Synsfelt og tekniske specifikationer for dome-CCTV-kameraer

Dome-kameraets optik: hus, kuppel, IR cut

Hvert dome-kamera er en billedstak af fem elementer: kuplen, IR-cut-filteret, objektivsamlingen, billedsensoren og IR-LED-ringen. Kuplen er det eneste element, der er unikt for dome-formen, og den er den dominerende kilde til FOV-forringelse, hvis den specificeres eller vedligeholdes forkert. Standardkupler er 2-3 mm tyk akryl (PMMA) eller polycarbonat (PC). Akryl giver bedre optisk klarhed (lystransmission ~92 %) og ridsefasthed; polycarbonat bytter nogle få procent transmission for langt højere slagfasthed og er obligatorisk for IK10-vandalsikre domer.

Klare vs tonede (røgfarvede) kupler. Klare kupler bevarer fuld lysgennemgang og IR-transmission, hvilket giver den bedste ydeevne i svagt lys og nattesyn. Tonede kupler, som normalt kaldes "røgfarvede" eller "black bubble"-domer, skjuler sigteretningen visuelt, men skærer 30-50 % af det synlige lys og 10-20 % af IR. En tonet kuppel kan reducere et kameras effektive IR-rækkevidde fra 30 m til 18-20 m. Brug kun tonede, hvor skjult sigteretning er mere værd end natydelse (luksusdetail, hotellobbyer); aldrig ved perimeter eller scener med svagt lys.

Hjørneforvrængning. Kuplen er et kugleudsnit. Når kameraet vipper mod kuplens kant, passerer synslinjen gennem akrylen i en skrå vinkel, bryder lysvejen og indfører 1-3 % tøndeforvrængning plus mindre kromatisk aberration i billedets hjørner. Det er usynligt ved svage vippevinkler (under 30° fra lodret), men bliver udtalt ud over 60° vip, hvor billedkanten kan miste 5-8 % af den effektive opløsning. Objektivproducenter korrigerer det meste af dette med beregningsprofiler, men effekten er reel på vidvinkelmodeller.

IR-tilbagekast og problemet med den snavsede dome. IR-LED-ringen sidder inde i kuplen, lige uden for objektivtubussen. Hvis kuplens overflade samler støv, fingeraftryk eller ridser, reflekteres IR-lys fra disse ufuldkommenheder tilbage i objektivet og giver en lysende hvid plet midt i natbilledet. Det er den mest almindelige årsag til klager over "blind om natten" ved dome-installationer. Rengøring af kuplen med en mikrofiberklud genskaber ydeevnen; dybt ridsede kupler skal udskiftes. Dyrere domer (Axis Q35, Hikvision DarkFighter, Dahua Lite AI) bruger en lysskumpakning mellem objektivtubussen og kuplen for at blokere denne interne refleksion: kig i databladet efter "IR baffle" eller "light isolation".

Vandalsikre vs ikke-vandalsikre huse. En ikke-vandalsikker indendørs dome bruger typisk 1.5-2 mm akryl og en plastbundring (IK04-IK06). En vandalsikker dome bruger 3-4 mm polycarbonat, en støbt aluminiumsbund, sabotagesikre skruer og er testet til IK10 (50 J slag). Det vandalsikre hus vejer 600-1200 g mod 200-400 g for indendørs, hvilket har betydning ved installation i loftplader, hvor en bagboksafstivning kræves over 700 g.

Dome-FOV efter brændvidde: skema for 2.8 / 4 / 6 / 8 / 12 mm

En doms horisontale synsfelt afhænger af to værdier: brændvidde og sensordiagonal. Formlen er HFOV = 2 · arctan(sensorbredde / (2 · brændvidde)). Tabellen nedenfor giver horisontal og vertikal FOV for de fem mest almindelige brændvidder på tre moderne sensorstørrelser. Tallene er typiske producentspecifikationer, afrundet til nærmeste grad; enkelte modeller varierer med ±2°.

Bemærk, at skift fra en 1/3" til en 1/2" sensor ved samme brændvidde udvider HFOV med omkring 25 %. Det er derfor, at dyrere domer med 1/1.8" sensorer angiver mærkbart bredere vinkler end budgetenheder med 1/3", selv når begge angiver et 2.8 mm objektiv. For præcise tal pr. model kør dine værdier gennem FOV-beregneren eller objektivvælgeren.

