Synfält och tekniska specifikationer för dome-övervakningskameror

Domekamerans optik: hus, kupol, IR cut

Varje domekamera är en bildstack av fem element: kupolen, IR-cut-filtret, objektivenheten, bildsensorn och IR-lysdiodsringen. Kupolen är det enda elementet som är unikt för domformen och den dominerande källan till FOV-försämring om den specificeras eller underhålls fel. Standardkupoler är 2-3 mm tjock akryl (PMMA) eller polykarbonat (PC). Akryl ger bättre optisk klarhet (ljustransmission ~92 %) och reptålighet; polykarbonat byter några procent transmission mot mycket högre slagtålighet och är obligatoriskt för IK10-vandalsäkra domer.

Klara vs tonade (rökfärgade) kupoler. Klara kupoler bevarar fullt ljusflöde och IR-transmission, vilket ger bästa prestanda i svagt ljus och mörkerseende. Tonade kupoler, vanligtvis kallade "rökfärgade" eller "black bubble"-domer, döljer riktningen visuellt men skär bort 30-50 % av det synliga ljuset och 10-20 % av IR. En tonad kupol kan minska en kameras effektiva IR-räckvidd från 30 m till 18-20 m. Använd tonade endast där dold riktning är värd mer än nattprestanda (lyxdetaljhandel, hotellobbyer); aldrig vid perimeter eller scener med svagt ljus.

Hörnförvrängning. Kupolen är en klotsektion. När kameran lutar mot kupolens kant passerar siktlinjen genom akrylen i sned vinkel, bryter ljusvägen och inför 1-3 % tunnförvrängning plus mindre kromatisk aberration i bildens hörn. Detta är osynligt vid milda lutningsvinklar (under 30° från lodrätt) men blir tydligt bortom 60° lutning, där bildkanten kan förlora 5-8 % av den effektiva upplösningen. Objektivtillverkare korrigerar det mesta av detta med beräkningsprofiler, men effekten är verklig på vidvinkelmodeller.

IR-reflektion och problemet med den smutsiga domen. IR-lysdiodsringen sitter inuti kupolen, strax utanför objektivtuben. Om kupolens yta samlar damm, fingeravtryck eller repor reflekteras IR-ljuset från dessa brister tillbaka in i objektivet och ger en lysande vit fläck i mitten av nattbilden. Detta är den vanligaste orsaken till klagomål om "blind på natten" vid dome-installationer. Att rengöra kupolen med en mikrofiberduk återställer prestandan; djupt repade kupoler måste bytas. Domer av högre klass (Axis Q35, Hikvision DarkFighter, Dahua Lite AI) använder en ljusskumspackning mellan objektivtuben och kupolen för att blockera denna interna reflektion: titta i databladet efter "IR baffle" eller "light isolation".

Vandalsäkra vs icke-vandalsäkra hus. En icke-vandalsäker inomhusdome använder vanligtvis 1.5-2 mm akryl och en plastbasring (IK04-IK06). En vandalsäker dome använder 3-4 mm polykarbonat, en gjuten aluminiumbas, manipuleringssäkra skruvar och är testad till IK10 (50 J slag). Det vandalsäkra huset väger 600-1200 g mot 200-400 g för inomhus, vilket spelar roll vid installation i takplattor, där en bakboxförstärkning krävs över 700 g.

Dome-FOV efter brännvidd: tabell för 2.8 / 4 / 6 / 8 / 12 mm

En domes horisontella synfält beror på två värden: brännvidd och sensordiagonal. Formeln är HFOV = 2 · arctan(sensorbredd / (2 · brännvidd)). Tabellen nedan ger horisontellt och vertikalt FOV för de fem vanligaste brännvidderna på tre moderna sensorstorlekar. Siffrorna är typiska tillverkarspecifikationer, avrundade till närmaste grad; enskilda modeller varierar med ±2°.

Notera att byte från en 1/3" till en 1/2" sensor vid samma brännvidd vidgar HFOV med ungefär 25 %. Därför anger domer av högre klass med 1/1.8" sensorer märkbart bredare vinklar än budgetenheter med 1/3", även när båda specificerar ett 2.8 mm objektiv. För exakta siffror per modell kör dina värden genom FOV-kalkylatorn eller objektivväljaren.

Fast dome vs varifokal vs motoriserad PTZ-dome

Domekameror delas in i tre optiska familjer, var och en med en olika FOV-kontrollmodell och ett olika pris.

Domer med fast objektiv (60-180 €). Brännvidden är fastlimmad i objektivenheten på fabriken. Typiska fasta längder är 2.8 mm och 4 mm. Fördelar: lägsta kostnad, minsta hus, lägsta strömförbrukning (3-5 W), bästa optiska skärpa för priset. Nackdelar: ingen justering på plats; om scenen ändras byter du kameran. Använd fasta domer för upprepningsbara utrullningar där en scen motsvarar en modell: hotellkorridorer, klassrumsblock, butiksgångar av samma bredd.

