Bidang Pandang & Spesifikasi Teknis Kamera CCTV Dome

Optik kamera dome: rumah, kubah, IR cut

Setiap kamera dome adalah tumpukan pencitraan dari lima elemen: kubah dome, filter IR cut, rakitan lensa, sensor gambar, dan cincin LED IR. Kubah adalah satu-satunya elemen yang khas bentuk dome, dan merupakan sumber utama degradasi FOV jika ditentukan atau dirawat dengan salah. Kubah standar berupa akrilik (PMMA) atau polikarbonat (PC) setebal 2-3 mm. Akrilik menawarkan kejernihan optik yang lebih baik (transmisi cahaya ~92%) dan ketahanan gores; polikarbonat mengorbankan beberapa persen transmisi demi ketahanan benturan yang jauh lebih tinggi dan wajib untuk dome tahan vandal IK10.

Kubah bening vs berwarna (smoked). Kubah bening menjaga seluruh aliran cahaya dan transmisi IR, memberi kinerja cahaya rendah dan penglihatan malam terbaik. Kubah berwarna, yang biasa disebut dome "smoked" atau "black bubble", menyembunyikan arah bidik secara visual tetapi memotong cahaya tampak 30-50% dan IR 10-20%. Kubah berwarna dapat menurunkan jangkauan IR efektif kamera dari 30 m menjadi 18-20 m. Gunakan yang berwarna hanya di tempat arah bidik yang tersamar lebih berharga daripada kinerja malam (ritel mewah, lobi hotel); jangan pernah di perimeter atau pemandangan cahaya rendah.

Distorsi sudut. Kubah adalah irisan bola. Ketika kamera miring ke tepi kubah, garis pandang melewati akrilik pada sudut miring, membiaskan jalur cahaya dan menimbulkan distorsi tong 1-3% plus aberasi kromatik kecil di sudut frame. Ini tak terlihat pada sudut kemiringan ringan (di bawah 30° dari vertikal) tetapi menjadi jelas melewati kemiringan 60°, di mana tepi gambar dapat kehilangan 5-8% resolusi efektif. Produsen lensa mengoreksi sebagian besar dengan profil komputasi, tetapi efeknya nyata pada SKU sudut lebar.

Pantulan IR dan masalah dome kotor. Cincin LED IR berada di dalam kubah, tepat di luar tabung lensa. Jika permukaan kubah menumpuk debu, sidik jari, atau goresan, cahaya IR memantul dari ketidaksempurnaan itu kembali ke lensa, menghasilkan bintik putih bercahaya di tengah gambar malam. Ini penyebab paling umum keluhan "buta di malam hari" pada instalasi dome. Membersihkan kubah dengan kain mikrofiber memulihkan kinerja; kubah yang tergores dalam harus diganti. Dome kelas atas (Axis Q35, Hikvision DarkFighter, Dahua Lite AI) memakai gasket busa antara tabung lensa dan kubah untuk memblokir pantulan internal ini; cari "IR baffle" atau "light isolation" pada lembar spesifikasi.

Rumah tahan vandal vs biasa. Dome dalam ruangan non-vandal biasanya memakai akrilik 1,5-2 mm dan cincin dasar plastik (IK04-IK06). Dome tahan vandal memakai polikarbonat 3-4 mm, dasar aluminium cor, sekrup antiperusakan, dan diuji hingga IK10 (benturan 50 J). Rumah tahan vandal berbobot 600-1200 g dibanding 200-400 g untuk dalam ruangan, yang penting untuk instalasi pada panel plafon, di mana di atas 700 g diperlukan penyangga belakang.

FOV dome menurut panjang fokus: tabel 2,8 / 4 / 6 / 8 / 12 mm

Bidang pandang horizontal sebuah dome bergantung pada dua nilai: panjang fokus dan diagonal sensor. Rumusnya HFOV = 2 · arctan(lebar_sensor / (2 · panjang_fokus)). Tabel di bawah memberi FOV horizontal dan vertikal untuk lima panjang fokus paling umum pada tiga ukuran sensor modern. Angkanya adalah spesifikasi produsen yang tipikal, dibulatkan ke derajat terdekat; SKU individual bervariasi ±2°.

Perhatikan bahwa berpindah dari sensor 1/3" ke 1/2" pada panjang fokus yang sama melebarkan HFOV kira-kira 25%. Itulah sebabnya dome kelas atas dengan sensor 1/1.8" mencantumkan sudut yang jauh lebih lebar daripada unit ekonomis 1/3" meskipun keduanya menyebut lensa 2,8 mm. Untuk angka presisi per SKU, jalankan nilai Anda melalui kalkulator FOV atau pemilih lensa.

