Field of View at Teknikal na Detalye ng Dome CCTV Camera

Optics ng dome camera: housing, bubble, IR cut

Ang bawat dome camera ay isang imaging stack ng limang elemento: ang dome bubble, ang IR-cut filter, ang lens assembly, ang image sensor at ang IR LED ring. Ang bubble ang nag-iisang elementong natatangi sa anyong dome, at ito ang pangunahing pinagmumulan ng pagkasira ng FOV kung mali ang pagtukoy o pag-maintain. Ang mga karaniwang bubble ay 2-3 mm ang kapal na acrylic (PMMA) o polycarbonate (PC). Ang acrylic ay may mas mahusay na optical clarity (light transmission ~92%) at resistensya sa gasgas; ipinagpapalit ng polycarbonate ang ilang porsiyento ng transmission para sa mas mataas na resistensya sa impact at sapilitan ito para sa mga IK10-rated na vandal dome.

Malinaw vs tinted (smoked) na bubble. Pinananatili ng mga malinaw na bubble ang buong light throughput at IR transmission, na nagbibigay ng pinakamahusay na pagganap sa mahinang ilaw at night vision. Itinatago ng mga tinted na bubble, na karaniwang tinatawag na "smoked" o "black bubble" na dome, ang direksiyon ng pagtutok nang biswal ngunit binabawasan ang nakikitang liwanag ng 30-50% at ang IR ng 10-20%. Maaaring ibaba ng tinted na bubble ang epektibong saklaw ng IR ng camera mula 30 m tungong 18-20 m. Gumamit ng tinted lamang kung saan mas mahalaga ang lihim na direksiyon ng pagtutok kaysa sa pagganap sa gabi (luxury retail, lobby ng hotel); huwag kailanman sa perimeter o mga eksenang mahina ang ilaw.

Distortion sa sulok. Ang bubble ay isang spherical section. Kapag tumagilid ang camera patungo sa gilid ng bubble, dumadaan ang linya ng tanaw sa acrylic sa pahilis na anggulo, binabali ang landas ng liwanag at nagdadala ng 1-3% na barrel distortion at maliit na chromatic aberration sa mga sulok ng frame. Hindi ito nakikita sa banayad na anggulo ng pagtagilid (wala pang 30° mula sa patayo) ngunit nagiging kapansin-pansin lampas sa 60° na pagtagilid, kung saan ang gilid ng larawan ay maaaring mawalan ng 5-8% ng epektibong resolusyon. Itinatama ng mga gumagawa ng lens ang karamihan nito gamit ang computational profile, ngunit totoo ang epekto sa mga wide-angle na modelo.

IR bounce at ang problema ng maruming dome. Ang IR LED ring ay nasa loob ng bubble, sa labas lang ng lens barrel. Kung makaipon ang ibabaw ng bubble ng alikabok, fingerprint o gasgas, sumasalamin ang IR light mula sa mga kapintasang iyon pabalik sa lens, na gumagawa ng kumikinang na puting batik sa gitna ng larawan sa gabi. Ito ang pinakakaraniwang sanhi ng mga reklamong "bulag sa gabi" sa mga pag-install ng dome. Ang paglilinis ng bubble gamit ang microfibre na tela ay nagbabalik ng pagganap; kailangang palitan ang malalim na magasgas na bubble. Ang mga dome na mas mataas ang uri (Axis Q35, Hikvision DarkFighter, Dahua Lite AI) ay gumagamit ng foam light gasket sa pagitan ng lens barrel at ng bubble para harangin ang panloob na pagsasalaming ito: hanapin sa spec sheet ang "IR baffle" o "light isolation".

Vandal vs hindi-vandal na housing. Ang hindi-vandal na panloob na dome ay karaniwang gumagamit ng 1.5-2 mm na acrylic at plastic na base ring (IK04-IK06). Ang vandal-rated na dome ay gumagamit ng 3-4 mm na polycarbonate, die-cast na aluminum base, tamper-resistant na turnilyo, at nasubok hanggang IK10 (50 J na impact). Ang vandal housing ay may bigat na 600-1200 g kumpara sa 200-400 g para sa panloob, na mahalaga sa mga pag-install sa ceiling tile kung saan kailangan ng back-box brace sa higit 700 g.