Motoriserade varifokala domer (150-450 €). Objektivet har motoriserad zoom och fokus, vanligtvis 2.8-12 mm. Installatören eller operatören ställer in brännvidden på distans via kamerans webbgränssnitt. Fördelar: en modell täcker varje scen från rum på 25 m² till korridorer på 80 m, noll stegbesök för att rikta om, stöder autofokus vid rörelse. Nackdelar: 30-50 % högre kostnad, något större hus, den mekaniska zoommekanismen kan fallera efter 5-7 år. Detta är standardvalet för seriösa installationer och det enda förnuftiga när scenerna ännu inte är slutgiltiga vid designtillfället.

PTZ-domer (800-3000 € eller mer). Pan-tilt-zoom-domer kombinerar ett varifokalt objektiv (vanligtvis 4.8-120 mm eller större zoomförhållanden) med motoriserad panorering (360° kontinuerligt) och tilt (90-180°). Kupolen är större (140-260 mm i diameter) för att ge plats åt det roterande optiska blocket. Fördelar: en kamera täcker det som annars skulle kräva 6-12 fasta kameror, presets och rundor tillåter schemalagd täckning av flera zoner, optisk zoom ger detaljer på identifieringsnivå på 50-200 m. Nackdelar: bara en zon täcks åt gången; PTZ ersätter inte fast täckning av samma område, bara kompletterar den. Se den fullständiga jämförelsen mellan dome, bullet och PTZ.

Sensorstorlekar (1/2.8", 1/2.5", 1/1.8") och påverkan på FOV

Sensorstorlek är den andra variabeln som avgör synfältet vid en given brännvidd. Namnkonventionen (1/3", 1/2.8", 1/2.7", 1/2.5", 1/2", 1/1.8") är ett arv från vidicon-rör och motsvarar inte sensorns fysiska diagonal i tum. De faktiska diagonalmåtten:

Större sensor = bredare FOV vid samma brännvidd. Ett 2.8 mm objektiv på en 1/3" sensor ger ~96° HFOV; samma brännvidd på en 1/1.8" sensor ger ~126° HFOV. Den större sensorn har också större fotosites (vanligtvis 2.4 µm vs 1.4 µm), som samlar mer ljus per pixel och ger 1-2 EV bättre känslighet i svagt ljus. Därför överträffar en 4 MP 1/1.8" dome en 8 MP 1/2.8" dome i dunkla scener trots den lägre nominella upplösningen.

Datablad anger sensorstorleken på första raden. Om en dome anges som "4 MP" utan sensorstorlek, anta 1/3": en budgetenhet. Premium 4 MP-domer är alltid 1/1.8" eller 1/2".

Upplösningsnivåer: 2 MP, 4 MP, 5 MP, 8 MP: pixeltäthet per meter

Pixeltäthet per meter (PPM) är det enda användbara upplösningsmåttet för övervakning. Det uttrycker hur många horisontella pixlar som täcker en meter av scenen på ett givet avstånd. EN 62676-4 sätter trösklar: 25 PPM för detektering, 62 PPM för observation, 125 PPM för igenkänning, 250 PPM för identifiering. Tabellen nedan visar PPM vid 5 m, 10 m och 20 m för en 2.8 mm dome på fyra upplösningsnivåer, med 108° HFOV (1/2.7" sensor).

Så läser du tabellen: en 4 MP 2.8 mm dome ger detaljer på igenkänningsnivå (125+ PPM) bara ut till ~7.5 m. Längre bort har du material på observationsnivå, inte ansiktsidentifierbart. För att förlänga identifieringsavståndet höj upplösningen (byt till 8 MP) eller smalna av objektivet (byt till en 4 mm eller 6 mm dome). För en djupdykning i denna avvägning läs megapixel vs avstånd.

DORI-avstånd för typiska dome-modeller

DORI-avstånd (Detection, Observation, Recognition, Identification) som tillverkare publicerar följer EN 62676-4:s definitioner av pixeltäthet. Nedan finns officiella DORI-siffror från tre stora tillverkare, var och en på en typisk 4 MP dome-modell.

Använd dem som designankare, inte som absoluta löften: verklig DORI beror på ljusnivå, kontrast, rörelseoskärpa och codec-komprimering. För din egen kombination av modell och scen ger DORI-kalkylatorn de fyra avstånden för valfritt par av objektiv och upplösning, och DORI-djupdykningen förklarar hur trösklarna härleddes.

IK10 vandalsäkerhet, IP66/IP67, drifttemperatur

Miljöklassningar avgör om en dome överlever där du monterar den. Det finns tre separata standarder att läsa: IK (stöt), IP (damm/vatten) och drifttemperatur.

