Alat Pemilih Lensa

Bagaimana panjang fokus, sensor, dan DORI berinteraksi

Panjang fokus adalah jarak, dalam milimeter, antara pusat optik lensa dan sensor pencitraan ketika lensa difokuskan pada jarak tak terhingga. Panjang fokus yang lebih pendek menangkap sudut yang lebih lebar; panjang fokus yang lebih panjang menangkap sudut yang lebih sempit dengan pembesaran yang lebih tampak. Lensa yang sama berperilaku berbeda pada ukuran sensor yang berbeda — lensa 4 mm pada sensor 1/3" memberikan HFOV 65°, lensa 4 mm yang sama pada sensor 2/3" memberikan HFOV 95°. Pemilihan lensa tanpa pemilihan sensor tidak ada artinya.

Untuk praktik pemasangan, keempat ambang batas EN 62676-4 DORI sesuai dengan rekomendasi panjang fokus setelah jarak dan sensor ditetapkan. Pada kamera 1/2.8" 4 MP (konfigurasi CCTV yang umum pada tahun 2026), aturan praktisnya adalah: 2,8 mm untuk cakupan tingkat Deteksi hingga 5 m, 4 mm untuk cakupan tingkat Pengamatan 5–10 m, 6 mm untuk cakupan tingkat Pengenalan 10–15 m, 8 mm untuk Pengenalan pada 15–20 m atau Identifikasi pada 8–10 m, 12 mm untuk Identifikasi pada 12–18 m, dan 16–25 mm untuk Identifikasi di atas 20 m. Kalkulator di atas menerapkan versi sederhana dari pemetaan ini ke jarak garis pandang yang Anda masukkan, dengan memperhitungkan ketinggian pemasangan melalui rentang kemiringan.

Lensa tetap membatasi Anda pada satu panjang fokus; lensa varifokal (misalnya 2,8–12 mm) memungkinkan Anda melakukan penyetelan di lokasi setelah kamera dipasang. Lensa tetap biasanya 30–50% lebih murah, sedikit lebih tajam pada apertur penuh, dan memiliki lebih sedikit bagian bergerak yang berpotensi rusak. Lensa varifokal adalah pilihan yang tepat ketika (a) jarak pemasangan tidak pasti, (b) pelanggan mungkin akan menata ulang furnitur atau rak, atau (c) Anda menggunakan satu SKU di banyak lokasi dan ingin menstandarisasi inventaris. Lensa varifokal bermotor — terkadang disebut "autofokus" atau "zoom jarak jauh" — menambahkan kemampuan untuk menyesuaikan dari VMS tanpa harus mengunjungi lokasi lagi, yang akan menghemat biaya setelah satu kunjungan ke lokasi dihindari.

Lensa fisheye (1,0–1,8 mm, seringkali dengan dudukan M12) mencapai cakupan hemisferik 180–360° dengan sengaja mendistorsi gambar. Kepadatan piksel di tepi jauh lebih rendah daripada di tengah, sehingga jangkauan DORI efektif dari fish-eye jauh lebih pendek daripada yang ditunjukkan oleh cakupan sudutnya. Gunakan fish-eye untuk kesadaran situasional — mengetahui bahwa seseorang berada di suatu tempat di ruangan — dan pasangkan dengan kamera telefoto terpisah untuk tugas identifikasi apa pun. Lensa rektilinear standar (2,8 mm dan lebih panjang pada sensor konvensional) mempertahankan garis lurus dan kepadatan piksel yang seragam, yang merupakan asumsi setiap perhitungan DORI .

Kualitas lensa sangat penting dalam kondisi tekanan tinggi. Kurva MTF (fungsi transfer modulasi) standar yang diplot dalam lembar data lensa menunjukkan seberapa besar kontras yang dipertahankan lensa pada frekuensi spasial yang meningkat — MTF yang lebih tinggi pada frekuensi tinggi berarti detail yang lebih tajam. Elemen kaca mengungguli plastik dalam hal MTF, stabilitas termal, dan kejernihan jangka panjang, tetapi harganya tiga hingga lima kali lebih mahal. Untuk lensa sudut lebar 2,8–4 mm di mana kepadatan piksel sudah rendah, lensa plastik murah sudah cukup. Untuk lensa 12 mm dan lebih panjang di mana setiap garis MTF diterjemahkan ke dalam jangkauan bukti, kaca premium dengan elemen dispersi rendah (LD) akan memberikan pengembalian investasi dengan cepat.

