What megapixel camera do I need for long-distance surveillance?

For 20m: 2MP is sufficient. For 30-50m: use 4-5MP. For 50-80m: use 8MP (4K). For 80m+: use 12MP+ or PTZ cameras with optical zoom. Higher megapixel provides more detail at distance but requires more storage and bandwidth.

Does 4K CCTV make a real difference?

Yes, especially for identification at distance. 4K (8MP) provides 4× the pixels of 1080p, meaning you can identify people at roughly twice the distance. It also allows digital zoom into footage without losing detail. The trade-off is 2-3× more storage.

Megapixel vs vzdialenosť: Návod na plánovanie rozlíšenia

Pochopenie rozlíšenia kamery

Rozlíšenie kamery je určené celkovým počtom pixelov na snímači obrazu. Každý pixel zachytáva malú časť scény. Čím viac pixelov máte, tým viac detailov môžete potenciálne zachytiť -- ale len ak sú tieto pixely rozložené v rozumnom zornom poli.

Tu sú bežné rozlíšenia CCTV s počtom pixelov na snímači:

Rozlíšenie	Pixelové rozmery	Celkový počet pixelov
2MP (1080p)	1920 x 1080	2,073,600
4MP (1440p)	2560 x 1440	3,686,400
5MP	2592 x 1944	5,038,848
8MP (4K)	3840 x 2160	8,294,400
12MP	4000 x 3000	12,000,000

Vyššie rozlíšenie znamená viac pixelov rozložených v zornom poli. Kamera 4K má štyrikrát viac pixelov ako kamera 1080p, ale to automaticky neznamená štyrikrát väčšiu užitočnú vzdialenosť. Vzťah medzi rozlíšením a efektívnym dosahom závisí od ohniskovej vzdialenosti objektívu a výsledného zorného poľa.

Ako vzdialenosť ovplyvňuje hustotu pixelov

Hustota pixelov je počet pixelov pokrývajúcich každý meter scény v danej vzdialenosti. Je to jediná najdôležitejšia metrika na určenie, či kamera skutočne môže zachytiť užitočný detail cieľa.

Vzťah je inverzný a lineárny: keď sa vzdialenosť zdvojnásobí, šírka horizontálneho zorného poľa sa zdvojnásobí, takže rovnaký počet pixelov je rozložený na dvojnásobnú šírku. Hustota pixelov klesne na polovicu.

PPM = Horizontal Resolution / Horizontal FOV Width (m)

Where Horizontal FOV Width = 2 x Distance x tan(HFOV / 2)

And HFOV depends on focal length and sensor size:

HFOV = 2 x arctan(sensor width / (2 x focal length))

Pri typickom snímači 1/2,7" (šírka snímača 5,37 mm) objektív 4 mm vytvára horizontálne zornoe pole približne 73,7 stupňa. Pri vzdialenosti 10 metrov to vytvára horizontálnu šírku FOV približne 15,3 metra. Kamera 2MP (1920 horizontálnych pixelov) by dosahla približne 125 PPM v tejto vzdialenosti.

Pri 20 metroch tá istá kamera a objektív vytvárajú šírku FOV približne 30,6 metra, čím sa hustota pixelov znižuje na približne 63 PPM -- presne polovica. Tento inverzný vzťah je základným obmedzením pri projektovaní systémov CCTV.

DORI normy a požadovaný PPM

Norma EN 62676-4 definuje štyri úrovne detailov pre videodohľad, každá s minimálnym požiadavkom na hustotu pixelov. Toto sú prahy, ktoré musí váš systém splniť, aby dosiahol každú úroveň vizuálnej výkonnosti:

DORI úroveň	Min PPM	Čo to znamená
Detekovať	25 px/m	Zistiť, či je osoba prítomná (áno/nie)
Pozorovať	62.5 px/m	Charakterizovať oblečenie, chôdzu a všeobecný vzhľad
Rozpoznať	125 px/m	Porovnať osobu s známou referencou (napr. zoznam zamestnancov)
Identifikovať	250 px/m	Identifikovať neznámu osobu; obrázok použiteľný ako dôkaz na súde

Toto sú minimálne hodnoty definované normou. V praxi faktory ako komprešné artefakty, rozmazanie pohybu a šum pri slabom svetle znamenajú, že by ste sa mali usilovať aspoň o 20-30 % nad minimálny PPM, aby ste zabezpečili spoľahlivý výkon za reálnych podmienok.

Praktické tabuľky vzdialeností

Nasledujúce tabuľky zobrazujú maximálnu užitočnú vzdialenosť pre každú kombináciu rozlíšenia a objektívu, vypočítanú pre snímač 1/2,7" (šírka 5,37 mm) -- najčastejší typ snímača v moderných IP kamerách. Vzdialenosti sú zaokrúhlené na najbližší meter.

Identification -- 250 PPM (maximálna vzdialenosť)

Dôkaz na úrovni súdu. Úplný detail tváre neznámych osôb.

Rozlíšenie	2.8mm	4mm	6mm	8mm	12mm
2MP (1080p)	3m	4.5m	7m	9m	14m
4MP (1440p)	4m	6m	9m	12m	18m
5MP	4m	6m	9m	13m	19m
8MP (4K)	6m	8.5m	13m	17m	26m
12MP	7m	10m	15m	21m	31m

Rozpoznanie -- 125 PPM (maximálna vzdialenosť)

Identifikácia známej osoby. Postačuje na overenie prístupu.

Rozlíšenie	2.8mm	4mm	6mm	8mm	12mm
2MP (1080p)	6m	9m	14m	18m	28m
4MP (1440p)	8m	12m	18m	24m	36m
5MP	9m	12m	19m	25m	38m
8MP (4K)	12m	17m	26m	34m	52m
12MP	14m	21m	31m	42m	62m

Observation -- 62,5 PPM (maximálna vzdialenosť)

Charakterizujte farbu oblečenia, všeobecnú stavbu a smer pohybu.

