Alat za odabir objektiva

Kako se žarišna duljina, senzor i DORI međusobno utječu

Žarišna duljina je udaljenost, u milimetrima, između optičkog centra objektiva i senzora slike kada je objektiv fokusiran na beskonačnost. Kraće žarišne duljine hvataju šire kutove; duže žarišne duljine zahvaćaju uže kutove s većim prividnim povećanjem. Isti objektiv ponaša se drugačije na različitim veličinama senzora — 4 mm objektiv na senzoru 1/3" daje 65° HFOV, isti 4 mm objektiv na senzoru 2/3" daje 95° HFOV. Odabir objektiva bez odabira senzora je besmislen.

Za praksu instalatora, četiri praga DORI prema EN 62676-4 čisto se preslikavaju na preporuke žarišne duljine kada su udaljenost i senzor fiksirani. Na fotoaparatu 1/2,8" 4 MP (modalnu CCTV konfiguraciju u 2026.), praktična pravila su: 2,8 mm za pokrivanje razine Detekt do 5 m, 4 mm za pokrivanje razine Promatraj 5–10 m, 6 mm za pokrivanje razine Prepoznaj 10–15 m, 8 mm za Prepoznaj na 15–20 m ili Identificiraj na 8–10 m, 12 mm za Identificiraj na 12–18 m, te 16–25 mm za Identificiraj nakon 20 m. Kalkulator iznad primjenjuje pojednostavljenu verziju ovog preslikavanja na udaljenost vidne linije koju unosite, vodeći računa o visini montaže kroz raspon kosom linijom.

Fiksni objektivi vas obvezuju na jednu žarišnu duljinu; varifokalni objektivi (npr. 2,8–12 mm) omogućuju vam da prilagodite na mjestu nakon što je fotoaparat montiran. Fiksni objektivi su obično 30–50% jeftiniji, malo oštriji pri punoj blendi i imaju manje pokretnih dijelova koji mogu otkazati. Varifokalni objektivi su pravi odabor kada je (a) udaljenost instalacije nesigurna, (b) korisnik može preurediti namještaj ili police, ili (c) raspoređujete jednu SKU na mnoge lokacije i želite standardizirati zalihe. Motorizirani varifokalni — ponekad se zove "auto-fokus" ili "daljinsko povećanje" — dodaje mogućnost prilagodbe iz VMS-a bez ponovnog obilaska lokacije, što se isplati nakon jednog izbjeganog obilaska.

Fisheye objektivi (1,0–1,8 mm, često M12-montaža) postižu hemisferno pokrivanje od 180–360° namjerno distorzirajući sliku. Gustoća piksela na rubovima je dramski niža nego u centru, tako da je efektivni DORI domet fisheye objektiva mnogo kraći nego što njegov kutni domet sugerira. Koristite fisheye za svjesnost situacije — znanje da je netko negdje u sobi — i parujte ga s odvojenim telefotsensitom za bilo koji zadatak identifikacije. Standardni rektilinearni objektivi (2,8 mm i duži na konvencionalnim senzorima) čuvaju ravne linije i jednoličnu gustoću piksela, što je što svaki DORI izračun pretpostavlja.

Kvaliteta objektiva najviše se pokazuje pod stresom. Standardna MTF (modulacijska prijenosna funkcija) krivulja ispisana u podatacima o objektivu pokazuje koliko kontrasta objektiv čuva pri povećavajućim prostornim frekvencijama — viša MTF pri visokim frekvencijama znači oštriji detalj. Stakleni elementi premašuju plastiku u MTF-u, toplinskoj stabilnosti i dugoročnoj jasnoći, ali koštaju tri do pet puta više. Za 2,8–4 mm širokofi objektive gdje je gustoća piksela već niska, jeftin plastični objektiv je dovoljan. Za 12 mm i duži gdje se svaka linija MTF-a pretvara u dokaznu udaljenost, premium staklo s elementima niske disperzije (LD) brzo se isplati.

