Tool sa Pagpili ng Lens

Paano nakikipag-ugnayan ang focal length, sensor, at DORI

Ang focal length ay ang distansya, sa milimetro, sa pagitan ng optical center ng lens at ng imaging sensor kapag ang lens ay naka-focus sa infinity. Ang mas maiikling focal length ay nakakakuha ng mas malalawak na anggulo; ang mas mahahabang focal length ay nakakakuha ng mas makikitid na anggulo na may mas maliwanag na magnification. Ang parehong lens ay kumikilos nang iba sa iba't ibang laki ng sensor — ang isang 4 mm na lens sa isang 1/3" sensor ay nagbibigay ng 65° HFOV , ang parehong 4 mm na lens sa isang 2/3" sensor ay nagbibigay ng 95° HFOV . Ang pagpili ng lens nang walang pagpili ng sensor ay walang kabuluhan.

Para sa kasanayan ng installer, ang apat na EN 62676-4 DORI thresholds ay maayos na tumutugma sa mga rekomendasyon ng focal-length kapag naayos na ang distansya at sensor. Sa isang 1/2.8" 4 MP camera (ang modal CCTV configuration noong 2026), ang mga karaniwang tuntunin ay: 2.8 mm para sa Detect-grade coverage ng mga lugar na hanggang 5 m, 4 mm para sa Observe-grade coverage na 5–10 m, 6 mm para sa Recognize-grade coverage na 10–15 m, 8 mm para sa Recognize sa 15–20 m o Identify sa 8–10 m, 12 mm para sa Identify sa 12–18 m, at 16–25 mm para sa Identify na lampas sa 20 m. Ang calculator sa itaas ay naglalapat ng pinasimpleng bersyon ng mapping na ito sa line-of-sight distance na iyong ipinasok, isinasaalang-alang ang taas ng pag-mount sa pamamagitan ng slant range.

Ang mga fixed lens ay may iisang focal length; ang mga varifocal lens (hal. 2.8–12 mm) ay nagbibigay-daan sa iyong mag-tune on-site pagkatapos mai-mount ang camera. Ang mga fixed lens ay karaniwang 30–50% na mas mura, bahagyang mas matalas sa full aperture, at may mas kaunting gumagalaw na bahagi na maaaring masira. Ang mga varifocal lens ang tamang pagpipilian kapag (a) hindi tiyak ang distansya ng pag-install, (b) maaaring isaayos muli ng customer ang mga muwebles o istante, o (c) nagde-deploy ka ng iisang SKU sa maraming site at gustong i-standardize ang imbentaryo. Ang motorized varifocal — minsan ay tinatawag na "auto-focus" o "remote zoom" — ay nagdaragdag ng kakayahang mag-adjust mula sa VMS nang hindi muling binibisita ang site, na nagbabayad para sa sarili nito pagkatapos maiwasan ang isang pagbisita sa site.

Ang mga fish-eye lens (1.0–1.8 mm, kadalasang M12-mount) ay nakakamit ng 180–360° hemispherical coverage sa pamamagitan ng sadyang pagbaluktot sa imahe. Ang pixel density sa mga gilid ay mas mababa nang husto kaysa sa gitna, kaya ang epektibong DORI range ng isang fish-eye ay mas maikli kaysa sa ipinahihiwatig ng angular coverage nito. Gamitin ang fish-eye para sa situational awareness — ang pag-alam na may tao sa isang lugar sa silid — at ipares ito sa isang hiwalay na telephoto camera para sa anumang gawain sa pagkilala. Ang mga karaniwang rectilinear lens (2.8 mm at mas mahaba sa mga conventional sensor) ay nagpapanatili ng mga tuwid na linya at pare-parehong pixel density, na siyang ipinapalagay ng bawat kalkulasyon DORI .

Pinakamahalaga ang kalidad ng lente sa ilalim ng stress. Ang karaniwang MTF (modulation transfer function) curve na naka-plot sa mga datasheet ng lente ay nagpapakita kung gaano kalaking contrast ang napapanatili ng lente sa tumataas na spatial frequencies — ang mas mataas na MTF sa mataas na frequency ay nangangahulugan ng mas matalas na detalye. Mas mahusay ang mga elemento ng salamin kaysa sa plastik sa MTF, thermal stability, at pangmatagalang kalinawan, ngunit mas mahal ang mga ito nang tatlo hanggang limang beses. Para sa 2.8–4 mm wide-angle lens kung saan mababa na ang pixel density, ayos lang ang isang budget plastic lens. Para sa 12 mm at mas mahaba kung saan ang bawat linya ng MTF ay isinasalin sa evidentiary range, mabilis na bumabawi ang premium na salamin na may low-dispersion (LD) na mga elemento.