Dome FOV ayon sa focal length: tsart ng 2.8 / 4 / 6 / 8 / 12 mm

Ang pahalang na field of view ng dome ay nakasalalay sa dalawang halaga: focal length at diagonal ng sensor. Ang pormula ay HFOV = 2 · arctan(lapad_ng_sensor / (2 · focal_length)). Ang talahanayan sa ibaba ay nagbibigay ng pahalang at patayong FOV para sa limang pinakakaraniwang focal length sa tatlong modernong laki ng sensor. Ang mga numero ay karaniwang spesipikasyon ng manufacturer, na binilog sa pinakamalapit na digri; nag-iiba ang bawat modelo ng ±2°.

Pansinin na ang paglipat mula 1/3" tungong 1/2" na sensor sa parehong focal length ay nagpapalapad ng HFOV ng humigit-kumulang 25%. Kaya ang mga dome na mas mataas ang uri na may 1/1.8" na sensor ay nagsasabi ng kapansin-pansing mas malalapad na anggulo kaysa sa mga murang 1/3" na unit, kahit parehong tumutukoy ng 2.8 mm na lens. Para sa tumpak na numero kada modelo, ipasa ang iyong mga halaga sa FOV calculator o lens selector.

Fixed dome vs varifocal vs motorised PTZ dome

Nahahati ang mga dome camera sa tatlong optical na pamilya, bawat isa ay may iba't ibang modelo ng kontrol sa FOV at iba't ibang presyo.

Mga dome na may fixed na lens (60-180 €). Ang focal length ay nakadikit sa lens assembly sa pabrika. Ang karaniwang fixed na haba ay 2.8 mm at 4 mm. Mga benepisyo: pinakamababang gastos, pinakamaliit na housing, pinakamababang konsumo ng kuryente (3-5 W), pinakamahusay na optical sharpness para sa presyo. Mga disbentaha: walang pag-aayos sa site; kung magbago ang eksena, papalitan mo ang camera. Gumamit ng fixed na dome para sa mauulit na rollout kung saan ang isang eksena ay katumbas ng isang modelo: mga pasilyo ng hotel, mga bloke ng silid-aralan, mga aisle ng retail na magkapareho ang lapad.

Mga motorised na varifocal dome (150-450 €). May motor-driven na zoom at focus ang lens, karaniwang 2.8-12 mm. Itinatakda ng installer o operator ang focal length nang malayuan sa pamamagitan ng web UI ng camera. Mga benepisyo: isang modelo ang sumasaklaw sa bawat eksena mula sa 25 m² na silid hanggang 80 m na pasilyo, walang pagbisita gamit ang hagdan para itutok muli, sinusuportahan ang auto-focus sa galaw. Mga disbentaha: 30-50% na mas mataas ang gastos, bahagyang mas malaking housing, maaaring pumalya ang mekanikal na zoom mechanism pagkatapos ng 5-7 taon. Ito ang default na pagpipilian para sa seryosong pag-install at ang tanging makatwiran kapag hindi pa pinal ang mga eksena sa yugto ng disenyo.

Mga PTZ dome (800-3000 € o higit pa). Pinagsasama ng mga pan-tilt-zoom na dome ang varifocal na lens (karaniwang 4.8-120 mm o mas malalaking zoom ratio) sa motorised na pan (360° tuloy-tuloy) at tilt (90-180°). Mas malaki ang bubble (140-260 mm ang diyametro) para magkaroon ng puwang ang umiikot na optical block. Mga benepisyo: isang camera ang sumasaklaw sa kung ano ang kung hindi ay mangangailangan ng 6-12 fixed na camera, ang mga preset at tour ay nagbibigay ng nakaiskedyul na saklaw ng maraming zone, ang optical zoom ay naghahatid ng detalye na antas ng identification sa 50-200 m. Mga disbentaha: isang zone lang ang sakop sa bawat sandali; hindi pamalit ang PTZ sa fixed na saklaw ng parehong lugar, dagdag lang ito. Tingnan ang buong paghahambing ng dome vs bullet vs PTZ.

