Câmpul vizual și specificațiile tehnice ale camerelor CCTV dome

Optica camerei dome: carcasă, bulă, IR cut

Fiecare cameră dome este un lanț de imagine din cinci elemente: bula domului, filtrul IR cut, ansamblul obiectivului, senzorul de imagine și inelul de LED-uri IR. Bula este singurul element unic formei dome și este sursa dominantă de degradare a FOV dacă este specificată sau întreținută greșit. Bulele standard sunt din acril (PMMA) sau policarbonat (PC) gros de 2-3 mm. Acrilul oferă o claritate optică mai bună (transmisie a luminii ~92%) și rezistență la zgârieturi; policarbonatul schimbă câteva procente de transmisie pe o rezistență la impact mult mai mare și este obligatoriu pentru domurile antivandal cu rating IK10.

Bule transparente vs colorate (fumurii). Bulele transparente păstrează întreaga transmisie a luminii și a IR, dând cea mai bună performanță în lumină slabă și vedere de noapte. Bulele colorate, numite de obicei domuri "fumurii" sau "black bubble", ascund vizual direcția de orientare, dar taie lumina vizibilă cu 30-50% și IR cu 10-20%. O bulă colorată poate reduce raza IR efectivă a unei camere de la 30 m la 18-20 m. Folosiți colorate doar acolo unde direcția ascunsă de orientare valorează mai mult decât performanța de noapte (retail de lux, holuri de hotel); niciodată pe perimetre sau scene cu lumină slabă.

Distorsiunea la colțuri. Bula este o secțiune sferică. Când camera se înclină spre marginea bulei, linia de vizare trece prin acril sub un unghi oblic, refractând calea luminii și introducând 1-3% distorsiune în butoi plus o ușoară aberație cromatică în colțurile cadrului. Aceasta este invizibilă la unghiuri de înclinare mici (sub 30° față de verticală), dar devine pronunțată peste 60° de înclinare, unde marginea imaginii poate pierde 5-8% din rezoluția efectivă. Producătorii de obiective corectează cea mai mare parte cu profile computaționale, dar efectul este real la modelele grandangulare.

Reflexia IR și problema domului murdar. Inelul de LED-uri IR se află în interiorul bulei, chiar în afara tubului obiectivului. Dacă suprafața bulei acumulează praf, amprente sau zgârieturi, lumina IR se reflectă de pe aceste imperfecțiuni înapoi în obiectiv, producând o pată albă strălucitoare în centrul imaginii de noapte. Aceasta este cea mai frecventă cauză a reclamațiilor "oarbă noaptea" la instalațiile cu dome. Curățarea bulei cu o lavetă din microfibră restabilește performanța; bulele puternic zgâriate trebuie înlocuite. Domurile de gamă superioară (Axis Q35, Hikvision DarkFighter, Dahua Lite AI) folosesc o garnitură de spumă pentru lumină între tubul obiectivului și bulă pentru a bloca această reflexie internă: căutați în fișa tehnică "IR baffle" sau "light isolation".

Carcase antivandal vs obișnuite. O dome interioară obișnuită folosește de regulă acril de 1.5-2 mm și un inel de bază din plastic (IK04-IK06). O dome antivandal folosește policarbonat de 3-4 mm, o bază turnată din aluminiu, șuruburi antifraudă și este testată la IK10 (impact de 50 J). Carcasa antivandal cântărește 600-1200 g față de 200-400 g pentru cea interioară, ceea ce contează la instalarea în plăci de tavan fals, unde peste 700 g este necesar un suport pentru cutia din spate.

FOV dome după distanța focală: tabel 2.8 / 4 / 6 / 8 / 12 mm

Câmpul vizual orizontal al unei dome depinde de două valori: distanța focală și diagonala senzorului. Formula este HFOV = 2 · arctan(lățimea_senzorului / (2 · distanța_focală)). Tabelul de mai jos dă FOV orizontal și vertical pentru cele cinci distanțe focale cele mai comune pe trei dimensiuni moderne de senzor. Numerele sunt specificații tipice ale producătorilor, rotunjite la cel mai apropiat grad; modelele individuale variază cu ±2°.

Observați că trecerea de la un senzor de 1/3" la unul de 1/2" la aceeași distanță focală lărgește HFOV cu aproximativ 25%. De aceea domurile de gamă superioară cu senzori de 1/1.8" indică unghiuri vizibil mai largi decât unitățile ieftine de 1/3", chiar dacă ambele specifică un obiectiv de 2.8 mm. Pentru numere exacte pe model, treceți valorile dumneavoastră prin calculatorul FOV sau selectorul de obiective.

