Gezichtsveld en technische specificaties van dome-CCTV-camera's

Optiek van een domecamera: behuizing, koepel, IR-cut

Elke domecamera is een beeldstapel van vijf elementen: de domekoepel, het IR-cutfilter, de lensconstructie, de beeldsensor en de IR-LED-ring. De koepel is het enige element dat uniek is voor de domevorm en is de belangrijkste bron van FOV-verlies als hij verkeerd wordt gespecificeerd of onderhouden. Standaardkoepels zijn 2-3 mm dik acryl (PMMA) of polycarbonaat (PC). Acryl biedt betere optische helderheid (lichtdoorlaat ~92%) en krasbestendigheid; polycarbonaat ruilt enkele procenten doorlaat in voor veel hogere slagvastheid en is verplicht voor IK10-vandalismedomes.

Heldere vs getinte (smoked) koepels. Heldere koepels behouden de volledige lichtdoorvoer en IR-doorlaat, wat de beste prestaties bij weinig licht en nachtzicht geeft. Getinte koepels, meestal "smoked" of "black bubble" domes genoemd, verbergen de kijkrichting visueel maar verminderen het zichtbare licht met 30-50% en IR met 10-20%. Een getinte koepel kan het effectieve IR-bereik van een camera van 30 m terugbrengen tot 18-20 m. Gebruik getint alleen waar een verborgen kijkrichting meer waard is dan nachtprestaties (luxe winkels, hotellobby's); nooit bij perimeters of scènes met weinig licht.

Hoekvervorming. De koepel is een bolsegment. Wanneer de camera naar de rand van de koepel kantelt, gaat de zichtlijn onder een schuine hoek door het acryl, breekt het lichtpad en ontstaat 1-3% tonvervorming plus lichte chromatische aberratie in de beeldhoeken. Dit is onzichtbaar bij lichte kantelhoeken (minder dan 30° vanaf verticaal) maar wordt duidelijk voorbij 60° kanteling, waar de beeldrand 5-8% van de effectieve resolutie kan verliezen. Lensfabrikanten corrigeren het grootste deel hiervan met computationele profielen, maar het effect is reëel bij groothoekmodellen.

IR-terugkaatsing en het probleem van de vuile koepel. De IR-LED-ring zit binnen de koepel, net buiten de lenstubus. Als het koepeloppervlak stof, vingerafdrukken of krassen verzamelt, kaatst IR-licht op die onvolkomenheden terug in de lens en geeft een gloeiende witte vlek in het midden van het nachtbeeld. Dit is de meest voorkomende oorzaak van "blind 's nachts"-klachten bij domeinstallaties. De koepel reinigen met een microvezeldoek herstelt de prestaties; diep bekraste koepels moeten worden vervangen. Domes uit het hogere segment (Axis Q35, Hikvision DarkFighter, Dahua Lite AI) gebruiken een schuimlichtpakking tussen lenstubus en koepel om deze interne reflectie te blokkeren: zoek in het specificatieblad naar "IR baffle" of "light isolation".

Vandalismebestendige vs gewone behuizingen. Een gewone binnendome gebruikt doorgaans 1.5-2 mm acryl en een kunststof basisring (IK04-IK06). Een vandalismebestendige dome gebruikt 3-4 mm polycarbonaat, een aluminium gietstuk als basis, manipulatiebestendige schroeven en is getest tot IK10 (50 J impact). De vandalismebestendige behuizing weegt 600-1200 g tegenover 200-400 g voor binnen, wat telt bij plafondplaatinstallaties waar boven 700 g een versteviging van de achterdoos nodig is.

Dome-FOV per brandpuntsafstand: tabel voor 2.8 / 4 / 6 / 8 / 12 mm

Het horizontale gezichtsveld van een dome hangt af van twee waarden: brandpuntsafstand en sensordiagonaal. De formule is HFOV = 2 · arctan(sensorbreedte / (2 · brandpuntsafstand)). De tabel hieronder geeft horizontale en verticale FOV voor de vijf meest gangbare brandpuntsafstanden op drie moderne sensorformaten. De getallen zijn typische fabrikantspecificaties, afgerond op de dichtstbijzijnde graad; individuele modellen wijken ±2° af.

Merk op dat de overstap van een 1/3" naar een 1/2" sensor bij dezelfde brandpuntsafstand de HFOV met ongeveer 25% verbreedt. Daarom vermelden hoogwaardige domes met 1/1.8" sensoren merkbaar bredere hoeken dan budgetmodellen met 1/3", ook als beide een 2.8 mm lens specificeren. Voor nauwkeurige cijfers per model haalt u uw waarden door de FOV-calculator of de lensselector.

