Lensselectietool

Hoe brandpuntsafstand, sensor en DORI op elkaar inwerken

De brandpuntsafstand is de afstand, in millimeters, tussen het optische middelpunt van de lens en de beeldsensor wanneer de lens is scherpgesteld op oneindig. Kortere brandpuntsafstanden leggen een bredere beeldhoek vast; langere brandpuntsafstanden leggen een smallere beeldhoek vast met een grotere schijnbare vergroting. Dezelfde lens gedraagt zich anders op verschillende sensorformaten — een 4 mm lens op een 1/3" sensor geeft HFOV van 65°, dezelfde 4 mm lens op een 2/3" sensor geeft HFOV van 95°. Lensselectie zonder sensorselectie is zinloos.

Voor installateurs komen de vier drempelwaarden EN 62676-4 DORI overeen met aanbevelingen voor de brandpuntsafstand zodra de afstand en de sensor vastliggen. Voor een 1/2,8" 4 MP-camera (de meest voorkomende CCTV-configuratie in 2026) gelden de volgende vuistregels: 2,8 mm voor detectiebereik tot 5 m, 4 mm voor observatiebereik van 5–10 m, 6 mm voor herkenningsbereik van 10–15 m, 8 mm voor herkenning op 15–20 m of identificatie op 8–10 m, 12 mm voor identificatie op 12–18 m en 16–25 mm voor identificatie op afstanden groter dan 20 m. De bovenstaande calculator past een vereenvoudigde versie van deze toewijzing toe op de door u ingevoerde zichtlijnafstand, waarbij rekening wordt gehouden met de montagehoogte via het schuine bereik.

Vaste lenzen beperken je tot één brandpuntsafstand; varifocale lenzen (bijv. 2,8–12 mm) stellen je in staat om ter plaatse bij te stellen nadat de camera is gemonteerd. Vaste lenzen zijn doorgaans 30–50% goedkoper, iets scherper bij volledig open diafragma en hebben minder bewegende onderdelen die kapot kunnen gaan. Varifocale lenzen zijn de juiste keuze wanneer (a) de installatieafstand onzeker is, (b) de klant mogelijk meubels of schappen verplaatst, of (c) je één product op meerdere locaties gebruikt en de voorraad wilt standaardiseren. Gemotoriseerde varifocale lenzen – soms ook wel "autofocus" of "zoom op afstand" genoemd – bieden de mogelijkheid om vanuit het VMS aan te passen zonder de locatie opnieuw te hoeven bezoeken, wat zichzelf terugverdient na één extra bezoek ter plaatse.

Fisheye-lenzen (1,0–1,8 mm, vaak met M12-vatting) bereiken een hemisferische beeldhoek van 180–360° door het beeld opzettelijk te vervormen. De pixeldichtheid aan de randen is aanzienlijk lager dan in het midden, waardoor het effectieve DORI bereik van een fish-eye veel kleiner is dan de beeldhoek doet vermoeden. Gebruik fish-eye voor situationeel bewustzijn – om te weten of er iemand in de ruimte is – en combineer deze met een aparte telelens voor identificatietaken. Standaard rechtlijnige lenzen (2,8 mm en langer op conventionele sensoren) behouden rechte lijnen en een uniforme pixeldichtheid, wat de basis vormt voor elke DORI berekening.

De lenskwaliteit is vooral belangrijk onder belasting. De standaard MTF-curve (modulatieoverdrachtsfunctie), die in de datasheets van lenzen wordt weergegeven, laat zien hoeveel contrast de lens behoudt bij toenemende ruimtelijke frequenties. Een hogere MTF bij hoge frequenties betekent scherpere details. Glazen elementen presteren beter dan plastic elementen op het gebied van MTF, thermische stabiliteit en helderheid op lange termijn, maar ze kosten drie tot vijf keer meer. Voor groothoeklenzen van 2,8–4 mm, waar de pixeldichtheid al laag is, is een budget plastic lens prima. Voor lenzen van 12 mm en langer, waar elke MTF-lijn zich vertaalt in een meetbaar bereik, betaalt premium glas met lage-dispersie (LD) elementen zich snel terug.