Dome fixă vs varifocală vs dome PTZ motorizată

Camerele dome se împart în trei familii optice, fiecare cu un model diferit de control al FOV și un preț diferit.

Dome cu obiectiv fix (60-180 €). Distanța focală este lipită în ansamblul obiectivului din fabrică. Lungimile fixe tipice sunt 2.8 mm și 4 mm. Avantaje: cost cel mai mic, carcasă cea mai mică, consum cel mai redus (3-5 W), cea mai bună claritate optică pentru preț. Dezavantaje: fără reglaj la fața locului; dacă scena se schimbă, înlocuiți camera. Folosiți domuri fixe pentru implementări repetabile în care o scenă înseamnă un model: coridoare de hotel, blocuri de săli de clasă, culoare de magazin de lățime egală.

Dome varifocale motorizate (150-450 €). Obiectivul are zoom și focalizare motorizate, de obicei 2.8-12 mm. Instalatorul sau operatorul setează distanța focală de la distanță prin interfața web a camerei. Avantaje: un singur model acoperă orice scenă, de la camere de 25 m² la coridoare de 80 m, zero vizite cu scara pentru reorientare, suportă autofocus la mișcare. Dezavantaje: cost cu 30-50% mai mare, carcasă puțin mai mare, mecanismul mecanic de zoom poate ceda după 5-7 ani. Aceasta este alegerea implicită pentru instalații serioase și singura rezonabilă când scenele nu sunt încă finalizate la etapa de proiectare.

Dome PTZ (800-3000 € sau mai mult). Domurile pan-tilt-zoom combină un obiectiv varifocal (de obicei 4.8-120 mm sau rapoarte de zoom mai mari) cu rotire motorizată (360° continuu) și înclinare (90-180°). Bula este mai mare (140-260 mm diametru) pentru a elibera blocul optic rotativ. Avantaje: o cameră acoperă ceea ce altfel ar cere 6-12 camere fixe, preseturile și turele permit acoperirea programată a mai multor zone, zoomul optic oferă detaliu de nivel identificare la 50-200 m. Dezavantaje: o singură zonă este acoperită la un moment dat; PTZ nu înlocuiește acoperirea fixă a aceleiași zone, ci doar o completează. Vedeți comparația completă dome vs bullet vs PTZ.

Dimensiuni de senzor (1/2.8", 1/2.5", 1/1.8") și impactul asupra FOV

Dimensiunea senzorului este a doua variabilă care determină câmpul vizual la o distanță focală dată. Convenția de denumire (1/3", 1/2.8", 1/2.7", 1/2.5", 1/2", 1/1.8") este o moștenire de la tuburile vidicon și nu este egală cu diagonala fizică a senzorului în inci. Dimensiunile diagonalelor reale:

Senzor mai mare = FOV mai larg la aceeași distanță focală. Un obiectiv de 2.8 mm pe un senzor de 1/3" dă ~96° HFOV; aceeași distanță focală pe un senzor de 1/1.8" dă ~126° HFOV. Senzorul mai mare are și fotodiode mai mari (de obicei 2.4 µm vs 1.4 µm), care colectează mai multă lumină pe pixel și oferă o sensibilitate în lumină slabă mai bună cu 1-2 EV. De aceea o dome de 4 MP cu 1/1.8" o depășește pe una de 8 MP cu 1/2.8" în scene întunecate, în ciuda rezoluției nominale mai mici.

Fișele tehnice indică dimensiunea senzorului pe primul rând. Dacă o dome este listată ca "4 MP" fără dimensiunea senzorului, presupuneți 1/3": o unitate ieftină. Domurile premium de 4 MP sunt întotdeauna 1/1.8" sau 1/2".

Niveluri de rezoluție: 2 MP, 4 MP, 5 MP, 8 MP: densitatea pixelilor pe metru

Densitatea pixelilor pe metru (PPM) este singura metrică de rezoluție utilă pentru supraveghere. Exprimă câți pixeli orizontali acoperă un metru din scenă la o anumită distanță. EN 62676-4 stabilește praguri: 25 PPM pentru detecție, 62 PPM pentru observare, 125 PPM pentru recunoaștere, 250 PPM pentru identificare. Tabelul de mai jos arată PPM la 5 m, 10 m și 20 m pentru o dome de 2.8 mm la patru niveluri de rezoluție, cu HFOV de 108° (senzor de 1/2.7").