Fast dome vs varifokal vs motoriseret PTZ-dome

Dome-kameraer deler sig i tre optiske familier, hver med en forskellig FOV-kontrolmodel og en forskellig pris.

Domer med fast objektiv (60-180 €). Brændvidden er fastlimet i objektivsamlingen fra fabrikken. Typiske faste længder er 2.8 mm og 4 mm. Fordele: laveste pris, mindste hus, laveste strømforbrug (3-5 W), bedste optiske skarphed for prisen. Ulemper: ingen justering på stedet; hvis scenen ændres, udskifter du kameraet. Brug faste domer til gentagelige udrulninger, hvor én scene svarer til én model: hotelgange, klasselokaleblokke, detailgange af samme bredde.

Motoriserede varifokale domer (150-450 €). Objektivet har motoriseret zoom og fokus, typisk 2.8-12 mm. Installatøren eller operatøren indstiller brændvidden eksternt via kameraets webgrænseflade. Fordele: én model dækker enhver scene fra rum på 25 m² til gange på 80 m, ingen stigebesøg for at sigte om, understøtter autofokus ved bevægelse. Ulemper: 30-50 % højere pris, lidt større hus, den mekaniske zoommekanisme kan svigte efter 5-7 år. Dette er standardvalget til seriøse installationer og det eneste fornuftige, når scenerne endnu ikke er endeligt fastlagt på designtidspunktet.

PTZ-domer (800-3000 € eller mere). Pan-tilt-zoom-domer kombinerer et varifokalt objektiv (typisk 4.8-120 mm eller større zoomforhold) med motoriseret panorering (360° kontinuerligt) og tilt (90-180°). Kuplen er større (140-260 mm i diameter) for at give plads til den roterende optiske blok. Fordele: ét kamera dækker det, der ellers ville kræve 6-12 faste kameraer, presets og ture giver planlagt dækning af flere zoner, optisk zoom leverer detaljer på identifikationsniveau på 50-200 m. Ulemper: kun én zone dækkes ad gangen; PTZ erstatter ikke fast dækning af samme område, kun supplerer den. Se den fulde sammenligning af dome vs bullet vs PTZ.

Sensorstørrelser (1/2.8", 1/2.5", 1/1.8") og indvirkning på FOV

Sensorstørrelse er den anden variabel, der bestemmer synsfeltet ved en given brændvidde. Navnekonventionen (1/3", 1/2.8", 1/2.7", 1/2.5", 1/2", 1/1.8") er en arv fra vidicon-rør og svarer ikke til sensorens fysiske diagonal i tommer. De faktiske diagonalmål:

Større sensor = bredere FOV ved samme brændvidde. Et 2.8 mm objektiv på en 1/3" sensor giver ~96° HFOV; samme brændvidde på en 1/1.8" sensor giver ~126° HFOV. Den større sensor har også større fotosites (typisk 2.4 µm vs 1.4 µm), som samler mere lys pr. pixel og giver 1-2 EV bedre følsomhed i svagt lys. Derfor vil en 4 MP 1/1.8" dome overgå en 8 MP 1/2.8" dome i svagt oplyste scener trods den lavere nominelle opløsning.

Databladene angiver sensorstørrelsen på første linje. Hvis en dome er opført som "4 MP" uden sensorstørrelse, antag 1/3": en budgetenhed. Premium 4 MP-domer er altid 1/1.8" eller 1/2".

Opløsningsniveauer: 2 MP, 4 MP, 5 MP, 8 MP: pixeltæthed pr. meter

Pixeltæthed pr. meter (PPM) er den eneste brugbare opløsningsmetrik for overvågning. Den udtrykker, hvor mange horisontale pixels der dækker én meter af scenen på en given afstand. EN 62676-4 fastsætter tærskler: 25 PPM til detektion, 62 PPM til observation, 125 PPM til genkendelse, 250 PPM til identifikation. Tabellen nedenfor viser PPM ved 5 m, 10 m og 20 m for en 2.8 mm dome på fire opløsningsniveauer med 108° HFOV (1/2.7" sensor).