Het diafragma (f-stop) — aangeduid met f/1.6, f/2.0, enz. — is de verhouding tussen de brandpuntsafstand en de diameter van de intredepupil en bepaalt hoeveel licht de sensor bereikt. Lagere f-waarden vangen meer licht op. f/1.4 is twee keer zo helder als f/2.0 en vier keer zo helder als f/2.8. Voor installaties bij weinig licht (parkeerplaatsen 's nachts, magazijnen met slechte verlichting) telt elke stop: een f/1.6-lens levert een bruikbaar beeld op waar een f/2.4-lens onder de minimale lichtsterkte van de camera komt. De afweging is scherptediepte en randscherpte — grotere diafragma's focussen op een smallere afstandszone en vertonen meer chromatische aberratie. Voor identificatie op lange afstand (20 m of meer) bij goed licht is f/2.0–f/2.4 de ideale keuze. Voor dome -installaties bij weinig licht op 5–10 m afstand is f/1.4–f/1.6 de beste optie.

Hoe gebruik je deze lensselector?

1. Stel de montagehoogte in. Gebruik de werkelijke installatiehoogte van de camera boven het doelvlak. Voor plafondgemonteerde binnencamera's is het doelvlak doorgaans de vloer; voor op een paal gemonteerde buitencamera's is dit meestal 1,5 m boven de grond (hoofdhoogte). 3 m is de meest voorkomende montagehoogte binnenshuis, 4-6 m is typisch voor montage op een paal buitenshuis.
2. Stel de doelafstand in. Dit is de horizontale afstand van recht onder de camera tot het doel. De calculator combineert de montagehoogte en de horizontale afstand tot een schuine afstand, wat het daadwerkelijke resolutiebereik van de lens bepaalt.
3. Lees de aanbevolen lens. Het groene paneel toont de brandpuntsafstand die een evenwichtige pixeldichtheid oplevert bij een typische 4 MP 1/2.8" camera. Gebruik dit als uitgangspunt voor het opstellen van offertes en biedingen.
4. Vergelijk met de volledige grafiek. De vergelijkingstabel voor lenzen toont alle gangbare brandpuntsafstanden met hun verwachte beeldhoek en gezichtsveld FOV . Gebruik deze tabel om alternatieven te evalueren – bijvoorbeeld, als uw aanbesteding een beeldkwaliteit van het type 'Identification' vereist op dezelfde afstand, kies dan twee standen hoger dan de aanbevolen lens.

Uitgewerkt voorbeeld: gezichtsherkenning bij de ingang van een winkel

Een winkel in een winkelstraat heeft een automatische deur van 1,8 meter breed en wil dat het gezicht van elke klant wordt vastgelegd bij de EN 62676-4 identificatiedrempel (250 personen per minuut) voor preventief gebruik. De gekozen montage is in het bestaande verlaagde plafond, 3 meter boven de vloer, met de camera 4 meter horizontaal in de deuropening geplaatst, zodat klanten er naartoe lopen als ze binnenkomen.

De schuine afstand van de camera tot een gezichtsvlak op een hoogte van 1,6 m — ervan uitgaande dat het gezicht zich 1,4 m onder de camera bevindt — is √(4² + 1,4²) = 4,24 m. Voer deze waarden in de lensselector in met een montagehoogte van 3 m en een doelafstand van 4 m, en de aanbevolen lens is 2,8 mm. Deze aanbeveling is echter gekalibreerd voor een evenwichtige algemene dekking; voor een pixeldichtheid van Identify-kwaliteit op een gezicht moeten we dit expliciet met DORI berekeningen verifiëren.

Met een 4 MP 1/2.8" sensor (2560 horizontale pixels, 5,4 mm sensorbreedte) levert een 2,8 mm lens een horizontale beeldhoek HFOV van ongeveer 88°, een beeldbreedte van 4,24 m (≈ 8,2 m) en een pixeldichtheid van ongeveer 312 PPM – ruim boven de 250 PPM die de Identify-norm vereist. De horizontale dekking van 8,2 m is veel breder dan de deuropening van 1,8 m, waardoor één camera de ingang dekt met voldoende ruimte om klanten vast te leggen die van beide kanten naderen. Een 4 mm lens zou 478 PPM en een dekking van 5,7 m opleveren – ook een werkbare optie, met een grotere bewijsmarge in ruil voor een iets kleinere horizontale opname.

