Ferramenta de Seleção de Lentes

Como distância focal, sensor e DORI interagem

A distância focal é a distância, em milímetros, entre o centro óptico da lente e o sensor de imagem quando a lente está focada no infinito. Distâncias focais mais curtas capturam ângulos mais amplos; distâncias focais mais longas capturam ângulos mais estreitos com maior ampliação aparente. A mesma lente se comporta de maneira diferente em sensores de tamanhos distintos — uma lente de 4 mm em um sensor de 1/3" oferece um ângulo de visão de 65° (HFOV), enquanto a mesma lente de 4 mm em um sensor de 2/3" oferece um ângulo de visão de 95° (HFOV). A seleção da lente sem a seleção do sensor não faz sentido.

Para orientação do instalador, os quatro níveis de classificação EN 62676-4 DORI correspondem claramente às recomendações de distância focal, uma vez que a distância e o sensor estejam definidos. Em uma câmera de 1/2,8" e 4 MP (a configuração de CFTV mais comum em 2026), as regras gerais são: 2,8 mm para cobertura de nível "Detect" em áreas de até 5 m, 4 mm para cobertura de nível “Observe” de 5 a 10 m, 6 mm para cobertura de nível “Recognize” de 10 a 15 m, 8 mm para “Recognize” de 15 a 20 m ou “Identify” de 8 a 10 m, 12 mm para “Identify” de 12 a 18 m e 16–25 mm para “Identify” além de 20 m. A calculadora acima aplica uma versão simplificada desse mapeamento à distância de linha de visão que você insere, levando em conta a altura de montagem por meio do alcance oblíquo.

As lentes fixas limitam você a uma única distância focal; as lentes varifocais (por exemplo, 2,8–12 mm) permitem ajustar a distância focal no local após a instalação da câmera. As lentes fixas costumam ser 30–50% mais baratas, oferecem um pouco mais de nitidez na abertura máxima e têm menos peças móveis que possam apresentar falhas. As lentes varifocais são a escolha certa quando (a) a distância de instalação é incerta, (b) o cliente pode reorganizar móveis ou prateleiras, ou (c) você está implantando um único SKU em vários locais e deseja padronizar o estoque. A lente varifocal motorizada — às vezes chamada de “foco automático” ou “zoom remoto” — oferece a capacidade de ajustar a partir do VMS sem precisar voltar ao local, o que se paga sozinha após evitar uma única visita ao local.

As lentes olho de peixe (1,0–1,8 mm, geralmente com montagem M12) alcançam uma cobertura hemisférica de 180–360° por meio da distorção deliberada da imagem. A densidade de pixels nas bordas é significativamente menor do que no centro; portanto, o alcance efetivo de DORI de uma fish-eye é muito menor do que sua cobertura angular sugere. Use uma câmera de campo de visão amplo (fish-eye) para percepção situacional — saber que alguém está em algum lugar da sala — e combine-a com uma câmera teleobjetiva separada para qualquer tarefa de identificação. Lentes retilíneas padrão (2,8 mm e mais longas em sensores convencionais) preservam linhas retas e densidade de pixels uniforme, que é o que todo cálculo de profundidade de campo (DORI) pressupõe.

A qualidade da lente é mais importante em condições de exigência. A curva MTF (função de transferência de modulação) padrão apresentada nas fichas técnicas das lentes mostra o nível de contraste que a lente mantém à medida que as frequências espaciais aumentam — um MTF mais alto em altas frequências significa detalhes mais nítidos. Os elementos de vidro superam o plástico em termos de MTF, estabilidade térmica e clareza a longo prazo, mas custam de três a cinco vezes mais. Para lentes grande-angulares de 2,8–4 mm, onde a densidade de pixels já é baixa, uma lente de plástico econômica é suficiente. Para distâncias focais de 12 mm e superiores, onde cada linha da MTF se traduz em alcance de evidência, o vidro premium com elementos de baixa dispersão (LD) compensa rapidamente o investimento.