Sådan læser du tabellen: en 4 MP 2.8 mm dome leverer detaljer på genkendelsesniveau (125+ PPM) kun ud til ~7.5 m. Længere ude har du optagelser på observationsniveau, ikke ansigtsidentificerbare. For at forlænge identifikationsafstanden skal du enten hæve opløsningen (skift til 8 MP) eller indsnævre objektivet (skift til en 4 mm eller 6 mm dome). For et dybere dyk i dette kompromis læs megapixel vs afstand.

DORI-afstande for typiske dome-modeller

DORI-afstande (Detection, Observation, Recognition, Identification) udgivet af producenter følger EN 62676-4's definitioner af pixeltæthed. Nedenfor er officielle DORI-tal fra tre store producenter, hver på en typisk 4 MP dome-model.

Brug dem som designankre, ikke som absolutte løfter: den faktiske DORI afhænger af lysniveau, kontrast, bevægelsesslør og codec-komprimering. For din egen kombination af model og scene udregner DORI-beregneren de fire afstande for ethvert par af objektiv og opløsning, og DORI-dybdegennemgangen forklarer, hvordan tærsklerne blev udledt.

IK10 vandalsikring, IP66/IP67, driftstemperatur

Miljøklassifikationer afgør, om en dome overlever, hvor du monterer den. Der er tre separate standarder at læse: IK (slag), IP (støv/vand) og driftstemperatur.

IK-klassifikationer (IEC 62262) måler slagenergi i joule. IK08 = 5 J (1.7 kg fra 30 cm); IK10 = 20 J standard eller 50 J forstærket (5 kg fra 40 cm, svarende til et kraftigt slag med et baseballbat). Angiv IK10 til: skoler, fængsler, offentlig transport, stadioner, ydersider i stueetagen og overalt hvor kameraet kan nås af en person, der står på gulvet. Indendørs kontorer og lofter over 3.5 m kan bruge IK08 eller uklassificerede indendørshuse.

IP-klassifikationer (IEC 60529) er to cifre: det første for faste stoffer, det andet for væsker. IP66 = støvtæt + kraftige vandstråler (12.5 mm dyse, 100 kPa, 3 m afstand, ingen skadelig indtrængen). IP67 = støvtæt + midlertidig nedsænkning til 1 m dybde i 30 minutter. IP66 er tilstrækkeligt til 95 % af udendørsscenarier, inklusive slagregn og afspuling. IP67 er kun nødvendigt, hvor stående vand eller oversvømmelse er mulig (kældernedgange, kajvægge, fødevareforarbejdning). IP68 (kontinuerlig nedsænkning) er sjælden og unødvendig uden for svømmebassiner eller marine anvendelser.

Driftstemperatur. Standarddomer fungerer fra -10°C til +50°C. Domer til kolde miljøer ( -40°C til +60°C) har en intern varmer, der trækker 4-8 W, når den er aktiv, og kræver PoE+ (30 W) eller ekstra 12 VDC. Til installationer i Nordeuropa, Canada eller alpine områder angiv -40°C-varianten: kuplen på en standarddome kan revne ved -25°C, og dens IR-cut-filter med LCD-lukker skifter ikke pålideligt under -15°C.

Kombineret udendørsspecifikation. En sikker basislinje for udendørsdomer i et offentligt miljø er: IP66 + IK10 + -30°C til +60°C + PoE 802.3af (eller PoE+ hvis udstyret med varmer). Verificer alle tre på databladet; leverandører opfylder nogle gange to af tre og udelader stiltiende den tredje.

Monteringshøjder: loft vs væg vs hængende

Monteringshøjde ændrer både det dækkede område og pixeltætheden i målplanet. Brug disse referencehøjder som udgangspunkt for designet.

Indendørs loft, indbygget dome. 2.4-3.0 m. Under 2.4 m er domen vandaludsat selv indendørs; over 3.0 m vil en 2.8 mm dome overskride identifikationsrækkevidden i periferien af sit FOV. Til ansigtsoptagelse ved indgange placér domen i 2.7 m og 0.5-1.5 m bag døren, vinklet 10° nedad.

Indendørs væg, dome på beslag. 3.0-4.0 m med 15-25° nedadgående tilt. Vægmontering er det rette valg, når loftsmontering er upraktisk (nedhængte lofter uden adgang til hulrummet, kanaler i vejen), eller når du vil have et retningsbestemt billede i stedet for et 360° nedadrettet blik. En vægmonteret dome i 3.5 m med et 4 mm objektiv og 20° tilt dækker en zone på 6 m bred × 12 m lang med detaljer på genkendelsesniveau.

