What megapixel camera do I need for long-distance surveillance?

For 20m: 2MP is sufficient. For 30-50m: use 4-5MP. For 50-80m: use 8MP (4K). For 80m+: use 12MP+ or PTZ cameras with optical zoom. Higher megapixel provides more detail at distance but requires more storage and bandwidth.

Does 4K CCTV make a real difference?

Yes, especially for identification at distance. 4K (8MP) provides 4× the pixels of 1080p, meaning you can identify people at roughly twice the distance. It also allows digital zoom into footage without losing detail. The trade-off is 2-3× more storage.

Megapixel vs. vzdálenost: Průvodce plánováním rozlišení

Pochopení rozlišení fotoaparátu

Rozlišení fotoaparátu je definováno celkovým počtem pixelů na obrazovém snímači. Každý pixel zachycuje jen malou část scény. Čím více pixelů máte, tím více detailů můžete potenciálně zachytit – ale pouze pokud jsou tyto pixely rozprostřeny v rozumném zorném poli.

Zde jsou běžná rozlišení CCTV se skutečným počtem pixelů senzorů:

Rezoluce	Rozměry v pixelech	Celkový počet pixelů
2MP (1080p)	1920 x 1080	2,073,600
4MP (1440p)	2560 x 1440	3,686,400
5MP	2592 x 1944	5,038,848
8MP (4K)	3840 x 2160	8,294,400
12MP	4000 x 3000	12,000,000

Vyšší rozlišení znamená více pixelů rozložených v zorném poli. Kamera s rozlišením 4K má čtyřikrát více pixelů než kamera s rozlišením 1080p, ale to automaticky neznamená čtyřnásobek užitečné vzdálenosti. Vztah mezi rozlišením a efektivním dosahem závisí na ohniskové vzdálenosti objektivu a výsledném zorném poli.

Jak vzdálenost ovlivňuje hustotu pixelů

Hustota pixelů je počet pixelů pokrývajících každý metr scény v dané vzdálenosti. Je to nejdůležitější metrika pro určení, zda váš fotoaparát skutečně dokáže zachytit užitečné detaily cíle.

Vztah je inverzní a lineární: se zdvojnásobením vzdálenosti se zdvojnásobí i šířka horizontálního zorného pole, takže stejný počet pixelů je rozložen na dvojnásobnou šířku. Hustota pixelů klesá na polovinu.

PPM = Horizontal Resolution / Horizontal FOV Width (m)

Where Horizontal FOV Width = 2 x Distance x tan(HFOV / 2)

And HFOV depends on focal length and sensor size:

HFOV = 2 x arctan(sensor width / (2 x focal length))

U typického 1/2,7" snímače (šířka snímače 5,37 mm) vytváří 4mm objektiv horizontální zorné pole přibližně 73,7 stupňů. Ve vzdálenosti 10 metrů to vytváří horizontální šířku FOV přibližně 15,3 metru. 2MP fotoaparát (1920 horizontálních pixelů) by v této vzdálenosti poskytoval zhruba 125 PPM.

Na 20 metrů vytváří stejná kamera a objektiv šířku FOV přibližně 30,6 metru, což snižuje hustotu pixelů na zhruba 63 PPM – přesně polovinu. Tento inverzní vztah je základním omezením při návrhu systémů CCTV.

Standardy DORI a požadované PPM

Norma EN 62676-4 definuje čtyři úrovně detailů pro video dohled, přičemž každá má minimální požadavek na hustotu pixelů. Toto jsou prahové hodnoty, které musí váš systém splňovat, aby dosáhl dané úrovně vizuálního výkonu:

Úroveň DORI	Min. PPM	Co to znamená
Detekovat	25 px/m	Zjistit, zda je osoba přítomna (ano/ne)
Pozorovat	62.5 px/m	Charakterizujte oblečení, chůzi a celkový vzhled
Uznat	125 px/m	Přiřaďte osobu ke známé referenci (např. seznamu zaměstnanců)
Identifikovat	250 px/m	Identifikovat neznámou osobu; obrázek použitelný jako důkaz u soudu

Toto jsou minimální hodnoty definované standardem. V praxi faktory, jako jsou artefakty komprese, rozmazání pohybem a šum při slabém osvětlení, znamenají, že byste se měli snažit o alespoň o 20–30 % vyšší hodnotu než minimální hodnota PPM, abyste zajistili spolehlivý výkon v reálných podmínkách.

Praktické tabulky vzdáleností

Následující tabulky ukazují maximální užitečnou vzdálenost pro každou kombinaci rozlišení a objektivu, vypočítanou pro snímač 1/2,7" (šířka 5,37 mm) – nejběžnější velikost snímače v moderních IP kamerách. Vzdálenosti jsou zaokrouhleny na nejbližší metr.

Identifikace -- 250 PPM (maximální vzdálenost)

Důkazy soudní kvality. Úplné detaily obličejů neznámých osob.

Rezoluce	2.8mm	4mm	6mm	8mm	12mm
2MP (1080p)	3m	4.5m	7m	9m	14m
4MP (1440p)	4m	6m	9m	12m	18m
5MP	4m	6m	9m	13m	19m
8MP (4K)	6m	8.5m	13m	17m	26m
12MP	7m	10m	15m	21m	31m

Rozpoznávání -- 125 PPM (maximální vzdálenost)

Odpovídá známé osobě. Dostatečné pro ověření kontroly přístupu.