Ang F-stop — na isinusulat bilang f/1.6, f/2.0, atbp. — ay ang ratio ng focal length sa entrance-pupil diameter at tumutukoy kung gaano karaming liwanag ang naaabot ng sensor. Ang mas mababang f-numbers ay nakakaipon ng mas maraming liwanag. Ang f/1.4 ay doble ang liwanag kaysa sa f/2.0, apat na beses ang liwanag kaysa sa f/2.8. Para sa mga low-light install (mga parking lot sa gabi, mga bodega sa loob ng bahay na may mahinang ilaw), mahalaga ang bawat stop: ang isang f/1.6 lens ay magbibigay ng magagamit na imahe kung saan ang isang f/2.4 lens ay bumababa sa minimum lux rating ng camera. Ang kapalit ay ang depth-of-field at edge sharpness — ang mas malalawak na aperture ay nagpo-focus sa mas makitid na distance band at nagpapakita ng mas chromatic aberration. Para sa long-range identification sa 20 m+ sa magandang liwanag, ang f/2.0–f/2.4 ang sweet spot. Para sa mga low-light dome install sa 5–10 m, unahin ang f/1.4–f/1.6.

Paano gamitin ang lens selector na ito

1. Itakda ang taas ng pag-mount. Gamitin ang aktwal na naka-install na taas ng kamera sa itaas ng target na plane. Para sa mga indoor camera na naka-mount sa kisame, ang target na plane ay karaniwang ang sahig; para sa mga outdoor camera na naka-mount sa pole, kadalasan itong 1.5 m mula sa lupa (taas ng ulo). 3 m ang modal indoor mounting height, 4–6 m ang tipikal para sa mga outdoor pole mount.
2. Itakda ang distansya ng target. Ito ang pahalang na distansya mula direkta sa ilalim ng kamera hanggang sa target. Pinagsasama ng calculator ang taas ng pagkakabit at pahalang na distansya sa isang slant range, na siyang talagang kailangang i-resolve ng lens.
3. Basahin ang inirerekomendang lente. Ipinapakita ng berdeng panel ang focal length na tumatama sa isang balanseng target na pixel-density sa isang tipikal na 4 MP 1/2.8" na kamera. Gamitin ito bilang panimulang punto para sa mga draft ng tender at mga tugon sa bid.
4. Ihambing ito sa buong tsart. Ipinapakita ng talahanayan ng paghahambing ng lente ang bawat karaniwang focal length kasama ang inaasahang saklaw ng saklaw at FOV nito. Gamitin ito upang suriin ang mga alternatibo — halimbawa, kung ang iyong tender ay nangangailangan ng Identify-grade coverage sa parehong distansya, pataasin ang dalawang puwang mula sa inirerekomendang lente.

Nagtrabahong halimbawa: retail entrance facial-ID

Isang tindahan sa mall ang may 1.8 m ang lapad na automatic-door entrance at gusto niyang makuhanan ng litrato ang mukha ng bawat customer gamit ang EN 62676-4 Identify threshold (250 PPM) para sa pagsusuri ng pag-iwas sa pagkalugi. Ang napiling mount ay ang kasalukuyang dropped ceiling na 3 m mula sa sahig, kung saan ang camera ay nakaposisyon nang 4 m nang pahalang sa loob ng pinto para makalapit ang mga customer dito pagpasok nila.

Ang saklaw ng pagkahilig mula sa kamera hanggang sa isang face plane sa taas na 1.6 m — sa pag-aakalang ang mukha ay 1.4 m sa ibaba ng kamera — ay √(4² + 1.4²) = 4.24 m. Kung isaksak ang mga halagang iyon sa selector ng lens na may taas na 3 m at distansya ng target na 4 m, ang inirerekomendang lens ay 2.8 mm. Ngunit ang rekomendasyong iyon ay naka-calibrate sa balanseng pangkalahatang-gamit na saklaw; para sa Identify-grade pixel density sa isang mukha, kailangan nating i-verify gamit ang tahasang DORI math.

Sa isang 4 MP 1/2.8" sensor (2560 pahalang na pixel, 5.4 mm na lapad ng sensor), ang isang 2.8 mm na lente ay nagbibigay ng HFOV ≈ 88°, lapad ng eksena sa 4.24 m ≈ 8.2 m, at densidad ng pixel na humigit-kumulang 312 PPM — kumportableng mas mataas kaysa sa 250 PPM na lawak ng pagkakakilanlan. Ang pahalang na saklaw na 8.2 m ay mas malapad kaysa sa 1.8 m na pintuan, kaya ang isang kamera ay sumasakop sa pasukan gamit ang margin upang makuhanan ang mga papalapit na tao mula sa magkabilang panig. Ang isang 4 mm na lente ay magbibigay ng 478 PPM at 5.7 m na saklaw — maaari rin, na may karagdagang margin ng ebidensya kapalit ng bahagyang mas mahigpit na pahalang na pagkuha.