Mga laki ng sensor (1/2.8", 1/2.5", 1/1.8") at epekto sa FOV

Ang laki ng sensor ang pangalawang variable na tumutukoy sa field of view sa isang ibinigay na focal length. Ang kombensiyon sa pagpapangalan (1/3", 1/2.8", 1/2.7", 1/2.5", 1/2", 1/1.8") ay mana mula sa mga vidicon tube at hindi katumbas ng pisikal na diagonal ng sensor sa pulgada. Ang aktuwal na mga sukat ng diagonal:

Mas malaking sensor = mas malapad na FOV sa parehong focal length. Ang 2.8 mm na lens sa 1/3" na sensor ay nagbibigay ng ~96° HFOV; ang parehong focal length sa 1/1.8" na sensor ay nagbibigay ng ~126° HFOV. Ang mas malaking sensor ay may mas malalaking photosite din (karaniwang 2.4 µm vs 1.4 µm), na mas maraming liwanag ang nakukuha kada pixel at naghahatid ng 1-2 EV na mas mahusay na sensitivity sa mahinang ilaw. Kaya mas mahusay ang 4 MP 1/1.8" na dome kaysa 8 MP 1/2.8" na dome sa malalabong eksena kahit mas mababa ang nominal na resolusyon.

Ang mga spec sheet ay nagsasaad ng laki ng sensor sa unang linya. Kung nakalista ang dome bilang "4 MP" na walang laki ng sensor, ipalagay na 1/3": murang unit. Ang mga premium na 4 MP na dome ay laging 1/1.8" o 1/2".

Mga antas ng resolusyon: 2 MP, 4 MP, 5 MP, 8 MP: pixel density kada metro

Ang pixel density kada metro (PPM) ang tanging kapaki-pakinabang na sukatan ng resolusyon para sa surveillance. Ipinapahayag nito kung ilang pahalang na pixel ang sumasaklaw sa isang metro ng eksena sa isang ibinigay na distansya. Nagtatakda ang EN 62676-4 ng mga threshold: 25 PPM para sa detection, 62 PPM para sa observation, 125 PPM para sa recognition, 250 PPM para sa identification. Ipinapakita ng talahanayan sa ibaba ang PPM sa 5 m, 10 m at 20 m para sa 2.8 mm na dome sa apat na antas ng resolusyon, na may 108° HFOV (1/2.7" na sensor).

Paano basahin ang talahanayan: ang 4 MP na 2.8 mm na dome ay naghahatid ng detalyeng antas ng recognition (125+ PPM) hanggang ~7.5 m lamang. Lampas dito, may footage kang antas ng observation, hindi matutukoy ang mukha. Para pahabain ang distansya ng identification, itaas ang resolusyon (lumipat sa 8 MP) o paliitin ang lens (lumipat sa 4 mm o 6 mm na dome). Para sa malalimang pagtalakay sa kompromisong ito, basahin ang megapixel vs distansya.

Mga DORI na distansya para sa karaniwang modelo ng dome

Ang mga DORI (Detection, Observation, Recognition, Identification) na distansyang inilalathala ng mga manufacturer ay sumusunod sa mga depinisyon ng pixel density ng EN 62676-4. Nasa ibaba ang mga opisyal na numero ng DORI mula sa tatlong malalaking manufacturer, bawat isa sa karaniwang 4 MP na modelo ng dome.

Gamitin ang mga ito bilang anchor ng disenyo, hindi bilang ganap na pangako: ang aktuwal na DORI ay nakasalalay sa antas ng liwanag, contrast, motion blur at codec compression. Para sa sarili mong kombinasyon ng modelo at eksena, ibinibigay ng DORI calculator ang apat na distansya para sa anumang pares ng lens at resolusyon, at ipinapaliwanag ng DORI deep dive kung paano nakuha ang mga threshold.

IK10 na vandal rating, IP66/IP67, temperatura ng operasyon

Tinutukoy ng mga environmental rating kung makakaligtas ang dome kung saan mo ito ikakabit. May tatlong magkakahiwalay na pamantayang babasahin: IK (impact), IP (alikabok/tubig), at temperatura ng operasyon.

Ang mga IK rating (IEC 62262) ay sumusukat ng impact energy sa joule. IK08 = 5 J (1.7 kg mula 30 cm); IK10 = 20 J standard o 50 J reinforced (5 kg mula 40 cm, katumbas ng malakas na palo ng baseball bat). Itakda ang IK10 para sa: mga paaralan, bilangguan, pampublikong transportasyon, stadium, panlabas ng ground floor, at saanman maaabot ng taong nakatayo sa sahig ang camera. Ang mga panloob na opisina at kisameng higit sa 3.5 m ay maaaring gumamit ng IK08 o mga panloob na housing na walang rating.

