–6 m е типично за монтажи на открити стълбове.
2. Задайте целевото разстояние. Това е хоризонталното разстояние от директно под камерата до целта. Калкулаторът съчетава височината на монтаж и хоризонталното разстояние в косия диапазон, което е това, което обективът действително трябва да разреши.
3. Прочетете препоръчания обектив. Зеленият панел показва фокусното разстояние, което попада в балансирана пикселна плътност на типична 4 MP 1/2.8" камера. Използвайте го като отправна точка за проекти на обществени поръчки и отговори на оферти.
4. Сравнете със пълната диаграма. Таблицата за сравнение на обективи показва всяко обичайно фокусно разстояние с неговия очаквани диапазон на покритие и FOV. Използвайте го за оценка на алтернативи — например, ако обществената поръчка изисква покритие на ниво Identify на същото разстояние, направете стъпка нагоре два слота от препоръчания обектив.

Разработен пример: търговска входна лицева идентификация

Търговец на главната улица има 1.8 m широк автоматичен вход и желае лицето на всеки клиент да бъде улавено на EN 62676-4 прага на Identify (250 PPM) за преглед на загубата. Избранния монтаж е съществуващия окачен таван 3 m над пода, с камерата позиционирана 4 m хоризонтално вътре в врата, така че клиентите да ходят към него при влизане.

Косия диапазон от камерата до равнина на лице на 1.6 m височина — приемайки, че лицето е 1.4 m под камерата — е √(4² + 1.4²) = 4.24 m. Включете тези стойности в избора на обектива с височина на монтаж 3 m и целево разстояние 4 m, и препоръчания обектив е 2.8 mm. Но тази препоръка е калибрирана към балансиран общоцелеви покритие; за пикселна плътност на Identify-ниво на лице, трябва да проверим с експлицитна математика на DORI.

На 4 MP 1/2.8" сензор (2560 хоризонтални пиксели, 5.4 mm ширина на сензора), 2.8 mm обектив дава HFOV ≈ 88°, ширина на сцената на 4.24 m ≈ 8.2 m, и пикселна плътност на около 312 PPM — комфортно над Identify подземя от 250 PPM. Хоризонталното покритие от 8.2 m е далеч по-широко от 1.8 m врата, така че една камера покрива входа с граница, за да хване клиентите, приближаващи се от всяка страна. 4 mm обектив би дал 478 PPM и 5.7 m покритие — също работимо, с допълнителен обхват на доказателство в замяна на леко по-тесен хоризонтален хват.

Интеграторът избира 2.8–12 mm моторизирана варифокална като SKU за офертата, защото (a) веригата има 80 магазина с различни ширини на врата и височини на таван, и (b) всяка бъдеща промяна на оформлението на магазина може да бъде преконфигурирана дистанционно от VMS, без да е необходимо доставка на технолог. Общ разход на премия над фиксирана 2.8 mm SKU е около 35%, но спасянията на избегнати посещения на място се окупават при едно посещение, избегнато на камера, през неговия 5-годишен цикъл на експлоатация.

Обичайни грешки при избор на обектив

• Избор на обектив за максимално разстояние вместо работното разстояние. 25 mm обектив покрива 50 m красиво, но е безполезен на 5 m — всичко по-близко е извън фокус, и FOV е твърде тесен, за да хване предмета. Винаги изберете обектива за типичното работно разстояние, не и за най-лошия случай. Ако работния диапазон варира, използвайте варифокален.
• Смешване на оптичен зум с цифров зум. 12× оптичен зум наистина увеличава пикселната плътност на целта. 12× цифров зум просто мащабира по-малко пиксели в софтуер — не може да създаде детайл, който обективът не е улавил. Требованията за идентификация винаги имат нужда на оптичния обхват.
• Игнориране на f-число при инсталации при слаба светлина. 4 mm f/2.4 обектив при 5 люкс е около половин толкова светъл, как 4 mm f/1.6 — което често означава разликата между използваемо цветно изображение и шумна черно-бяла IR-само рамка. Винаги проверете спецификациите за минимална осветеност в комбинацията обектив-камера, не само камерата.
• Несъответствие на монтажа на обектива към формата на сензора. Обектив проектиран за 1/3" сензор ще проявява виниетиране лошо при използване с 1/2" сензор. Винаги съответствайте спецификацията на изображението на обектива със размера на сензора или по-голямо. M12 монтажите доминират до 1/2"; CS-монтажите доминират 1/2" и по-големи.
• Над-спецификация на качеството на стъклото на широкоъгълни обективи. 2.8 mm широкоъгълен обектив вече разпръсква пиксели тънко — преминално стъкло едва що подобрява използваемата резолюция при разстояние. Запазите бюджета за обективите с по-дълго разстояние, където MTF действително се преобразува в обхват на доказателство.
• Забравяне на компресия на наклон при дълги обективи. 25 mm обектив, насочен стръмно надолу, компресира дълбочината на полето драматично. Лица на близкия край на кадъра изглеждат изкривени; лица на далечния край изглеждат правилна форма, но миниатюрни. Дългите обективи искат плитки ъгли на наклон; дълбоките наклони искат по-кратки фокусни разстояния.

Стандарти и препоръки за съответствие

• EN 62676-4:2015 — Ръководство по приложение за видеонаблюдение. Препоръките за обектива по-горе са калибрирани към 25 / 63 / 125 / 250 PPM прагове на стандарта. EN 62676-4 калкулатор →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — Актуализацията от 2025 г., която представя коридорен режим пикселна плътност и подниви за AI-аналитика; уместно при избор на обективи за коридор и машинни видения внедрения.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Мерка за цикли на цел за термални сензори. Определя избора на обектив за дългодистантно термално изображение, където DORI не се прилага. Johnson Criteria калкулатор →
• NDAA Section 889 — Ограничение на американската поръчка за посочени производители; се прилага за монтажи на камера и обектив, продадени като единица. NDAA справка за съответствие →
• ISO 12233 — Резолюция и методология за измерване на пространствено-честотния отговор. Основата за MTF измерения, цитирани в листовете със спецификации на обектива.

Продължете четенето