Bukaan diafragma (f-stop) — ditulis f/1.6, f/2.0, dll. — adalah rasio panjang fokus terhadap diameter pupil masuk dan menentukan seberapa banyak cahaya yang mencapai sensor. Angka f yang lebih rendah mengumpulkan lebih banyak cahaya. f/1.4 dua kali lebih terang daripada f/2.0, empat kali lebih terang daripada f/2.8. Untuk instalasi cahaya rendah (tempat parkir di malam hari, gudang dalam ruangan dengan pencahayaan buruk), setiap bukaan diafragma sangat penting: lensa f/1.6 akan memberikan gambar yang dapat digunakan di mana lensa f/2.4 berada di bawah peringkat lux minimum kamera. Komprominya adalah kedalaman bidang dan ketajaman tepi — bukaan yang lebih lebar memfokuskan pita jarak yang lebih sempit dan menunjukkan lebih banyak aberasi kromatik. Untuk identifikasi jarak jauh pada jarak 20 m+ dalam cahaya yang baik, f/2.0–f/2.4 adalah titik optimal. Untuk instalasi dome cahaya rendah pada jarak 5–10 m, prioritaskan f/1.4–f/1.6.

Cara menggunakan pemilih lensa ini

1. Atur ketinggian pemasangan. Gunakan tinggi pemasangan kamera yang sebenarnya di atas bidang target. Untuk kamera dalam ruangan yang dipasang di langit-langit, bidang target biasanya adalah lantai; untuk kamera luar ruangan yang dipasang di tiang, biasanya 1,5 m di atas tanah (setinggi kepala). 3 m adalah tinggi pemasangan dalam ruangan yang paling umum, sedangkan 4–6 m adalah tinggi pemasangan di luar ruangan yang umum.
2. Tetapkan jarak target. Ini adalah jarak horizontal dari tepat di bawah kamera ke target. Kalkulator ini menggabungkan tinggi pemasangan dan jarak horizontal menjadi rentang kemiringan, yang merupakan jarak yang sebenarnya harus dipecahkan oleh lensa.
3. Bacalah lensa yang direkomendasikan. Panel hijau menunjukkan panjang fokus yang mencapai target kepadatan piksel seimbang pada kamera 4 MP 1/2.8" standar. Gunakan ini sebagai titik awal untuk draf tender dan tanggapan penawaran.
4. Bandingkan dengan grafik lengkapnya. Tabel perbandingan lensa menunjukkan setiap panjang fokus umum dengan rentang cakupan dan FOV yang diharapkan. Gunakan tabel ini untuk mengevaluasi alternatif — misalnya, jika tender Anda memerlukan cakupan kelas Identifikasi pada jarak yang sama, naikkan dua peringkat dari lensa yang direkomendasikan.

Contoh kasus: verifikasi wajah di pintu masuk toko ritel

Sebuah toko ritel di jalan utama memiliki pintu masuk otomatis selebar 1,8 m dan ingin wajah setiap pelanggan terekam pada ambang batas Identifikasi EN 62676-4 (250 PPM) untuk keperluan peninjauan pencegahan kehilangan. Pemasangan yang dipilih adalah langit-langit gantung yang sudah ada setinggi 3 m di atas lantai, dengan kamera diposisikan 4 m secara horizontal di dalam pintu sehingga pelanggan berjalan ke arahnya saat masuk.

Jarak miring dari kamera ke bidang wajah pada ketinggian 1,6 m — dengan asumsi wajah berada 1,4 m di bawah kamera — adalah √(4² + 1,4²) = 4,24 m. Masukkan nilai-nilai tersebut ke dalam pemilih lensa dengan ketinggian pemasangan 3 m dan jarak target 4 m, dan lensa yang direkomendasikan adalah 2,8 mm. Namun, rekomendasi tersebut dikalibrasi untuk cakupan umum yang seimbang; untuk kepadatan piksel tingkat Identifikasi pada wajah, kita perlu memverifikasinya dengan perhitungan DORI eksplisit.

Pada sensor 4 MP 1/2.8" (2560 piksel horizontal, lebar sensor 5,4 mm), lensa 2,8 mm memberikan HFOV ≈ 88°, lebar adegan pada 4,24 m ≈ 8,2 m, dan kepadatan piksel sekitar 312 PPM — jauh di atas batas minimum Identifikasi 250 PPM. Cakupan horizontal 8,2 m jauh lebih lebar daripada lebar pintu masuk 1,8 m, sehingga satu kamera dapat mencakup pintu masuk dengan cukup ruang untuk menangkap pelanggan yang mendekat dari kedua sisi. Lensa 4 mm akan memberikan 478 PPM dan cakupan 5,7 m — juga dapat digunakan, dengan margin bukti tambahan sebagai imbalan untuk cakupan horizontal yang sedikit lebih sempit.

