Lensselectietool

Hoe focal length, sensor en DORI op elkaar inwerken

Focal length is de afstand, in millimeter, tussen het optische middelpunt van de lens en de beeldsensor wanneer de lens scherpgesteld is op oneindig. Kortere focal lengths leggen bredere hoeken vast; langere focal lengths leggen smallere hoeken vast met meer schijnbare vergroting. Dezelfde lens gedraagt zich anders op verschillende sensorgroottes - een 4 mm-lens op een 1/3"-sensor geeft 65° HFOV, dezelfde 4 mm-lens op een 2/3"-sensor geeft 95° HFOV. Lenskeuze zonder sensorkeuze is betekenisloos.

Voor de installatiepraktijk leggen de vier EN 62676-4 DORI-drempels schoon af op focal length-aanbevelingen zodra afstand en sensor zijn vastgelegd. Op een 1/2.8" 4 MP-camera (de modale CCTV-configuratie in 2026) zijn de vuistregels: 2,8 mm voor Detect-grade dekking van gebieden tot 5 m, 4 mm voor Observe-grade dekking van 5-10 m, 6 mm voor Recognize-grade dekking van 10-15 m, 8 mm voor Recognize op 15-20 m of Identify op 8-10 m, 12 mm voor Identify op 12-18 m, en 16-25 mm voor Identify boven 20 m. De bovenstaande calculator past een vereenvoudigde versie van deze mapping toe op de gezichtslijnafstand die u invult, met verrekening van de montagehoogte via de schuine afstand.

Fixed lenses leggen u vast op één focal length; varifocale lenzen (bijv. 2,8-12 mm) laten u ter plaatse afstemmen nadat de camera is gemonteerd. Fixed lenses zijn typisch 30-50% goedkoper, iets scherper bij volledige diafragma, en hebben minder bewegende delen die kunnen falen. Varifocale lenzen zijn de juiste keuze wanneer (a) de installatieafstand onzeker is, (b) de klant meubilair of stellingen kan verplaatsen, of (c) u één SKU uitrolt over veel locaties en de voorraad wilt standaardiseren. Gemotoriseerde varifocal - soms "auto-focus" of "remote zoom" genoemd - voegt de mogelijkheid toe om vanuit de VMS te corrigeren zonder de locatie opnieuw te bezoeken, wat zich na één vermeden locatiebezoek terugverdient.

Fish-eye-lenzen (1,0-1,8 mm, vaak M12-mount) realiseren 180-360° halfbol-dekking door het beeld bewust te vervormen. De pixeldichtheid aan de randen is dramatisch lager dan in het centrum, dus het effectieve DORI-bereik van een fish-eye is veel korter dan zijn hoekdekking suggereert. Gebruik fish-eye voor situational awareness - weten dat iemand ergens in de ruimte is - en koppel het aan een aparte tele-camera voor elke identificatietaak. Standaard rectilineaire lenzen (2,8 mm en langer op conventionele sensoren) behouden rechte lijnen en uniforme pixeldichtheid, wat is wat elke DORI-berekening aanneemt.

Lenskwaliteit is het belangrijkst onder druk. De standaard MTF-curve in lens-datasheets toont hoeveel contrast de lens behoudt bij toenemende ruimtelijke frequenties - hogere MTF bij hoge frequenties betekent scherpere details. Glaselementen verslaan plastic op MTF, thermische stabiliteit en duurzame helderheid, maar ze kosten drie tot vijf keer meer. Voor 2,8-4 mm groothoeklenzen waar de pixeldichtheid toch al laag is, voldoet een budget plastic lens. Voor 12 mm en langer waar elke MTF-lijn vertaalt naar bewijsbaar bereik, betaalt premium glas met low-dispersion (LD)-elementen zich snel terug.

F-stop - geschreven als f/1.6, f/2.0, enz. - is de verhouding van focal length tot pupildiameter en bepaalt hoeveel licht de sensor bereikt. Lagere f-getallen verzamelen meer licht. f/1.4 is twee keer zo licht als f/2.0, vier keer zo licht als f/2.8. Voor laaglicht-installaties (parkeerplaatsen 's nachts, binnenmagazijnen met slechte verlichting) telt elke stop: een f/1.6-lens geeft een bruikbaar beeld waar een f/2.4-lens onder de minimum lux-rating van de camera zakt. De afweging is scherptediepte en randscherpte - bredere diafragma's stellen scherp op een smallere afstandsband en vertonen meer chromatische aberratie. Voor langeafstandsidentificatie op 20 m+ in goed licht is f/2.0-f/2.4 de sweet spot. Voor laaglicht-dome-installaties op 5-10 m, prioriteer f/1.4-f/1.6.

Hoe deze lensselector te gebruiken

1. Stel de montagehoogte in. Gebruik de werkelijk geïnstalleerde hoogte van de camera boven het doelvlak. Voor plafondgemonteerde binnencamera's is het doelvlak typisch de vloer; voor paalgemonteerde buitencamera's is het meestal 1,5 m boven de grond (hoofdhoogte). 3 m is de modale binnenmontagehoogte, 4-6 m is typisch voor buitenpaalmontages.
2. Stel de doelafstand in. Dit is de horizontale afstand van direct onder de camera tot het doel. De calculator combineert montagehoogte en horizontale afstand tot een schuine afstand, en dat is wat de lens daadwerkelijk moet oplossen.
3. Lees de aanbevolen lens. Het groene paneel toont de focal length die een gebalanceerd pixeldichtheidsdoel haalt op een typische 4 MP 1/2.8"-camera. Gebruik het als startpunt voor concept-aanbestedingen en biedingsantwoorden.
4. Vergelijk met de volledige tabel. De lensvergelijkingstabel toont elke gangbare focal length met het verwachte dekkingsbereik en FOV. Gebruik deze om alternatieven te evalueren - als uw aanbesteding bijvoorbeeld Identify-grade dekking op dezelfde afstand vereist, ga dan twee posities omhoog vanaf de aanbevolen lens.