Cum se citește tabelul: o dome de 4 MP cu 2.8 mm oferă detaliu de nivel recunoaștere (125+ PPM) doar până la ~7.5 m. Dincolo de asta aveți imagini de nivel observare, care nu permit identificarea feței. Pentru a extinde distanța de identificare, creșteți rezoluția (treceți la 8 MP) sau îngustați obiectivul (treceți la o dome de 4 mm sau 6 mm). Pentru o analiză aprofundată a acestui compromis, citiți megapixeli vs distanță.

Distanțe DORI pentru modele dome tipice

Distanțele DORI (Detection, Observation, Recognition, Identification) publicate de producători urmează definițiile densității pixelilor din EN 62676-4. Mai jos sunt cifre DORI oficiale de la trei producători mari, fiecare pe un model dome tipic de 4 MP.

Folosiți-le ca repere de proiectare, nu ca promisiuni absolute: DORI real depinde de nivelul de lumină, contrast, estomparea de mișcare și compresia codecului. Pentru combinația dumneavoastră de model și scenă, calculatorul DORI oferă cele patru distanțe pentru orice pereche obiectiv-rezoluție, iar analiza aprofundată DORI explică cum au fost derivate pragurile.

Rating antivandal IK10, IP66/IP67, temperatură de funcționare

Ratingurile de mediu stabilesc dacă o dome supraviețuiește acolo unde o montați. Sunt trei standarde separate de citit: IK (impact), IP (praf/apă) și temperatura de funcționare.

Ratingurile IK (IEC 62262) măsoară energia impactului în jouli. IK08 = 5 J (1.7 kg de la 30 cm); IK10 = 20 J standard sau 50 J întărit (5 kg de la 40 cm, echivalent cu o lovitură puternică de bâtă de baseball). Specificați IK10 pentru: școli, închisori, transport public, stadioane, exteriorul de la parter și oriunde camera este accesibilă unei persoane aflate pe podea. Birourile interioare și plafoanele peste 3.5 m pot folosi IK08 sau carcase interioare fără rating.

Ratingurile IP (IEC 60529) au două cifre: prima pentru solide, a doua pentru lichide. IP66 = etanș la praf + jeturi puternice de apă (duză de 12.5 mm, 100 kPa, distanță de 3 m, fără pătrundere dăunătoare). IP67 = etanș la praf + imersie temporară la 1 m adâncime timp de 30 de minute. IP66 este suficient pentru 95% din scenariile exterioare, inclusiv ploaie bătută de vânt și spălare. IP67 este necesar doar unde este posibilă apă stătătoare sau inundație (intrări în subsol, pereți de doc, procesare alimentară). IP68 (imersie continuă) este rar și inutil în afara piscinelor sau aplicațiilor marine.

Temperatura de funcționare. Domurile standard funcționează între -10°C și +50°C. Domurile pentru medii reci ( -40°C până la +60°C) includ un încălzitor intern care consumă 4-8 W când este activ și necesită PoE+ (30 W) sau 12 VDC auxiliar. Pentru instalații în nordul Europei, Canada sau regiuni alpine, specificați varianta de -40°C: bula unei dome standard poate crăpa la -25°C, iar filtrul său IR-cut cu obturator LCD nu comută fiabil sub -15°C.

Specificație exterioară combinată. O bază sigură pentru domurile exterioare într-un cadru public este: IP66 + IK10 + -30°C până la +60°C + PoE 802.3af (sau PoE+ dacă este echipată cu încălzitor). Verificați toate trei în fișa tehnică; furnizorii îndeplinesc uneori două din trei și omit discret a treia.

Înălțimi de montaj: tavan vs perete vs suspendat

Înălțimea de montaj schimbă atât zona acoperită, cât și densitatea pixelilor în planul țintei. Folosiți aceste înălțimi de referință ca puncte de plecare în proiectare.

Tavan interior, dome încastrată. 2.4-3.0 m. Sub 2.4 m dome este expusă vandalismului chiar și în interior; peste 3.0 m o dome de 2.8 mm va depăși raza de identificare la perimetrul FOV-ului său. Pentru captarea fețelor la intrări, setați dome la 2.7 m și 0.5-1.5 m în spatele ușii, înclinată 10° în jos.

Perete interior, dome pe suport. 3.0-4.0 m, cu înclinare de 15-25° în jos. Montajul pe perete este alegerea potrivită când instalarea pe tavan este nepractică (tavane false fără acces la plenum, canale în cale) sau când doriți o vedere direcțională în loc de o privire de 360° în jos. O dome pe perete la 3.5 m cu obiectiv de 4 mm și înclinare de 20° acoperă o zonă de 6 m lățime × 12 m lungime cu detaliu de nivel recunoaștere.