A abertura do diafragma — indicada como f/1.6, f/2.0, etc. — é a relação entre a distância focal e o diâmetro da pupila de entrada e determina a quantidade de luz que chega ao sensor. Números f mais baixos captam mais luz. f/1.4 é duas vezes mais luminoso que f/2.0 e quatro vezes mais luminoso que f/2.8. Para instalações com pouca luz (estacionamentos à noite, armazéns internos com iluminação fraca), cada stop faz diferença: uma lente f/1.6 produzirá uma imagem utilizável, enquanto uma lente f/2.4 fica abaixo da classificação mínima de lux da câmera. A contrapartida é a profundidade de campo e a nitidez nas bordas — aberturas mais amplas focam uma faixa de distância mais estreita e apresentam mais aberração cromática. Para identificação de longo alcance a mais de 20 m com boa iluminação, f/2.0–f/2.4 é o ponto ideal. Para instalações de domeo com pouca luz a 5–10 m, priorize f/1.4–f/1.6.

Como usar este seletor de lentes

1. Defina a altura de montagem. Utilize a altura real de instalação da câmera acima do plano de referência. Para câmeras internas montadas no teto, o plano de referência é normalmente o piso; para câmeras externas montadas em postes, é geralmente 1,5 m acima do solo (à altura da cabeça). A altura de montagem mais comum em ambientes internos é de 3 m, enquanto 4 a 6 m é típico para montagens em postes ao ar livre.
2. Defina a distância do alvo. Esta é a distância horizontal entre o ponto diretamente abaixo da câmera e o alvo. A calculadora combina a altura de montagem e a distância horizontal para obter um alcance oblíquo, que é a distância que a lente precisa realmente cobrir.
3. Leia a lente recomendada. O painel verde mostra a distância focal que atinge uma densidade de pixels equilibrada em uma câmera típica de 4 MP e 1/2,8". Use-o como ponto de partida para elaboração de propostas e respostas a licitações.
4. Compare com o gráfico completo. A tabela comparativa de lentes apresenta todas as distâncias focais comuns, com a faixa de cobertura esperada e o valor dFOV (IP). Use-a para avaliar alternativas — por exemplo, se sua licitação exigir cobertura de nível Identify na mesma distância, opte por uma lente dois valores acima da recomendada.

Exemplo trabalhado: ID facial em entrada de varejo

Uma loja de rua possui uma entrada com porta automática de 1,8 m de largura e deseja que o rosto de cada cliente seja capturado no limiar de identificação daEN 62676-4(250 PPM) para análise de prevenção de perdas. O local escolhido para a instalação é o forro suspenso existente, a 3 m acima do piso, com a câmera posicionada 4 m à direita da porta, de modo que os clientes passem por ela ao entrar.

A distância oblíqua da câmera até um plano facial a 1,6 m de altura — supondo que o rosto esteja 1,4 m abaixo da câmera — é √(4² + 1,4²) = 4,24 m. Insira esses valores no seletor de lentes com altura de montagem de 3 m e distância do alvo de 4 m, e a lente recomendada é de 2,8 mm. Mas essa recomendação é calibrada para uma cobertura equilibrada de uso geral; para obter densidade de pixels de nível Identify em um rosto, precisamos verificar com cálculos matemáticos explícitos de eDORI.

Em um sensor de 4 MP de 1/2,8" (2.560 pixels horizontais, largura do sensor de 5,4 mm), uma lente de 2,8 mm proporciona um ângulo de visão de HFOV ≈ 88°, uma largura de cena de 4,24 m ≈ 8,2 m e uma densidade de pixels de cerca de 312 PPM — bem acima do limite mínimo de 250 PPM do Identify. A cobertura horizontal de 8,2 m é muito mais ampla do que a largura da porta de 1,8 m, de modo que uma única câmera cobre a entrada com margem para capturar clientes se aproximando de ambos os lados. Uma lente de 4 mm proporcionaria 478 PPM e cobertura de 5,7 m — também viável, com margem de evidência extra em troca de uma captura horizontal ligeiramente mais restrita.