F-omjer — napisan f/1,6, f/2,0, itd. — je omjer žarišne duljine i promjera ulazne zjenice i određuje koliko svjetla dostiže senzor. Niži f-brojevi skupljaju više svjetla. f/1,4 je dvaput svjetliji od f/2,0, četiri puta svjetliji od f/2,8. Za instalacije sa slabim svjetlom (parkirališta noću, unutarni skladišti s lošim osvjetljenjem), svak stop je bitan: objektiv f/1,6 će dati iskoristivu sliku gdje objektiv f/2,4 pada ispod minimalne lux ocjene fotoaparata. Kompromis je dubina oštrine i oštrina rubova — šire blende fokusiraju užu udaljenost i pokazuju više hromatske aberacije. Za dugodometnu identifikaciju na 20 m+ u dobrom svjetlu, f/2,0–f/2,4 je idealna točka. Za instalacije dome s slabim svjetlom na 5–10 m, dajte prioritet f/1,4–f/1,6.

Kako koristiti ovaj selektor objektiva

1. Postavite visinu montaže.Koristite stvarnu instaliranu visinu fotoaparata iznad ciljane ravnine. Za fotoaparate montirane na stropu u zatvorenom prostoru ciljana ravnina je obično pod; za fotoaparate montirane na stupu u van je obično 1,5 m iznad zemlje (na visini glave). 3 m je modalna unutarnja visina montaže, 4–6 m je tipično za vanjske montaže na stupu.
2. Postavite udaljenost cilja.Ovo je vodoravna udaljenost od točke direktno ispod fotoaparata do cilja. Kalkulator kombinira visinu montaže i vodoravnu udaljenost u raspon kosom linijom, što je što objektiv zapravo mora razriješiti.
3. Čitajte preporučeni objektiv.Zelena ploča pokazuje žarišnu duljinu koja pogađa uravnoteženi cilj gustoće piksela na tipičnom fotoaparatu 4 MP 1/2,8". Upotrijebite je kao polaznu točku za nacrti natječaja i odgovore na ponude.
4. Usporedite s potpunom tablicom.Tablica za usporedbu objektiva prikazuje sve česte žarišne duljine sa svojim očekivanim rasponima pokrivenosti i vidnim poljem. Koristite je da biste procijenili alternative — na primjer, ako Vaš natječaj zahtijeva pokrivanje razine Identificiraj na istoj udaljenosti, korakite gore za dva mjesta od preporučenog objektiva.

Obrađeni primjer: prodajno mjesto ulaza s identifikacijom lica

Mali trgovac ima automatsku vratima od 1,8 m široka ulaza i želi da se lice svakog kupca zabilježi na pragu EN 62676-4 Identificiraj (250 PPM) za pregled gubitaka. Odabrana montaža je postojeći sputeni strop 3 m iznad pola, s fotoaparatom pozicioniranim 4 m vodoravno unutar vrata tako da kupci hodaju prema njemu dok ulaze.

Raspon kosom linijom od fotoaparata do ravnine lica na visini 1,6 m — pretpostavljajući da je lice 1,4 m ispod fotoaparata — je √(4² + 1,4²) = 4,24 m. Uključite te vrijednosti u selektor objektiva s visinom montaže 3 m i udaljenosti cilja 4 m i preporučeni objektiv je 2,8 mm. Ali ta preporuka je kalibrirana za uravnoteženu pokrivenost opće namjene; za Identificiraj gustoću piksela na licu trebamo provjeriti s eksplicitnom DORI matematikom.

Na senzoru 4 MP 1/2,8" (2560 vodoravnih piksela, 5,4 mm širina senzora), objektiv od 2,8 mm daje HFOV ≈ 88°, širina scene na 4,24 m ≈ 8,2 m, i gustoću piksela od oko 312 PPM — udobno iznad praga Identificiraj od 250 PPM. Vodoravna pokrivenost od 8,2 m je puno šira od vrata od 1,8 m, tako da jedan fotoaparat pokriva ulaz s maržom da uhvati kupce koji se približavaju s obje strane. Objektiv od 4 mm bi dao 478 PPM i pokrivenost od 5,7 m — također izvedivo, s extra dokaznom maržom u zamjenu za malo tešće uhvaćanje vodoravno.