Rezoluce	2.8mm	4mm	6mm	8mm	12mm
2MP (1080p)	6m	9m	14m	18m	28m
4MP (1440p)	8m	12m	18m	24m	36m
5MP	9m	12m	19m	25m	38m
8MP (4K)	12m	17m	26m	34m	52m
12MP	14m	21m	31m	42m	62m

Pozorování -- 62,5 ppm (maximální vzdálenost)

Charakterizujte barvu oblečení, celkovou postavu a směr pohybu.

Rezoluce	2.8mm	4mm	6mm	8mm	12mm
2MP (1080p)	12m	18m	28m	36m	55m
4MP (1440p)	16m	24m	36m	48m	73m
5MP	17m	25m	38m	50m	76m
8MP (4K)	24m	34m	52m	69m	103m
12MP	29m	42m	62m	83m	125m

Detekce -- 25 PPM (maximální vzdálenost)

Potvrďte přítomnost osoby. Užitečné pro monitorování perimetru a rozsáhlého prostoru.

Rezoluce	2.8mm	4mm	6mm	8mm	12mm
2MP (1080p)	30m	44m	69m	91m	138m
4MP (1440p)	40m	59m	91m	121m	183m
5MP	42m	62m	95m	126m	190m
8MP (4K)	59m	86m	131m	172m	259m
12MP	73m	104m	156m	208m	312m

Dopad ohniskové vzdálenosti objektivu

Ohnisková vzdálenost je největším nástrojem pro rozšíření efektivního dosahu. Delší ohnisková vzdálenost zužuje zorné pole a stejný počet pixelů se soustředí na menší část scény. Výsledkem je vyšší hustota pixelů v cíli.

Vztah je přímo úměrný: zdvojnásobení ohniskové vzdálenosti zdvojnásobí maximální efektivní vzdálenost pro jakoukoli danou úroveň DORI . 12mm objektiv dosáhne přibližně trojnásobku vzdálenosti oproti 4mm objektivu se stejným snímačem a rozlišením.

Horizontal FOV angles for 1/2.7" sensor (5.37mm width):

2.8mm lens: ~87.4 degrees (wide angle, short range)

4mm lens: ~73.7 degrees (standard wide)

6mm lens: ~48.2 degrees (medium)

8mm lens: ~37.0 degrees (narrow medium)

12mm lens: ~25.2 degrees (narrow, long range)

Nevýhodou je oblast pokrytí. Objektiv s ohniskovou vzdáleností 2,8 mm pokrývá širokou oblast, ale na dálku poskytuje nízkou hustotu pixelů. Objektiv s ohniskovou vzdáleností 12 mm poskytuje vynikající detaily na dálku, ale pokrývá úzký koridor. S jedním fotoaparátem nemůžete mít obojí současně.

Příklad: Vjezd na parkoviště

Vzdálenost cíle: 15 metrů. Potřeba: Identifikace (250 PPM). 2MP fotoaparát s 2,8mm objektivem poskytuje pouze asi 50 PPM na 15 m – což je příliš málo. Přechod na 12mm objektiv na stejném fotoaparátu vyskočí na asi 187 PPM – což stále nestačí. Přechod na 4MP s 12mm objektivem dosáhne asi 250 PPM – což sotva splňuje prahovou hodnotu. Co se týče rezervy, 8MP fotoaparát s 8mm objektivem poskytuje asi 283 PPM – spolehlivou identifikaci.

Při výběru objektivu začněte s požadovanou úrovní DORI a cílovou vzdáleností a poté postupujte zpětně, abyste našli minimální kombinaci ohniskové vzdálenosti a rozlišení, která splňuje prahovou hodnotu PPM.

Rozlišení vs. více fotoaparátů

Častou otázkou při návrhu je, zda investovat do menšího počtu kamer s vysokým rozlišením, nebo do více kamer se standardním rozlišením umístěných blíže k cílům. Oba přístupy mají jasné příklady použití.

Kdy zvolit vyšší rozlišení

Použijte kameru s vyšším rozlišením, pokud potřebujete detaily na dálku, ale montáž kamery blíže je fyzicky nemožná nebo nepraktická. Mezi typické scénáře patří monitorování širokého otevřeného prostoru ze střechy budovy, sledování dlouhé chodby z jednoho konce nebo sledování obvodového plotu z vyvýšené pozice. V těchto případech zdvojnásobí upgrade z 2MP na 8MP efektivní identifikační vzdálenost.

Kdy přidat další kamery

Přidejte kamery, když potřebujete širší pokrytí oblasti. Jedna 12MP kamera s úzkým objektivem pokrývá omezenou chodbu. Dvě 4MP kamery se standardními objektivy, umístěné v mezilehlých pozicích, dokáží pokrýt stejnou oblast s lepší hustotou pixelů v každém bodě. Toto je často cenově výhodnější řešení, protože standardní 4MP kamery jsou výrazně levnější než 12MP modely a náklady na infrastrukturu (kabeláž, PoE porty) jsou nízké.

Pravidlo 2x

Pokud vzdálenost k cíli přesahuje dvojnásobek identifikační vzdálenosti vaší aktuální kombinace fotoaparátu a objektivu, je přidání další kamery na bližší pozici téměř vždy efektivnější než zvýšení rozlišení. Například pokud vaše 4MP kamera se 4mm objektivem dokáže identifikovat cíl na 6 metrů a váš cíl je na 15 metrů, je přidání druhé kamery do středu (každá s pokrytím 7,5 metru) spolehlivější a často levnější než upgrade na 12MP.

V praxi nejlepší systémy kombinují obě strategie: kamery s vyšším rozlišením na pevných pozicích s přehledem a kamery se standardním rozlišením umístěné v blízkosti kritických bodů, jako jsou vchody, pokladny a brány kontroly přístupu.

Megapixel vs. vzdálenost

Obsah