Vaste dome vs varifocaal vs gemotoriseerde PTZ-dome

Domecamera's vallen in drie optische families, elk met een ander model voor FOV-controle en een andere prijsklasse.

Domes met vaste lens (60-180 €). De brandpuntsafstand is in de fabriek vastgelijmd in de lensconstructie. Gangbare vaste lengtes zijn 2.8 mm en 4 mm. Voordelen: laagste kosten, kleinste behuizing, laagste stroomverbruik (3-5 W), beste optische scherpte voor de prijs. Nadelen: geen aanpassing ter plaatse; als de scène verandert, vervangt u de camera. Gebruik vaste domes voor herhaalbare uitrol waar één scène gelijk staat aan één model: hotelgangen, klaslokalen, winkelpaden van gelijke breedte.

Gemotoriseerde varifocale domes (150-450 €). De lens heeft motorische zoom en focus, doorgaans 2.8-12 mm. De installateur of operator stelt de brandpuntsafstand op afstand in via de webinterface van de camera. Voordelen: één model dekt elke scène, van kamers van 25 m² tot gangen van 80 m, nooit meer met de ladder terug om te herrichten, ondersteunt autofocus bij beweging. Nadelen: 30-50% hogere kosten, iets grotere behuizing, het mechanische zoommechanisme kan na 5-7 jaar uitvallen. Dit is de standaardkeuze voor serieuze installaties en de enige verstandige keuze wanneer de scènes bij het ontwerp nog niet vaststaan.

PTZ-domes (800-3000 € of meer). Pan-tilt-zoom-domes combineren een varifocale lens (doorgaans 4.8-120 mm of grotere zoomverhoudingen) met gemotoriseerd pannen (360° doorlopend) en kantelen (90-180°). De koepel is groter (140-260 mm diameter) om ruimte te laten voor het roterende optische blok. Voordelen: één camera dekt wat anders 6-12 vaste camera's vraagt, presets en rondes maken geplande dekking van meerdere zones mogelijk, optische zoom levert detail op identificatieniveau op 50-200 m. Nadelen: op elk moment wordt slechts één zone gedekt; PTZ vervangt de vaste dekking van hetzelfde gebied niet, maar vult die slechts aan. Zie de volledige vergelijking dome vs bullet vs PTZ.

Sensorformaten (1/2.8", 1/2.5", 1/1.8") en invloed op FOV

Sensorformaat is de tweede variabele die het gezichtsveld bij een gegeven brandpuntsafstand bepaalt. De naamgeving (1/3", 1/2.8", 1/2.7", 1/2.5", 1/2", 1/1.8") is een erfenis van vidicon-buizen en komt niet overeen met de fysieke sensordiagonaal in inches. De werkelijke diagonale afmetingen:

Grotere sensor = bredere FOV bij dezelfde brandpuntsafstand. Een 2.8 mm lens op een 1/3" sensor geeft ~96° HFOV; dezelfde brandpuntsafstand op een 1/1.8" sensor geeft ~126° HFOV. De grotere sensor heeft ook grotere fotosites (doorgaans 2.4 µm vs 1.4 µm), die per pixel meer licht verzamelen en 1-2 EV betere gevoeligheid bij weinig licht leveren. Daarom presteert een 4 MP 1/1.8" dome beter dan een 8 MP 1/2.8" dome in schemerige scènes, ondanks de lagere nominale resolutie.

Specificatiebladen vermelden het sensorformaat op de eerste regel. Staat een dome vermeld als "4 MP" zonder sensorformaat, ga dan uit van 1/3": een budgetmodel. Premium 4 MP-domes zijn altijd 1/1.8" of 1/2".

Resolutieniveaus: 2 MP, 4 MP, 5 MP, 8 MP: pixeldichtheid per meter

Pixeldichtheid per meter (PPM) is de enige bruikbare resolutiemaat voor toezicht. Het geeft aan hoeveel horizontale pixels één meter van de scène bestrijken op een gegeven afstand. EN 62676-4 stelt drempels: 25 PPM voor detectie, 62 PPM voor observatie, 125 PPM voor herkenning, 250 PPM voor identificatie. De tabel hieronder toont PPM op 5 m, 10 m en 20 m voor een 2.8 mm dome in vier resolutieniveaus, met 108° HFOV (1/2.7" sensor).