Ang mga IP rating (IEC 60529) ay dalawang digit: ang una para sa solid, ang pangalawa para sa likido. IP66 = dust-tight + malalakas na sirit ng tubig (12.5 mm na nozzle, 100 kPa, 3 m na distansya, walang nakakapinsalang pagpasok). IP67 = dust-tight + pansamantalang paglubog sa 1 m na lalim sa loob ng 30 minuto. Sapat ang IP66 para sa 95% ng mga panlabas na senaryo, kasama ang hampas ng ulan at hugasan. Kailangan lang ang IP67 kung saan posible ang nakatigil na tubig o baha (mga pasukan ng basement, dingding ng dock, pagproseso ng pagkain). Bihira at hindi kailangan ang IP68 (tuloy-tuloy na paglubog) sa labas ng swimming pool o marine na aplikasyon.

Temperatura ng operasyon. Gumagana ang mga karaniwang dome mula -10°C hanggang +50°C. Ang mga dome para sa malamig na kapaligiran ( -40°C hanggang +60°C) ay may panloob na heater na kumukuha ng 4-8 W kapag aktibo at nangangailangan ng PoE+ (30 W) o auxiliary na 12 VDC. Para sa mga pag-install sa hilagang Europa, Canada o mga rehiyong alpine, itakda ang -40°C na bersiyon: maaaring pumutok ang bubble ng karaniwang dome sa -25°C at hindi maaasahang nagsa-switch ang LCD-shutter na IR-cut filter nito sa ibaba ng -15°C.

Pinagsamang panlabas na spec. Ligtas na baseline para sa mga panlabas na dome sa pampublikong lugar ay: IP66 + IK10 + -30°C hanggang +60°C + PoE 802.3af (o PoE+ kung may heater). I-verify ang lahat ng tatlo sa data sheet; minsan natutugunan ng mga vendor ang dalawa sa tatlo at tahimik na iniiwan ang pangatlo.

Mga taas ng pagkakabit: kisame vs dingding vs pendant

Binabago ng taas ng pagkakabit ang parehong saklaw na lugar at ang pixel density sa target na plane. Gamitin ang mga reference na taas na ito bilang panimulang punto ng disenyo.

Panloob na kisame, flush-mounted na dome. 2.4-3.0 m. Sa ilalim ng 2.4 m, nakalantad sa vandalism ang dome kahit sa loob; sa higit 3.0 m, lalampas ang 2.8 mm na dome sa saklaw ng identification sa gilid ng FOV nito. Para sa pagkuha ng mukha sa mga pasukan, itakda ang dome sa 2.7 m at 0.5-1.5 m sa likod ng pinto, nakatagilid 10° pababa.

Panloob na dingding, dome na nakakabit sa bracket. 3.0-4.0 m, na may 15-25° na pagtagilid pababa. Tamang pagpili ang pagkakabit sa dingding kapag hindi praktikal ang pag-install sa kisame (nakabiting kisame na walang access sa plenum, may duct na nakaharang) o kapag gusto mo ng direksiyonal na tanaw sa halip na 360° na tingin pababa. Ang dome sa dingding sa 3.5 m na may 4 mm na lens at 20° na tilt ay sumasaklaw sa zone na 6 m ang lapad × 12 m ang haba na may detalyeng antas ng recognition.

Panlabas na dingding, eaves o fascia. 3.5-4.5 m. Ikabit sa ilalim ng eaves overhang para masilungan ang bubble mula sa direktang ulan at araw, na nagpapababa ng glare at nagpapahaba ng buhay ng bubble. Itagilid ng 20-30° pababa para sa karaniwang tanaw ng driveway o bakuran.

Panlabas na pendant-mount, poste o biga. 4-8 m, na ang 6 m ang pinakamainam para sa mga paradahan at forecourt. Higit sa 8 m, bumababa ang 2.8 mm na dome sa antas ng lupa sa ilalim ng 125 PPM (recognition) kahit may 4 MP na sensor: lumipat sa 6 mm o 8 mm na lens at tanggapin ang mas makitid na FOV, o umakyat sa 8 MP na sensor. Para sa napakataas na poste (10-12 m), mas matipid ang mga pendant na PTZ dome kaysa sa apat o limang fixed na dome.