Integrator memilih varifokal bermotor 2,8–12 mm sebagai SKU untuk penawaran karena (a) jaringan tersebut memiliki 80 toko dengan lebar pintu dan tinggi langit-langit yang bervariasi, dan (b) setiap perubahan tata letak toko di masa mendatang dapat disesuaikan dari jarak jauh melalui VMS tanpa perlu mengirim teknisi. Premi biaya total dibandingkan dengan SKU 2,8 mm tetap sekitar 35%, tetapi penghematan biaya perjalanan teknisi akan mencapai titik impas pada satu kunjungan lokasi yang dicegah per kamera selama masa pakainya selama 5 tahun.

Kesalahan umum dalam memilih lensa

• Memilih lensa untuk jarak maksimum, bukan jarak kerja. Lensa 25 mm mampu mencakup jarak 50 m dengan indah, tetapi tidak berguna pada jarak 5 m — jarak yang lebih dekat akan buram, dan FOV terlalu sempit untuk menangkap subjek. Selalu pilih lensa untuk jarak kerja tipikal, bukan untuk kasus terburuk. Jika rentang kerja bervariasi, gunakan lensa varifokal.
• Mencampuradukkan zoom optik dengan zoom digital. Zoom optik 12x benar-benar meningkatkan kepadatan piksel pada objek target. Zoom digital 12x hanya meningkatkan resolusi lebih sedikit piksel dalam perangkat lunak — zoom digital tidak dapat menciptakan detail yang tidak ditangkap oleh lensa. Persyaratan identifikasi selalu membutuhkan jangkauan optik.
• Mengabaikan nilai f-stop dalam instalasi pencahayaan rendah. Lensa 4 mm f/2.4 pada 5 lux memiliki kecerahan sekitar setengah dari lensa 4 mm f/1.6 — ini seringkali berarti perbedaan antara gambar berwarna yang dapat digunakan dan gambar hitam-putih IR yang buram. Selalu periksa spesifikasi iluminasi minimum pada kombinasi lensa-kamera, bukan hanya pada kamera saja.
• Ketidaksesuaian antara dudukan lensa dan format sensor. Lensa yang dirancang untuk sensor 1/3" akan mengalami vignetting yang parah saat digunakan dengan sensor 1/2". Selalu sesuaikan spesifikasi lingkaran gambar lensa dengan ukuran sensor atau yang lebih besar. Dudukan M12 mendominasi hingga 1/2"; Dudukan CS mendominasi 1/2" dan lebih besar.
• Spesifikasi kualitas kaca yang berlebihan pada lensa sudut lebar. Lensa sudut lebar 2,8 mm sudah menghasilkan piksel yang tipis — lensa premium hampir tidak meningkatkan resolusi yang dapat digunakan pada jarak jauh. Sisihkan anggaran untuk lensa jarak jauh yang mana MTF benar-benar berpengaruh pada jangkauan yang dapat digunakan untuk pengambilan gambar.
• Melupakan efek perspektif miring pada lensa tele. Lensa 25 mm yang diarahkan ke bawah secara curam akan mempersempit kedalaman bidang secara dramatis. Orang-orang di tepi dekat bingkai tampak terdistorsi; orang-orang di tepi jauh tampak memiliki bentuk yang tepat tetapi sangat kecil. Lensa tele membutuhkan sudut kemiringan yang dangkal; kemiringan yang dalam membutuhkan panjang fokus yang lebih pendek.

Referensi standar dan kepatuhan

• EN 62676-4:2015 — Pedoman aplikasi untuk pengawasan video. Rekomendasi lensa di atas dikalibrasi sesuai dengan ambang batas standar 25 / 63 / 125 / 250 PPM. Kalkulator EN 62676-4 →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — Pembaruan tahun 2025 yang memperkenalkan kepadatan piksel mode koridor dan sub-tingkat analitik AI ; relevan saat memilih lensa untuk penerapan di lorong dan visi mesin.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Metrik siklus-pada-target untuk sensor termal. Mempengaruhi pemilihan lensa untuk pencitraan termal jarak jauh di mana DORI tidak berlaku. Kalkulator Kriteria Johnson →
• NDAA Section 889 — Pembatasan pengadaan AS terhadap produsen yang terdaftar; berlaku untuk rakitan kamera dan lensa yang dijual sebagai satu unit. Referensi kepatuhan NDAA →
• ISO 12233 — Metodologi pengukuran resolusi dan respons frekuensi spasial. Dasar untuk pengukuran MTF yang dikutip dalam lembar data lensa.

Lanjutkan membaca