Rozlíšenie	2.8mm	4mm	6mm	8mm	12mm
2MP (1080p)	12m	18m	28m	36m	55m
4MP (1440p)	16m	24m	36m	48m	73m
5MP	17m	25m	38m	50m	76m
8MP (4K)	24m	34m	52m	69m	103m
12MP	29m	42m	62m	83m	125m

Detection -- 25 PPM (maximálna vzdialenosť)

Potvrďte prítomnosť osoby. Užitočné pre monitorovanie perimetru a veľkých plôch.

Rozlíšenie	2.8mm	4mm	6mm	8mm	12mm
2MP (1080p)	30m	44m	69m	91m	138m
4MP (1440p)	40m	59m	91m	121m	183m
5MP	42m	62m	95m	126m	190m
8MP (4K)	59m	86m	131m	172m	259m
12MP	73m	104m	156m	208m	312m

Vplyv ohniskovej vzdialenosti objektívu

Ohnisková vzdialenosť je jediný najväčší nástroj, ktorý máte na predĺženie efektívneho dosahu. Dlhšia ohnisková vzdialenosť zúži zornoe pole, čím koncentruje rovnaký počet pixelov do menšej časti scény. Výsledkom je vyššia hustota pixelov na cieli.

Vzťah je priamo úmerný: zdvojnásobenie ohniskovej vzdialenosti zdvojnásobí maximálnu efektívnu vzdialenosť pre akúkoľvek úroveň DORI. Objektív 12 mm dosahuje približne trikrát väčšiu vzdialenosť ako objektív 4 mm s rovnakým snímačom a rozlíšením.

Horizontal FOV angles for 1/2.7" sensor (5.37mm width):

2.8mm lens: ~87.4 degrees (wide angle, short range)

4mm lens: ~73.7 degrees (standard wide)

6mm lens: ~48.2 degrees (medium)

8mm lens: ~37.0 degrees (narrow medium)

12mm lens: ~25.2 degrees (narrow, long range)

Kompromis je pokrytie plochy. Objektív 2,8 mm pokrýva veľkú plochu, ale poskytuje nízku hustotu pixelov v diaľke. Objektív 12 mm poskytuje vynikajúci detail v dosahu, ale pokrýva len úzky koridor. Nemôžete mať oboje súčasne s jedinou kamerou.

Príklad: Vstupný jazdný pruh parkoviska

Cieľová vzdialenosť: 15 metrov. Potreba: Identifikácia (250 PPM). 2MP kamera s 2,8mm šošovkou dáva iba asi 50 PPM na 15m - oveľa príliš málo. Prepnutie na 12mm šošovku na tej istej kamera skočí na asi 187 PPM - stále nestačí. Upgrade na 4MP s 12mm šošovkou dosahuje asi 250 PPM - práve spĺňa prah. Pre rezervu 8MP kamera s 8mm šošovkou poskytuje asi 283 PPM - spoľahlivá identifikácia.

Pri výbere objektívu začnite od požadovanej úrovne DORI a cieľovej vzdialenosti, potom pracujte spätne, aby ste našli minimálnu kombináciu ohniskovej vzdialenosti a rozlíšenia, ktorá spĺňa prah PPM.

Rozlíšenie vs viac kamier

Bežná projektová otázka je, či investovať do menej kamier s vysokým rozlíšením alebo do viacerých kamier so štandardným rozlíšením umiestnených bližšie k cieľom. Oba prístupy majú jasné prípady použitia.

Kedy zvoliť vyššie rozlíšenie

Použite kameru s vyšším rozlíšením, keď potrebujete detail na vzdialenosť, ale umiestnenie kamery bližšie je fyzicky nemožné alebo nepraktické. Typické scenáre zahŕňajú monitorovanie cez rozsiahly otvorený priestor zo strechy budovy, pokrytie dlhej chodby z jedného konca alebo sledovanie plotovej perimetry z povýšenej pozície. V týchto prípadoch upgrade z 2MP na 8MP zdvojnásobuje vašu efektívnu identifikačnú vzdialenosť.

Kedy pridať viac kamier

Pridávajte kamery, keď potrebujete pokrytie širšej oblasti. Jednotná 12MP kamera s úzkou šošovkou pokrýva limitovanú chodbu. Dve 4MP kamery so štandardnými šošovkami, umiestnené na medziľahlých pozíciách, môžu pokryť rovnakú oblasť s lepšou hustotou pixelov v každom bode. Toto je často nákladovo efektívnejšie riešenie, pretože štandardné 4MP kamery sú výrazne lacnejšie ako modely s 12MP a infraštruktúrne náklady (kabeláž, PoE porty) sú skromné.

Pravidlo 2x

Ak vaša cieľová vzdialenosť presahuje dvojnásobok identifikačnej vzdialenosti vašej súčasnej kombinácie kamery a šošovky, pridanie ďalšej kamery na bližšiu pozíciu je takmer vždy efektívnejšie ako upgrade rozlíšenia. Napríklad ak vaša 4MP kamera s 4mm šošovkou identifikuje na 6 metrov a váš cieľ je na 15 metrov, pridanie druhej kamery v strede (každá pokrývajúca 7,5 metra) je spoľahlivejšie a často lacnejšie ako upgrade na 12MP.

V praxi sú najlepšie systémy kombináciou oboch stratégií: kamery s vyšším rozlíšením na pevných pozíciách prehľadu a kamery so štandardným rozlíšením umiestnené blízko kritických miest, ako sú vchody, pokladne a brány prístupu.

Megapixel vs vzdialenosť

Obsah