Saklaw ng pagtagilid. Ang bawat dome ay may pinakamataas na tilt, karaniwang 75-80° mula sa pahalang. Lumilikha ito ng 10-15° na blind cone sa ilalim mismo ng unit. Ang dome sa 3 m na taas ay may blind circle na 0.8-1.0 m ang diyametro sa sahig; sa 6 m, lumalaki ang blind circle sa 1.6-2.0 m. Planuhin ang mga katabing camera na mag-cross-cover sa mga zone na ito; tingnan ang mga blind spot ng CCTV.

Mga karaniwang pagkakamali sa FOV ng dome

Limang pagkakamali ang dahilan ng karamihan sa mga hindi mahusay ang pagganap na pag-install ng dome. Bawat isa ay naaayos sa oras ng disenyo at magastos ayusin pagkatapos ng pag-install.

Paano sukatin ang dome: halimbawang may solusyon

Senaryo: sahig ng retail na 8 m ang lapad × 12 m ang haba, na may 3.0 m na kisame. Gusto ng kliyente ang footage na antas ng recognition ng bawat bisita at handang tanggapin ang antas ng observation sa mga sulok sa likod. Pinapayagan ng badyet ang isang dome.

Hakbang 1: piliin ang posisyon ng pagkakabit. Ikabit ang dome sa gitna, 4 m mula sa pintuan sa harap at 4 m mula sa bawat dingding sa gilid. Ang dome ay nasa 3.0 m na taas, nakatingin nang diretso pababa na may 360° na tanaw sa bubble (gagamitin natin ang natural na pabilog na FOV ng dome).

Hakbang 2: kalkulahin ang kinakailangang FOV. Ang dayagonal na distansya mula sa dome hanggang sa pinakamalayong sulok ng silid ay √((8/2)² + (12-4)²) ≈ √(16 + 64) ≈ 8.9 m. Para saklawin ito gamit ang dome na nakaharap pababa sa 3 m na taas, kailangan natin ng HFOV na sapat ang lapad para ang inaasinta na radius sa sahig ay hindi bababa sa 8.9 m. HFOV ≈ 2 · arctan(8.9 / 3.0) ≈ 144°: masyadong malapad para sa karaniwang dome. Alinman ilipat ang dome (sa likurang dingding at itagilid pasulong) o tanggapin ang 2.8 mm na dome na sumasaklaw lamang sa unang 8-10 m sa antas ng recognition.

Hakbang 3: piliin ang lens. Ang 4 MP na dome na may 2.8 mm na lens sa 1/2.7" na sensor ay naghahatid ng ~108° HFOV. Sa 3 m na taas, sumasaklaw iyon sa bilog na may radius na 3 · tan(54°) ≈ 4.1 m sa antas ng sahig, ibig sabihin bilog na 8.2 m ang diyametro. Ang unang 4 m × 8 m ng silid ay mahusay na sakop; ang huling 4 m × 8 m ay nasa labas lang ng radius ng recognition. Ang PPM sa 5 m na distansya sa lupa ay 186 (recognition+); sa 8 m ay 116 (bahagyang mas mababa sa recognition).

Hakbang 4: i-verify laban sa mga kinakailangan ng kliyente. Gusto ng kliyente ang recognition para sa bawat bisita. Ang solusyong isang dome ay nagbibigay ng recognition hanggang 7.5 m lamang. Para matupad ang hinihingi, magdagdag ng pangalawang dome sa likod ng silid (mirror na pagkakalagay, 4 m mula sa likurang dingding), o mag-upgrade sa 4 MP na varifocal dome sa 4 mm na focal length at ilipat ang dome sa likurang dingding na nakaharap sa pasukan: nagbibigay ito ng 84° HFOV at 200+ PPM sa buong 12 m na haba.

Hakbang 5: ulitin ang kalkulasyon. Ilagay ang iyong floor plan, posisyon ng dome at pagpili ng lens sa FOV calculator para makita ang saklaw sa 2D na plano; i-cross-check ang PPM sa distansya gamit ang DORI calculator; piliin ang eksaktong modelo sa camera catalog. Para sa batayan ng FOV na matematika, tingnan ang field of view, ipinaliwanag, at hanapin ang anumang di-pamilyar na termino sa glossary.