Dome tetap vs varifokal vs dome PTZ bermotor

Kamera dome terbagi menjadi tiga keluarga optik, masing-masing dengan model kontrol FOV dan titik harga yang berbeda.

Dome lensa tetap (60-180 €). Panjang fokus disatukan ke rakitan lensa di pabrik. Panjang tetap tipikal adalah 2,8 mm dan 4 mm. Kelebihan: biaya terendah, rumah terkecil, konsumsi daya terendah (3-5 W), ketajaman optik terbaik untuk harganya. Kekurangan: tidak ada penyetelan di lokasi; jika pemandangan berubah, Anda mengganti kamera. Gunakan dome tetap untuk penerapan yang berulang di mana satu pemandangan sama dengan satu SKU: koridor hotel, blok kelas, lorong toko dengan lebar sama.

Dome varifokal bermotor (150-450 €). Lensa memiliki zoom dan fokus bermotor, biasanya 2,8-12 mm. Pemasang atau operator mengatur panjang fokus dari jarak jauh melalui UI web kamera. Kelebihan: satu SKU mencakup setiap pemandangan dari ruangan 25 m² hingga koridor 80 m, tanpa kunjungan ulang dengan tangga untuk mengarahkan ulang, mendukung autofokus pada gerakan. Kekurangan: biaya 30-50% lebih tinggi, rumah sedikit lebih besar, mekanisme zoom mekanis dapat rusak setelah 5-7 tahun. Ini pilihan default untuk instalasi serius dan satu-satunya yang masuk akal ketika pemandangan belum final pada tahap desain.

Dome PTZ (800-3000+ €). Dome pan-tilt-zoom menggabungkan lensa varifokal (biasanya 4,8-120 mm atau rasio zoom lebih besar) dengan putaran bermotor (360° kontinu) dan kemiringan (90-180°). Kubah lebih besar (diameter 140-260 mm) untuk menghindari blok optik yang berputar. Kelebihan: satu kamera mencakup apa yang jika tidak memerlukan 6-12 kamera tetap, preset dan tur memungkinkan cakupan terjadwal beberapa zona, zoom optik memberi detail tingkat identifikasi pada 50-200 m. Kekurangan: hanya satu zona tercakup pada satu saat; PTZ bukan pengganti cakupan tetap pada area yang sama, hanya tambahan. Lihat perbandingan lengkap dome, bullet, dan PTZ.

Ukuran sensor (1/2.8", 1/2.5", 1/1.8") dan dampak pada FOV

Ukuran sensor adalah variabel kedua yang menentukan bidang pandang pada panjang fokus tertentu. Konvensi penamaan (1/3", 1/2.8", 1/2.7", 1/2.5", 1/2", 1/1.8") adalah warisan dari tabung vidicon dan tidak sama dengan diagonal fisik sensor dalam inci. Dimensi diagonal sebenarnya:

Sensor lebih besar = FOV lebih lebar pada panjang fokus yang sama. Lensa 2,8 mm pada sensor 1/3" memberi ~96° HFOV; panjang fokus yang sama pada sensor 1/1.8" memberi ~126° HFOV. Sensor yang lebih besar juga memiliki fotosit lebih besar (biasanya 2,4 µm vs 1,4 µm), yang mengumpulkan lebih banyak cahaya per piksel dan memberi sensitivitas cahaya rendah 1-2 EV lebih baik. Inilah sebabnya dome 4 MP 1/1.8" akan mengungguli dome 8 MP 1/2.8" pada pemandangan redup meskipun resolusi nominalnya lebih rendah.

Lembar spesifikasi mencantumkan ukuran sensor di baris pertama. Jika dome tercantum sebagai "4 MP" tanpa ukuran sensor, anggap 1/3", yaitu unit ekonomis. Dome 4 MP premium selalu 1/1.8" atau 1/2".

Tingkat resolusi: 2 MP, 4 MP, 5 MP, 8 MP, kepadatan piksel per meter

Kepadatan piksel per meter (PPM) adalah satu-satunya metrik resolusi yang berguna untuk pengawasan. Ia menyatakan berapa banyak piksel horizontal yang mencakup satu meter pemandangan pada jarak tertentu. EN 62676-4 menetapkan ambang: 25 PPM untuk deteksi, 62 PPM untuk pengamatan, 125 PPM untuk pengenalan, 250 PPM untuk identifikasi. Tabel di bawah menunjukkan PPM pada 5 m, 10 m, dan 20 m untuk dome 2,8 mm pada empat tingkat resolusi, dengan HFOV 108° (sensor 1/2.7").

Cara membaca tabel: dome 4 MP 2,8 mm memberi detail tingkat pengenalan (125+ PPM) hanya hingga ~7,5 m. Di luar itu, Anda mendapat rekaman tingkat pengamatan, bukan wajah yang dapat diidentifikasi. Untuk memperpanjang jarak identifikasi, tingkatkan resolusi (pindah ke 8 MP) atau persempit lensa (beralih ke dome 4 mm atau 6 mm). Untuk pembahasan mendalam kompromi ini, baca megapiksel vs jarak.