De integrator kiest voor een gemotoriseerde varifocale camera van 2,8–12 mm als SKU voor de offerte, omdat (a) de keten 80 winkels heeft met verschillende deurbreedtes en plafondhoogtes, en (b) elke toekomstige wijziging in de winkelindeling op afstand kan worden aangepast via het VMS zonder dat er een technicus hoeft te worden gestuurd. De totale meerprijs ten opzichte van een vaste SKU van 2,8 mm bedraagt ongeveer 35%, maar de besparing op het aantal onnodige ritten per technicus is al terugverdiend na één bezoek per camera gedurende de levensduur van 5 jaar.

Veelgemaakte fouten bij het kiezen van lenzen

• Een objectief kiezen voor de maximale afstand in plaats van de werkafstand. Een 25mm-lens dekt 50 meter prachtig af, maar is nutteloos op 5 meter afstand — alles wat dichterbij is, is onscherp en het FOV is te smal om het onderwerp vast te leggen. Kies altijd de lens voor de typische werkafstand, niet voor het slechtste geval. Als het werkbereik varieert, gebruik dan een multifocale lens.
• Het verwarren van optische zoom met digitale zoom. Een 12x optische zoom vergroot daadwerkelijk de pixeldichtheid van het object. Een 12x digitale zoom vergroot slechts een kleiner aantal pixels in de software; het kan geen details toevoegen die de lens niet heeft vastgelegd. Voor identificatiedoeleinden is optisch bereik altijd vereist.
• Het diafragma (f-stop) negeren bij installaties in omstandigheden met weinig licht. Een 4 mm f/2.4 lens bij 5 lux is ongeveer half zo lichtsterk als een 4 mm f/1.6 lens. Dat verschil kan vaak betekenen dat je een bruikbare kleurenfoto krijgt en een korrelige zwart-witfoto die alleen met IR is gemaakt. Controleer daarom altijd de minimale lichtgevoeligheid van de lens-cameracombinatie, niet alleen van de camera zelf.
• De lensvatting past niet bij het sensorformaat. Een objectief dat ontworpen is voor een 1/3" sensor zal ernstige vignettering vertonen bij gebruik met een 1/2" sensor. Zorg er altijd voor dat de beeldcirkelspecificatie van het objectief overeenkomt met de sensorgrootte of groter is. M12-vattingen zijn dominant tot 1/2"; CS-vattingen zijn dominant vanaf 1/2" en groter.
• Overdreven hoge eisen stellen aan de glaskwaliteit van groothoeklenzen. Een groothoeklens van 2,8 mm spreidt de pixels al dun uit; hoogwaardig glas verbetert de bruikbare resolutie op afstand nauwelijks. Reserveer het budget voor lenzen met een groter zoombereik, waarbij de MTF-waarde zich daadwerkelijk vertaalt in een bruikbaar bereik.
• Vergeet niet om bij telelenzen rekening te houden met kantelingscorrectie. Een 25 mm-lens die sterk naar beneden is gericht, comprimeert de scherptediepte aanzienlijk. Personen aan de voorrand van het beeldkader zien er vervormd uit; personen aan de verafrand zien er weliswaar correct uit, maar zijn erg klein. Lange lenzen vereisen een geringe kantelhoek; lenzen met een grote kantelhoek vereisen een kortere brandpuntsafstand.

Referenties naar normen en naleving

• EN 62676-4:2015 — Toepassingsrichtlijnen voor videobewaking. De bovenstaande lensaanbevelingen zijn gekalibreerd volgens de drempelwaarden van 25 / 63 / 125 / 250 PPM van de norm. EN 62676-4 rekenmachine →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — De update van 2025 introduceert pixeldichtheid in corridor-modus en subniveaus voor AI -analyse; relevant bij het kiezen van lenzen voor toepassingen in gangen en machinevisie.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Het aantal cycli op het doel is een maatstaf voor thermische sensoren. Deze maatstaf is bepalend voor de lenskeuze bij thermische beeldvorming over lange afstanden, waar DORI niet van toepassing is. Johnson-criteria calculator →
• NDAA Section 889 — Beperking op de Amerikaanse inkoop van producten van vermelde fabrikanten; geldt voor camera- en lenscombinaties die als één geheel worden verkocht. Referentie voor naleving NDAA →
• ISO 12233 — Methodologie voor het meten van resolutie en ruimtelijke frequentierespons. De basis voor MTF-metingen zoals vermeld in de datasheets van lenzen.

Lees verder