Uitgewerkt voorbeeld: facial-ID winkeltoegang

Een retailer aan een hoofdwinkelstraat heeft een 1,8 m brede automatische ingangsdeur en wil het gezicht van elke klant vastleggen op de EN 62676-4 Identify-drempel (250 PPM) voor verliesbeperkingsbeoordeling. De gekozen montage is het bestaande verlaagde plafond op 3 m boven de vloer, met de camera 4 m horizontaal binnen de deur zodat klanten naar de camera toe lopen wanneer ze binnenkomen.

De schuine afstand van de camera tot een gezichtsvlak op 1,6 m hoogte - aangenomen dat het gezicht 1,4 m onder de camera zit - is √(4² + 1,4²) = 4,24 m. Voer die waarden in de lensselector in met montagehoogte 3 m en doelafstand 4 m en de aanbevolen lens is 2,8 mm. Maar die aanbeveling is gekalibreerd op gebalanceerde algemene dekking; voor Identify-grade pixeldichtheid op een gezicht moeten we verifiëren met expliciete DORI-wiskunde.

Op een 4 MP 1/2.8"-sensor (2560 horizontale pixels, 5,4 mm sensorbreedte), geeft een 2,8 mm-lens HFOV ≈ 88°, scènebreedte op 4,24 m ≈ 8,2 m, en pixeldichtheid van ongeveer 312 PPM - comfortabel boven de 250 PPM Identify-ondergrens. De horizontale dekking van 8,2 m is veel breder dan de 1,8 m-deuropening, dus één camera dekt de toegang met marge om klanten van beide kanten te vangen. Een 4 mm-lens zou 478 PPM en 5,7 m dekking geven - ook werkbaar, met extra bewijsmarge in ruil voor iets strakker horizontaal vastleggen.

De integrator kiest een 2,8-12 mm gemotoriseerde varifocal als SKU voor de bieding omdat (a) de keten 80 winkels heeft met variërende deurbreedten en plafondhoogten, en (b) elke toekomstige winkellayout-aanpassing op afstand kan worden afgestemd vanuit de VMS zonder een technicus te sturen. Totale meerprijs ten opzichte van een fixed 2,8 mm-SKU is ongeveer 35%, maar de bespaarde truck-rolls breken even na één voorkomen locatiebezoek per camera over de 5-jarige levensduur.

Veelvoorkomende fouten bij lensselectie

• Een lens kiezen voor de maximale afstand in plaats van de werkafstand. Een 25 mm-lens dekt 50 m prachtig maar is nutteloos op 5 m - alles dichterbij is onscherp, en de FOV is te smal om het onderwerp te vangen. Kies de lens altijd voor de typische werkafstand, niet het worst case. Als de werkafstand varieert, gebruik varifocal.
• Optische zoom verwarren met digitale zoom. Een 12× optische zoom verhoogt daadwerkelijk de pixeldichtheid op het doel. Een 12× digitale zoom upscalet alleen minder pixels in software - het kan geen detail creëren dat de lens niet heeft vastgelegd. Identificatievereisten hebben altijd optisch bereik nodig.
• F-stop negeren bij laaglicht-installaties. Een 4 mm f/2.4-lens bij 5 lux is ongeveer half zo helder als een 4 mm f/1.6 - dat is vaak het verschil tussen een bruikbaar kleurbeeld en een ruisig zwart-wit IR-only frame. Controleer altijd minimum-illuminatiespecs in de combinatie lens-camera, niet alleen de camera.
• Lens-mount niet matchen aan sensorformaat. Een lens ontworpen voor een 1/3"-sensor zal flink vignetteren bij gebruik met een 1/2"-sensor. Match de image-circle-specificatie van de lens altijd aan de sensorgrootte of groter. M12-mounts domineren tot 1/2"; CS-mount domineert 1/2" en groter.
• Glaskwaliteit overspecificeren op groothoeklenzen. Een 2,8 mm-groothoeklens verspreidt pixels al dunnetjes - premium glas verbetert de bruikbare resolutie op afstand nauwelijks. Bewaar het budget voor de langere-afstandlenzen waar MTF daadwerkelijk vertaalt naar bewijsbaar bereik.
• Kantelverkorting vergeten op lange lenzen. Een 25 mm-lens steil naar beneden gericht comprimeert de scherptediepte dramatisch. Personen aan de nabije rand van het frame zien er vervormd uit; personen aan de verre rand zien er goed gevormd maar piepklein uit. Lange lenzen willen ondiepe kantelhoeken; diepe kantels willen kortere focal lengths.

Normen en compliance-referenties

• EN 62676-4:2015 — Toepassingsrichtlijnen voor videobewaking. De bovenstaande lensaanbevelingen zijn gekalibreerd op de 25 / 63 / 125 / 250 PPM-drempels van de norm. EN 62676-4 calculator →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — De update van 2025 die corridor mode-pixeldichtheid en AI-analytics-subtiers introduceert; relevant bij het kiezen van lenzen voor gang- en machine-vision-implementaties.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Cycles-on-target-metriek voor thermische sensoren. Bepaalt lenskeuze voor langeafstands-thermisch beeldvorming waar DORI niet van toepassing is. Johnson Criteria calculator →
• NDAA Section 889 — US-aanschafrestrictie op vermelde fabrikanten; van toepassing op camera-en-lens-assemblies verkocht als één geheel. NDAA compliance-referentie →
• ISO 12233 — Methodologie voor het meten van resolutie en spatial frequency response. De basis voor MTF-metingen geciteerd in lens-datasheets.

Verder lezen