Pumili ang integrator ng 2.8–12 mm motorized varifocal bilang SKU para sa bid dahil (a) ang kadena ay may 80 tindahan na may iba't ibang lapad ng pinto at taas ng kisame, at (b) ang anumang pagbabago sa layout ng tindahan sa hinaharap ay maaaring i-re-tune nang malayuan mula sa VMS nang hindi nagpapadala ng technician. Ang kabuuang premium na gastos sa isang nakapirming 2.8 mm SKU ay humigit-kumulang 35%, ngunit ang naiwasang pagtitipid sa truck-roll sa isang pagbisita sa site ay napigilan bawat camera sa loob ng 5-taong buhay ng serbisyo nito.

Mga karaniwang pagkakamali sa pagpili ng lente

• Pagpili ng lente para sa pinakamataas na distansya sa halip na sa distansya ng paggamit. Ang isang 25 mm na lente ay mahusay na sumasaklaw sa 50 m ngunit walang silbi sa 5 m — anumang mas malapit ay wala sa focus, at ang FOV ay masyadong makitid para makuha ang paksa. Palaging piliin ang lente para sa karaniwang distansya ng paggamit, hindi sa pinakamasamang sitwasyon. Kung iba-iba ang saklaw ng paggamit, gumamit ng varifocal.
• Nakakalitong optical zoom sa digital zoom. Ang 12× optical zoom ay tunay na nagpapataas ng pixel density sa target. Ang 12× digital zoom ay nagpapabuti lamang ng mas kaunting pixel sa software — hindi ito makakalikha ng detalyeng hindi nakuha ng lente. Ang mga kinakailangan sa pagkakakilanlan ay palaging nangangailangan ng optical reach.
• Hindi pinapansin ang f-stop sa mga pag-install na mababa ang liwanag. Ang isang 4 mm f/2.4 na lente sa 5 lux ay halos kalahati ng liwanag ng isang 4 mm f/1.6 — kadalasan ay nangangahulugan ito ng pagkakaiba sa pagitan ng isang magagamit na larawang may kulay at isang maingay na itim-at-puting IR -only na frame. Palaging suriin ang mga minimum-illumination specs sa kumbinasyon ng lente-kamera, hindi lamang ang kamera.
• Hindi tugma ang mount ng lente sa format ng sensor. Ang lens na idinisenyo para sa 1/3" sensor ay magkakaroon ng hindi magandang vignette kapag ginamit kasama ng 1/2" sensor. Palaging itugma ang detalye ng lens image-circle sa laki ng sensor o mas malaki pa. Nangibabaw ang mga M12 mount hanggang 1/2"; nangingibabaw ang CS-mount sa 1/2" at mas malaki pa.
• Labis na pagtukoy sa kalidad ng salamin sa mga wide-angle lens. Ang isang 2.8 mm wide-angle lens ay manipis na nakakalat ng mga pixel — ang premium na salamin ay halos hindi nagpapabuti sa magagamit na resolution sa malayo. Makatipid ng badyet para sa mga lente na may mas mahabang saklaw kung saan ang MTF ay isinasalin sa saklaw ng ebidensya.
• Kinakalimutan ang tilt foreshortening sa mahahabang lente. Ang isang 25 mm na lente na nakatutok pababa ay lubhang nagpipiga sa depth-of-field. Ang mga taong nasa malapit na gilid ng frame ay mukhang distorted; ang mga taong nasa dulong gilid ay mukhang tamang-tama ang hugis ngunit maliliit. Ang mahahabang lente ay nangangailangan ng mababaw na anggulo ng pagkiling; ang malalalim na pagkiling ay nangangailangan ng mas maiikling focal length.

Mga sanggunian sa pamantayan at pagsunod

• EN 62676-4:2015 — Mga alituntunin sa aplikasyon para sa video surveillance. Ang mga rekomendasyon ng lente sa itaas ay naka-calibrate sa mga pamantayang 25/63/125/250 PPM threshold. Kalkulador EN 62676-4 →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — Ang update sa 2025 na nagpapakilala ng corridor-mode pixel density at mga sub-tier ng AI -analytics; mahalaga ito sa pagpili ng mga lente para sa mga pag-deploy sa hallway at machine-vision.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Nag-iikot sa target na sukatan para sa mga thermal sensor. Nagtutulak sa pagpili ng lente para sa long-range thermal imaging kung saan hindi naaangkop DORI . Kalkulador ng Pamantayan ng Johnson →
• NDAA Section 889 — Paghihigpit sa pagkuha ng US sa mga nakalistang tagagawa; naaangkop sa mga asembliya ng camera-and-lens na ibinebenta bilang isang yunit. Sanggunian sa pagsunod NDAA →
• ISO 12233 — Metodolohiya sa pagsukat ng resolusyon at spatial-frequency response. Ang batayan para sa mga pagsukat ng MTF ay sinipi sa mga datasheet ng lente.

Ipagpatuloy ang pagbabasa