De tabel lezen: een 4 MP 2.8 mm dome levert detail op herkenningsniveau (125+ PPM) slechts tot ~7.5 m. Daarbuiten heeft u beeldmateriaal op observatieniveau, niet identificeerbaar op gezichtsniveau. Om de identificatieafstand te vergroten, verhoogt u de resolutie (overstap naar 8 MP) of versmalt u de lens (overstap naar een 4 mm of 6 mm dome). Lees voor een verdieping in deze afweging megapixels vs afstand.

DORI-afstanden voor typische dome-modellen

De door fabrikanten gepubliceerde DORI-afstanden (Detection, Observation, Recognition, Identification) volgen de pixeldichtheidsdefinities van EN 62676-4. Hieronder staan officiële DORI-cijfers van drie grote fabrikanten, elk voor een typisch 4 MP dome-model.

Gebruik deze als ontwerpankers, niet als absolute beloften: de werkelijke DORI hangt af van lichtniveau, contrast, bewegingsonscherpte en codec-compressie. Voor uw eigen combinatie van model en scène geeft de DORI-calculator de vier afstanden voor elke combinatie van lens en resolutie, en de DORI-verdieping legt uit hoe de drempels zijn afgeleid.

IK10 vandalismeklasse, IP66/IP67, bedrijfstemperatuur

Omgevingsklassen bepalen of een dome overleeft waar u hem monteert. Er zijn drie afzonderlijke normen om te lezen: IK (impact), IP (stof/water) en bedrijfstemperatuur.

IK-klassen (IEC 62262) meten impactenergie in joules. IK08 = 5 J (1.7 kg van 30 cm); IK10 = 20 J standaard of 50 J versterkt (5 kg van 40 cm, gelijk aan een harde klap met een honkbalknuppel). Specificeer IK10 voor: scholen, gevangenissen, openbaar vervoer, stadions, buitenkanten op de begane grond en overal waar de camera bereikbaar is voor iemand die op de vloer staat. Binnenkantoren en plafonds boven 3.5 m kunnen IK08 of niet-geklasseerde binnenbehuizingen gebruiken.

IP-klassen (IEC 60529) bestaan uit twee cijfers: het eerste voor vaste stoffen, het tweede voor vloeistoffen. IP66 = stofdicht + krachtige waterstralen (12.5 mm mondstuk, 100 kPa, 3 m afstand, geen schadelijke binnendringing). IP67 = stofdicht + tijdelijk onderdompelen tot 1 m diepte gedurende 30 minuten. IP66 volstaat voor 95% van de buitenscenario's, inclusief slagregen en afspuiten. IP67 is alleen nodig waar stilstaand water of overstroming mogelijk is (kelderingangen, kadewanden, voedselverwerking). IP68 (continu onderdompelen) is zeldzaam en overbodig buiten zwembaden of maritieme toepassingen.

Bedrijfstemperatuur. Standaarddomes werken van -10°C tot +50°C. Domes voor koude omgevingen ( -40°C tot +60°C) hebben een interne verwarming die 4-8 W opneemt wanneer actief en vereisen PoE+ (30 W) of een hulpvoeding van 12 VDC. Specificeer voor installaties in Noord-Europa, Canada of alpiene gebieden de variant van -40°C: de koepel van een standaarddome kan bij -25°C barsten en het IR-cutfilter met LCD-sluiter schakelt onder -15°C niet meer betrouwbaar.

Gecombineerde buitenspecificatie. Een veilige basis voor buiten-domes in een openbare omgeving is: IP66 + IK10 + -30°C tot +60°C + PoE 802.3af (of PoE+ bij verwarming). Controleer alle drie op het gegevensblad; leveranciers voldoen soms aan twee van de drie en laten de derde stilletjes weg.

Montagehoogtes: plafond vs muur vs hangend

Montagehoogte verandert zowel het bestreken gebied als de pixeldichtheid op het doelvlak. Gebruik deze referentiehoogtes als uitgangspunt voor het ontwerp.

Binnenplafond, verzonken dome. 2.4-3.0 m. Onder 2.4 m is de dome zelfs binnen kwetsbaar voor vandalisme; boven 3.0 m overschrijdt een 2.8 mm dome het identificatiebereik aan de rand van zijn FOV. Voor gezichtsopname bij ingangen plaatst u de dome op 2.7 m en 0.5-1.5 m achter de deur, 10° naar beneden gericht.

Binnenmuur, dome op beugel. 3.0-4.0 m, met 15-25° neerwaartse kanteling. Muurmontage is de juiste keuze wanneer plafondmontage onpraktisch is (verlaagde plafonds zonder toegang tot de plenumruimte, kanalen in de weg) of wanneer u een gericht beeld wilt in plaats van een 360° neerwaarts overzicht. Een dome aan de muur op 3.5 m met een 4 mm lens en 20° kanteling bestrijkt een zone van 6 m breed × 12 m lang met detail op herkenningsniveau.