Udendørs væg, tagudhæng eller vindskede. 3.5-4.5 m. Montér under tagudhænget for at beskytte kuplen mod direkte regn og sol, hvilket reducerer blænding og forlænger kuplens levetid. Tilt 20-30° nedad til et typisk billede af indkørsel eller gård.

Udendørs hængende, mast eller bjælke. 4-8 m, hvor 6 m er det optimale for parkeringspladser og forpladser. Over 8 m falder en 2.8 mm dome i jordhøjde under 125 PPM (genkendelse) selv med en 4 MP sensor: skift til et 6 mm eller 8 mm objektiv og accepter det smallere FOV, eller gå op til en 8 MP sensor. Til meget høje master (10-12 m) er hængende PTZ-domer mere omkostningseffektive end fire eller fem faste domer.

Tilt-område. Hver dome har et maksimalt tilt, typisk 75-80° fra vandret. Det skaber en 10-15° blind kegle direkte under enheden. En dome i 3 m højde har en blind cirkel med 0.8-1.0 m diameter på gulvet; ved 6 m vokser den blinde cirkel til 1.6-2.0 m. Planlæg nabokameraer til at krydsdække disse zoner; se CCTV-blinde vinkler.

Almindelige FOV-fejl ved domer

Fem fejl står for de fleste underpræsterende dome-installationer. Hver kan rettes på designtidspunktet og er dyr at rette efter installationen.

Sådan dimensionerer du en dome: gennemregnet eksempel

Scenarie: et butiksgulv 8 m bredt × 12 m langt med en loftshøjde på 3.0 m. Kunden vil have optagelser på genkendelsesniveau af hver besøgende og vil acceptere observationsniveau i baghjørnerne. Budgettet tillader én dome.

Trin 1: vælg monteringsposition. Centermontér domen 4 m fra hoveddøren og 4 m fra hver sidevæg. Domen sidder i 3.0 m højde og kigger lige ned med et 360° view ved kuplen (vi bruger domens naturlige cirkulære FOV).

Trin 2: beregn det nødvendige FOV. Den diagonale afstand fra domen til rummets fjerneste hjørne er √((8/2)² + (12-4)²) ≈ √(16 + 64) ≈ 8.9 m. For at dække dette med en nedadrettet dome i 3 m højde har vi brug for en HFOV, der er bred nok til, at den projicerede radius på gulvet er mindst 8.9 m. HFOV ≈ 2 · arctan(8.9 / 3.0) ≈ 144°: for bredt til en standarddome. Enten flyt domen (til bagvæggen og vinkl fremad) eller accepter en 2.8 mm dome, der kun dækker de forreste 8-10 m på genkendelsesniveau.

Trin 3: vælg objektivet. En 4 MP dome med et 2.8 mm objektiv på en 1/2.7" sensor leverer ~108° HFOV. I 3 m højde dækker det en cirkel med radius 3 · tan(54°) ≈ 4.1 m i gulvhøjde, altså en cirkel med 8.2 m diameter. De forreste 4 m × 8 m af rummet er godt dækket; de bageste 4 m × 8 m ligger lige uden for genkendelsesradius. PPM ved 5 m jordafstand er 186 (genkendelse+); ved 8 m er den 116 (lige under genkendelse).

Trin 4: verificér mod kundens krav. Kunden ville have genkendelse af hver besøgende. Enkeltdome-løsningen giver genkendelse kun ud til 7.5 m. For at opfylde opgaven skal du enten tilføje en anden dome bag i rummet (spejlplacering, 4 m fra bagvæggen) eller opgradere til en 4 MP varifokal dome ved 4 mm brændvidde og flytte domen til bagvæggen mod indgangen: det giver en HFOV på 84° og 200+ PPM hele 12 m-længden ned.

Trin 5: gentag regnestykket. Læg din plantegning, din domeposition og dit objektivvalg ind i FOV-beregneren for at visualisere dækningen på en 2D-plan; krydstjek PPM på afstand med DORI-beregneren; vælg den præcise model i kamerakataloget. For baggrund om den underliggende FOV-matematik se synsfelt forklaret, og slå ukendte termer op i ordlisten.