Perete exterior, streașină sau fascie. 3.5-4.5 m. Montați sub streașină pentru a proteja bula de ploaia și soarele direct, ceea ce reduce strălucirea și prelungește viața bulei. Înclinați 20-30° în jos pentru o vedere tipică asupra aleii sau curții.

Suspendat exterior, stâlp sau grindă. 4-8 m, cu 6 m ca punct optim pentru parcări și platforme. Peste 8 m, o dome de 2.8 mm la nivelul solului scade sub 125 PPM (recunoaștere) chiar și cu un senzor de 4 MP: treceți la un obiectiv de 6 mm sau 8 mm și acceptați FOV-ul mai îngust, sau treceți la un senzor de 8 MP. Pentru stâlpi foarte înalți (10-12 m), domurile PTZ suspendate sunt mai rentabile decât patru sau cinci dome fixe.

Domeniul de înclinare. Fiecare dome are o înclinare maximă, de obicei 75-80° față de orizontală. Aceasta creează un con orb de 10-15° chiar sub unitate. O dome la 3 m înălțime are un cerc orb cu diametrul de 0.8-1.0 m pe podea; la 6 m cercul orb crește la 1.6-2.0 m. Planificați camere adiacente care să acopere încrucișat aceste zone; vedeți punctele oarbe CCTV.

Greșeli frecvente de FOV la dome

Cinci greșeli explică majoritatea instalațiilor dome cu performanță slabă. Fiecare poate fi remediată în proiectare și este costisitor de remediat după instalare.

Cum se dimensionează o dome: exemplu rezolvat

Scenariu: o suprafață de vânzare de 8 m lățime × 12 m lungime, cu tavan de 3.0 m. Clientul vrea imagini de nivel recunoaștere pentru fiecare vizitator și acceptă nivel observare în colțurile din spate. Bugetul permite o dome.

Pasul 1: alegeți poziția de montaj. Montați dome central, la 4 m de ușa din față și la 4 m de fiecare perete lateral. Dome este la 3.0 m înălțime, privind direct în jos cu o vedere de 360° la bulă (vom folosi FOV-ul circular natural al dome).

Pasul 2: calculați FOV-ul necesar. Distanța diagonală de la dome la colțul cel mai îndepărtat al încăperii este √((8/2)² + (12-4)²) ≈ √(16 + 64) ≈ 8.9 m. Pentru a acoperi aceasta cu o dome îndreptată în jos la 3 m înălțime, avem nevoie de un HFOV suficient de larg încât raza proiectată pe podea să fie de cel puțin 8.9 m. HFOV ≈ 2 · arctan(8.9 / 3.0) ≈ 144°: prea larg pentru o dome standard. Fie repoziționați dome (mutați-o pe peretele din spate și înclinați-o înainte), fie acceptați o dome de 2.8 mm care acoperă doar primii 8-10 m la nivel recunoaștere.

Pasul 3: alegeți obiectivul. O dome de 4 MP cu obiectiv de 2.8 mm pe un senzor de 1/2.7" oferă ~108° HFOV. La 3 m înălțime, aceasta acoperă un cerc cu raza 3 · tan(54°) ≈ 4.1 m la nivelul podelei, deci un cerc cu diametrul de 8.2 m. Primii 4 m × 8 m ai încăperii sunt bine acoperiți; ultimii 4 m × 8 m se află chiar în afara razei de recunoaștere. PPM la 5 m distanță pe sol este 186 (recunoaștere+); la 8 m este 116 (chiar sub recunoaștere).

Pasul 4: verificați față de cerințele clientului. Clientul a vrut recunoaștere pentru fiecare vizitator. Soluția cu o singură dome dă recunoaștere doar până la 7.5 m. Pentru a îndeplini cerința, fie adăugați o a doua dome în spatele încăperii (plasare în oglindă, la 4 m de peretele din spate), fie treceți la o dome varifocală de 4 MP cu distanță focală de 4 mm și mutați dome pe peretele din spate cu fața spre intrare: aceasta dă un HFOV de 84° și 200+ PPM pe toată lungimea de 12 m.

Pasul 5: reproduceți calculul. Introduceți planul, poziția dome și alegerea obiectivului în calculatorul FOV pentru a vizualiza acoperirea pe un plan 2D; verificați PPM la distanță cu calculatorul DORI; alegeți modelul exact din catalogul de camere. Pentru fundalul calculului FOV, vedeți câmpul vizual explicat, iar termenii necunoscuți căutați-i în glosar.