Buitenmuur, dakrand of boeiboord. 3.5-4.5 m. Monteer onder de dakoverstek om de koepel te beschermen tegen directe regen en zon, wat verblinding vermindert en de levensduur van de koepel verlengt. Kantel 20-30° naar beneden voor een typisch uitzicht op oprit of tuin.

Buiten hangend, paal of balk. 4-8 m, met 6 m als ideale hoogte voor parkeerplaatsen en voorpleinen. Boven 8 m valt een 2.8 mm dome op grondniveau onder 125 PPM (herkenning), zelfs met een 4 MP sensor: stap over op een 6 mm of 8 mm lens en accepteer de smallere FOV, of ga naar een 8 MP sensor. Voor zeer hoge paalmontages (10-12 m) zijn hangende PTZ-domes kosteneffectiever dan vier of vijf vaste domes.

Kantelbereik. Elke dome heeft een maximale kanteling, doorgaans 75-80° vanaf horizontaal. Dat creëert een blinde kegel van 10-15° recht onder het toestel. Een dome op 3 m hoogte heeft een blinde cirkel van 0.8-1.0 m diameter op de vloer; op 6 m groeit de blinde cirkel tot 1.6-2.0 m. Plan aangrenzende camera's zo dat ze deze zones kruislings dekken; zie CCTV-blinde vlekken.

Veelvoorkomende FOV-fouten bij domes

Vijf fouten verklaren de meeste ondermaats presterende dome-installaties. Elk is bij het ontwerp te verhelpen en na installatie duur om te herstellen.

Een dome dimensioneren: uitgewerkt voorbeeld

Scenario: een winkelvloer van 8 m breed × 12 m lang, met een plafond van 3.0 m. De klant wil beeld op herkenningsniveau van elke bezoeker en accepteert observatieniveau in de achterhoeken. Het budget staat één dome toe.

Stap 1: kies de montagepositie. Monteer de dome in het midden, 4 m van de voordeur, 4 m van elke zijmuur. De dome hangt op 3.0 m hoogte, kijkt recht naar beneden met een 360° beeld bij de koepel (we gebruiken het natuurlijke cirkelvormige FOV van de dome).

Stap 2: bereken de vereiste FOV. De diagonale afstand van de dome tot de verste hoek van de ruimte is √((8/2)² + (12-4)²) ≈ √(16 + 64) ≈ 8.9 m. Om dit te dekken met een naar beneden gerichte dome op 3 m hoogte hebben we een HFOV nodig die breed genoeg is zodat de geprojecteerde straal op de vloer minstens 8.9 m is. HFOV ≈ 2 · arctan(8.9 / 3.0) ≈ 144°: te breed voor een standaarddome. Verplaats de dome (naar de achtermuur en naar voren gericht) of accepteer een 2.8 mm dome die alleen de voorste 8-10 m op herkenningsniveau dekt.

Stap 3: kies de lens. Een 4 MP dome met een 2.8 mm lens op een 1/2.7" sensor levert ~108° HFOV. Op 3 m hoogte dekt dat een cirkel met straal 3 · tan(54°) ≈ 4.1 m op vloerniveau, dus een cirkel van 8.2 m diameter. De voorste 4 m × 8 m van de ruimte is goed gedekt; de achterste 4 m × 8 m valt net buiten de herkenningsstraal. PPM op 5 m grondafstand is 186 (herkenning+); op 8 m is het 116 (net onder herkenning).

Stap 4: toets aan de eisen van de klant. De klant wilde herkenning voor elke bezoeker. De oplossing met één dome geeft herkenning slechts tot 7.5 m. Om aan de opdracht te voldoen, voegt u een tweede dome toe aan de achterkant van de ruimte (spiegelplaatsing, 4 m van de achtermuur), of stapt u over op een 4 MP varifocale dome op 4 mm brandpuntsafstand en verplaatst u de dome naar de achtermuur richting de ingang: dit geeft een HFOV van 84° en 200+ PPM over de hele lengte van 12 m.

Stap 5: herhaal de berekening. Zet uw plattegrond, dome-positie en lenskeuze in de FOV-calculator om de dekking op een 2D-plattegrond te visualiseren; controleer PPM op afstand met de DORI-calculator; kies het exacte model in de cameracatalogus. Voor achtergrond over de onderliggende FOV-berekening zie gezichtsveld uitgelegd en zoek onbekende termen op in de woordenlijst.