Jarak DORI untuk SKU dome tipikal

Jarak DORI (Detection, Observation, Recognition, Identification) yang dipublikasikan produsen mengikuti definisi kepadatan piksel EN 62676-4. Di bawah ini angka DORI resmi dari tiga produsen besar, masing-masing untuk SKU dome 4 MP yang tipikal.

Gunakan ini sebagai jangkar desain, bukan janji mutlak: DORI sebenarnya bergantung pada tingkat cahaya, kontras, keburaman gerakan, dan kompresi codec. Untuk kombinasi SKU dan pemandangan Anda sendiri, kalkulator DORI menghasilkan keempat jarak untuk setiap pasangan lensa-resolusi, dan pembahasan mendalam DORI menjelaskan bagaimana ambang itu diturunkan.

Peringkat vandal IK10, IP66/IP67, suhu operasi

Peringkat lingkungan menentukan apakah dome bertahan di tempat Anda memasangnya. Ada tiga standar terpisah yang perlu dibaca: IK (benturan), IP (debu/air), dan suhu operasi.

Peringkat IK (IEC 62262) mengukur energi benturan dalam joule. IK08 = 5 J (1,7 kg dari 30 cm); IK10 = 20 J standar atau 50 J diperkuat (5 kg dari 40 cm, setara pukulan tongkat bisbol yang kuat). Tentukan IK10 untuk: sekolah, penjara, transportasi umum, stadion, eksterior lantai dasar, dan di mana pun kamera dapat dijangkau orang yang berdiri di lantai. Kantor dalam ruangan dan plafon di atas 3,5 m dapat memakai IK08 atau rumah dalam ruangan tanpa peringkat.

Peringkat IP (IEC 60529) terdiri dari dua digit: pertama untuk padatan, kedua untuk cairan. IP66 = kedap debu + semprotan air bertenaga (nosel 12,5 mm, 100 kPa, jarak 3 m, tanpa masuknya benda berbahaya). IP67 = kedap debu + perendaman sementara hingga kedalaman 1 m selama 30 menit. IP66 cukup untuk 95% skenario luar ruangan termasuk hujan deras dan cuci semprot. IP67 hanya diperlukan di tempat air menggenang atau banjir mungkin terjadi (pintu masuk basemen, dinding dok, pengolahan pangan). IP68 (perendaman kontinu) jarang dan tidak perlu di luar aplikasi kolam renang atau kelautan.

Suhu operasi. Dome standar beroperasi dari -10°C hingga +50°C. Dome lingkungan dingin (-40°C hingga +60°C) menyertakan pemanas internal yang menarik 4-8 W saat aktif dan memerlukan PoE+ (30 W) atau 12 VDC tambahan. Untuk instalasi di Eropa utara, Kanada, atau wilayah pegunungan, tentukan varian -40°C: kubah dome standar dapat retak pada -25°C dan filter IR cut dengan rana LCD gagal beralih secara andal di bawah -15°C.

Spesifikasi luar ruangan gabungan. Dasar yang aman untuk dome luar ruangan di tempat publik adalah: IP66 + IK10 + -30°C hingga +60°C + PoE 802.3af (atau PoE+ jika dilengkapi pemanas). Verifikasi ketiganya pada lembar data; produsen kadang memenuhi dua dari tiga dan diam-diam menghilangkan yang ketiga.

Tinggi pemasangan untuk plafon, dinding, dan gantung

Tinggi pemasangan mengubah area yang tercakup sekaligus kepadatan piksel pada bidang target. Gunakan tinggi acuan ini sebagai titik awal desain.

Dalam ruangan, plafon, dome tanam. 2,4-3,0 m. Di bawah 2,4 m dome terpapar vandalisme bahkan di dalam ruangan; di atas 3,0 m dome 2,8 mm akan melampaui jangkauan identifikasi di tepi FOV-nya. Untuk menangkap wajah di pintu masuk, atur dome pada 2,7 m dan 0,5-1,5 m ke dalam dari pintu, miring 10° ke bawah.

Dalam ruangan, pemasangan dinding, dome berbraket. 3,0-4,0 m, dengan kemiringan 15-25° ke bawah. Pemasangan dinding adalah pilihan tepat ketika pemasangan plafon tidak praktis (plafon gantung tanpa akses plenum, saluran udara menghalangi) atau ketika Anda menginginkan pandangan terarah, bukan tatapan 360° ke bawah. Dome dinding pada 3,5 m dengan lensa 4 mm dan kemiringan 20° mencakup zona selebar 6 m × sepanjang 12 m dengan detail tingkat pengenalan.