Integrator odabira varifokalni motorized 2,8–12 mm kao SKU za ponudu jer (a) lanac ima 80 trgovina s različitim širinama vrata i visinama stropova, i (b) sve buduće promjene rasporeda trgovine mogu se ponovno podesiti daljinski iz VMS-a bez slanja tehničara. Ukupni premium troška nad fiksnom SKU od 2,8 mm je oko 35%, ali uštede izbjeganog obilaska s kamionom se povrate na jednom obiliesku s kamionom oslobođenom po fotoaparatu tijekom njegove 5-godišnje životne dobi.

Česte greške pri odabiru objektiva

• Odabir objektiva za maksimalnu udaljenost umjesto radne udaljenosti.Objektiv od 25 mm pokriva 50 m lijepo ali je beskoristan na 5 m — sve što je bliže je izvan fokusa, a vidno polje je previše usko da uhvati subjekt. Uvijek odaberite objektiv za tipičnu radnu udaljenost, ne najgori slučaj. Ako se raspon rada mijenja, koristite varifokalni.
• Zbunjivanje optičkog povećanja s digitalnim povećanjem.Optičko povećanje od 12× stvarno povećava gustoću piksela na cilju. Digitalno povećanje od 12× samo skalira manje piksela u softveru — ne može stvoriti detalj koji objektiv nije uhvatio. Zahtjevi identifikacije uvijek trebaju optički domet.
• Ignorirani f-omjer u instalacijama sa slabim svjetlom.Objektiv od 4 mm f/2,4 pri 5 luks je otprilike dvostruko tamnije od objektiva 4 mm f/1,6 — što često znači razliku između iskoristive slJVice u boji i bučne crno-bijele slike samo s IR-om. Uvijek provjerite specifikacije minimalne osvjetljenosti u kombinaciji objektiva-fotoaparata, ne samo u fotoaparatu.
• Neusklađenost montaže objektiva sa formatom senzora.Objektiv dizajniran za senzor 1/3" će se vigetirati loše kada se koristi sa senzorom 1/2". Uvijek usporedite specifikaciju kružnice slike objektiva sa veličinom senzora ili većom. M12 montaža dominira do 1/2"; CS-montaža dominira 1/2" i većom.
• Preširoka kvaliteta stakla na objektivima sa širokim kutom.Objektiv od 2,8 mm sa širokim kutom već širi piksele tanko — premium staklo jedva poboljšava iskoristivu rezoluciju na udaljenosti. Uštedite budžet za objektivne dulji domet gdje MTF stvarno prevodi u dokaznu udaljenost.
• Zaboravljanje skraćivanja perspektive na dugim objektivima.Objektiv od 25 mm usmjeren strmo prema dolje komprimira dubinu oštrine dramski. Osobe na bliskoj strani kadra izgledaju iskrivljene; osobe na dalskoj strani izgledaju ispravnog oblika ali sitne. Dugi objektivi žele plitke kutove nagiba; duboki kutovi žele kraće žarišne duljine.

Standardi i reference usklađenosti

• EN 62676-4:2015 — Smjernice primjene za video nadzor. Preporuke za objektivne iznad su kalibrirane na prаgove 25 / 63 / 125 / 250 PPM standarda.Kalkulator EN 62676-4 →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — Ažuriranje iz 2025. koje uvodi gustoću piksela u modu hodnika i potslojeve AI-analitike; relevantno pri odabiru objektiva za hodnika i primjene strojnog vida.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Metrika ciklusa na cilju za termalne senzore. Vodi odabir objektiva za dugodometan termalni imaging gdje se DORI ne primjenjuje.Kalkulator Johnson kriterija →
• NDAA Section 889 — Američko ograničenje nabave na navedenim proizvođačima; primjenjuje se na fotoaparate-i-objektive prodane kao jedinica.Referenca NDAA usklađenosti →
• ISO 12233 — Metodologija mjerenja rezolucije i prostorne frekvencije odziva. Osnova za MTF mjerenja navedena u podatacima o objektivu.

Nastavite čitati