O integrador escolhe uma câmera varifocal motorizada de 2,8–12 mm como referência para a proposta porque (a) a rede possui 80 lojas com larguras de porta e alturas de teto variadas, e (b) qualquer alteração futura no layout da loja pode ser reajustada remotamente a partir do VMS, sem a necessidade de enviar um técnico. O custo total adicional em relação a um SKU fixo de 2,8 mm é de cerca de 35%, mas a economia com a redução de deslocamentos de técnicos se compensa com apenas uma visita evitada por câmera ao longo de sua vida útil de 5 anos.

Erros comuns de seleção de lentes

• Escolher uma lente para a distância máxima em vez da distância de trabalho. Uma lente de 25 mm cobre perfeitamente uma distância de 50 m, mas é inútil a 5 m — qualquer coisa mais próxima fica fora de foco, e o ângulo de visão (FOV) é muito estreito para capturar o objeto. Escolha sempre a lente com base na distância de trabalho típica, e não no pior cenário possível. Se a distância de trabalho variar, use uma lente varifocal.
• Confundir zoom óptico com zoom digital. Um zoom óptico de 12× aumenta efetivamente a densidade de pixels no alvo. Um zoom digital de 12× apenas amplia menos pixels por meio de software — ele não consegue criar detalhes que a lente não capturou. Os requisitos de identificação sempre exigem alcance óptico.
• Ignorar f-stop em instalações de pouca luz. Uma lente de 4 mm f/2.4 a 5 lux tem cerca de metade da luminosidade de uma lente de 4 mm f/1.6 — o que muitas vezes significa a diferença entre uma imagem colorida utilizável e um quadro em preto e branco com ruído IR. Verifique sempre as especificações de iluminação mínima da combinação de lente e câmera, e não apenas da câmera.
• Incompatibilidade entre montagem da lente e formato do sensor. Uma lente projetada para um sensor de 1/3" apresentará forte vinheta quando usada com um sensor de 1/2". Certifique-se sempre de que o círculo de imagem da lente corresponda ao tamanho do sensor ou seja maior. As montagens M12 são predominantes até 1/2"; a montagem CS é predominante a partir de 1/2".
• Especificar excessivamente qualidade de vidro em lentes grande-angular. Uma lente grande angular de 2,8 mm já distribui os pixels de forma muito dispersa — lentes de alta qualidade mal melhoram a resolução útil a distâncias maiores. Guarde esse dinheiro para lentes de maior alcance, nas quais o MTF realmente se traduz em alcance de imagem nítida.
• Esquecer encurtamento por inclinação em lentes longas. Uma lente de 25 mm apontada em ângulo acentuado para baixo reduz drasticamente a profundidade de campo. As pessoas na borda mais próxima do quadro ficam distorcidas; as pessoas na borda mais distante mantêm a forma correta, mas aparecem minúsculas. Lentes longas exigem ângulos de inclinação reduzidos; inclinações acentuadas exigem distâncias focais mais curtas.

Padrões e referências de conformidade

• EN 62676-4:2015 — Diretrizes de aplicação para vigilância por vídeo. As recomendações de lentes acima estão calibradas para os limites de 25 / 63 / 125 / 250 PPM da norma. Calculadora EN 62676-4 →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — A atualização de 2025 que introduz os subníveis de densidade de pixels no modo corredor e de análise de "AI"; informações relevantes na escolha de lentes para instalações em corredores e de visão computacional.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Métrica de ciclos no alvo para sensores térmicos. Orienta a seleção de lentes para imagens térmicas de longo alcance, nos casos em que a técnica de "DORI" não é aplicável. Calculadora do Critério Johnson →
• NDAA Section 889 — Restrição de compras dos EUA para fabricantes incluídos na lista; aplica-se a conjuntos de câmera e lente vendidos como uma unidade. Referência de conformidade NDAA →
• ISO 12233 — Resolução e metodologia de medição da resposta em frequência espacial. A base para as medições de MTF indicadas nas fichas técnicas das lentes.

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