Luar ruangan, pemasangan dinding, teritisan atau fascia. 3,5-4,5 m. Pasang di bawah teritisan untuk melindungi kubah dari hujan dan matahari langsung, yang mengurangi silau dan memperpanjang umur kubah. Miringkan 20-30° ke bawah untuk pandangan jalan masuk atau halaman yang tipikal.

Luar ruangan, pemasangan gantung, tiang atau balok. 4-8 m, dengan 6 m sebagai titik ideal untuk tempat parkir dan pelataran. Di atas 8 m, dome 2,8 mm di permukaan tanah turun di bawah 125 PPM (pengenalan) bahkan dengan sensor 4 MP: beralih ke lensa 6 mm atau 8 mm dan terima FOV yang lebih sempit, atau naik ke sensor 8 MP. Untuk pemasangan tiang yang sangat tinggi (10-12 m), dome PTZ gantung lebih hemat biaya daripada empat atau lima dome tetap.

Selubung kemiringan. Setiap dome memiliki kemiringan maksimum, biasanya 75-80° dari horizontal. Ini menciptakan kerucut buta 10-15° tepat di bawah unit. Dome pada ketinggian 3 m memiliki lingkaran buta berdiameter 0,8-1,0 m di lantai; pada 6 m lingkaran buta tumbuh menjadi 1,6-2,0 m. Rencanakan kamera yang bersebelahan untuk saling menutup zona ini; lihat titik buta CCTV.

Kesalahan FOV dome yang umum

Lima kesalahan menjelaskan sebagian besar instalasi dome yang berkinerja rendah. Masing-masing dapat diperbaiki saat desain dan mahal diperbaiki setelah instalasi.

Cara menghitung dome: contoh kerja

Skenario: lantai ritel selebar 8 m × sepanjang 12 m, dengan plafon 3,0 m. Klien menginginkan rekaman tingkat pengenalan untuk setiap pengunjung dan bersedia menerima tingkat pengamatan di sudut belakang. Anggaran memungkinkan satu dome.

Langkah 1: pilih posisi pemasangan. Pasang dome di tengah, 4 m dari pintu depan dan 4 m dari setiap dinding samping. Dome berada pada ketinggian 3,0 m, menghadap lurus ke bawah dengan pandangan 360° pada kubah (kita akan memakai FOV melingkar alami dome).

Langkah 2: hitung FOV yang dibutuhkan. Jarak diagonal dari dome ke sudut jauh ruangan adalah √((8/2)² + (12-4)²) ≈ √(16 + 64) ≈ 8,9 m. Untuk menutupnya dengan dome yang mengarah ke bawah pada ketinggian 3 m, kita butuh HFOV yang cukup lebar agar radius yang diproyeksikan di lantai minimal 8,9 m. HFOV ≈ 2 · arctan(8,9 / 3,0) ≈ 144°, terlalu lebar untuk dome standar. Posisikan ulang dome (pindah ke dinding belakang dan miringkan ke depan) atau terima bahwa dome 2,8 mm hanya mencakup 8-10 m depan pada tingkat pengenalan.

Langkah 3: pilih lensa. Dome 4 MP dengan lensa 2,8 mm pada sensor 1/2.7" memberi ~108° HFOV. Pada ketinggian 3 m, itu mencakup lingkaran berjari-jari 3 · tan(54°) ≈ 4,1 m di lantai, yaitu lingkaran berdiameter 8,2 m. Bagian depan ruangan 4 m × 8 m tercakup dengan baik; bagian belakang 4 m × 8 m berada tepat di luar radius pengenalan. PPM pada jarak tanah 5 m adalah 186 (pengenalan+); pada 8 m adalah 116 (tepat di bawah pengenalan).

Langkah 4: verifikasi terhadap kebutuhan klien. Klien menginginkan pengenalan untuk setiap pengunjung. Solusi satu dome memberi pengenalan hanya hingga 7,5 m. Untuk memenuhi permintaan, tambahkan dome kedua di belakang ruangan (penempatan cermin, 4 m dari dinding belakang) atau beralih ke dome varifokal 4 MP dengan panjang fokus 4 mm dan pindahkan dome ke dinding belakang menghadap pintu masuk: ini memberi HFOV 84° dan 200+ PPM di sepanjang 12 m.

Langkah 5: ulangi perhitungan. Masukkan denah, posisi dome, dan pilihan lensa Anda ke kalkulator FOV untuk memvisualisasikan cakupan pada denah 2D; periksa silang PPM pada jarak dengan kalkulator DORI; pilih SKU persisnya dari katalog kamera. Untuk latar matematika FOV, lihat penjelasan bidang pandang, dan cari istilah yang tidak dikenal di glosarium.