IK-klassningar (IEC 62262) mäter stötenergi i joule. IK08 = 5 J (1.7 kg från 30 cm); IK10 = 20 J standard eller 50 J förstärkt (5 kg från 40 cm, motsvarande ett kraftigt slag med ett basebollträ). Specificera IK10 för: skolor, fängelser, kollektivtrafik, arenor, ytterytor på bottenplan och överallt där kameran kan nås av en person som står på golvet. Inomhuskontor och tak över 3.5 m kan använda IK08 eller oklassade inomhushus.

IP-klassningar (IEC 60529) är två siffror: den första för fasta ämnen, den andra för vätskor. IP66 = dammtät + kraftiga vattenstrålar (12.5 mm munstycke, 100 kPa, 3 m avstånd, ingen skadlig inträngning). IP67 = dammtät + tillfällig nedsänkning till 1 m djup i 30 minuter. IP66 räcker för 95 % av utomhusscenarier inklusive slagregn och avspolning. IP67 behövs bara där stående vatten eller översvämning är möjlig (källaringångar, kajväggar, livsmedelsbearbetning). IP68 (kontinuerlig nedsänkning) är sällsynt och onödig utanför simbassänger eller marina tillämpningar.

Drifttemperatur. Standarddomer fungerar från -10°C till +50°C. Domer för kalla miljöer ( -40°C till +60°C) har en inbyggd värmare som drar 4-8 W när den är aktiv och kräver PoE+ (30 W) eller extra 12 VDC. För installationer i norra Europa, Kanada eller alpina regioner specificera -40°C-varianten: kupolen på en standarddome kan spricka vid -25°C och dess IR-cut-filter med LCD-slutare växlar inte pålitligt under -15°C.

Kombinerad utomhusspecifikation. En säker baslinje för utomhusdomer i offentlig miljö är: IP66 + IK10 + -30°C till +60°C + PoE 802.3af (eller PoE+ om värmare finns). Verifiera alla tre på databladet; leverantörer uppfyller ibland två av tre och utelämnar tyst den tredje.

Monteringshöjder: tak vs vägg vs hängande

Monteringshöjd ändrar både den täckta ytan och pixeltätheten i målplanet. Använd dessa referenshöjder som utgångspunkter för designen.

Inomhustak, infälld dome. 2.4-3.0 m. Under 2.4 m är domen vandalutsatt även inomhus; över 3.0 m överskrider en 2.8 mm dome identifieringsräckvidden i kanten av sitt FOV. För ansiktsfångst vid entréer sätt domen på 2.7 m och 0.5-1.5 m bakom dörren, vinklad 10° nedåt.

Inomhusvägg, dome på konsol. 3.0-4.0 m, med 15-25° nedåtlutning. Väggmontering är rätt val när takinstallation är opraktisk (undertak utan åtkomst till hålrummet, kanaler i vägen) eller när du vill ha en riktad vy i stället för en 360° nedåtblick. En väggmonterad dome på 3.5 m med ett 4 mm objektiv och 20° lutning täcker en zon på 6 m bred × 12 m lång med detaljer på igenkänningsnivå.

Utomhusvägg, takfot eller vindskiva. 3.5-4.5 m. Montera under takutsprånget för att skydda kupolen från direkt regn och sol, vilket minskar bländning och förlänger kupolens livslängd. Luta 20-30° nedåt för en typisk vy över uppfart eller gård.

Utomhus hängande, stolpe eller balk. 4-8 m, där 6 m är det optimala för parkeringsplatser och förplatser. Över 8 m faller en 2.8 mm dome på marknivå under 125 PPM (igenkänning) även med en 4 MP sensor: byt till ett 6 mm eller 8 mm objektiv och acceptera det smalare FOV, eller gå upp till en 8 MP sensor. För mycket höga stolpar (10-12 m) är hängande PTZ-domer mer kostnadseffektiva än fyra eller fem fasta domer.

Lutningsomfång. Varje dome har en maximal lutning, typiskt 75-80° från horisontalplanet. Det skapar en 10-15° blind kon rakt under enheten. En dome på 3 m höjd har en blind cirkel med 0.8-1.0 m diameter på golvet; vid 6 m växer den blinda cirkeln till 1.6-2.0 m. Planera angränsande kameror så att de korstäcker dessa zoner; se döda vinklar i CCTV.

Vanliga FOV-misstag med domer

Fem misstag står för de flesta underpresterande dome-installationer. Vart och ett går att åtgärda vid designtillfället och är dyrt att åtgärda efter installation.

Så dimensionerar du en dome: genomarbetat exempel

Scenario: en butiksyta 8 m bred × 12 m lång med 3.0 m takhöjd. Kunden vill ha material på igenkänningsnivå av varje besökare och accepterar observationsnivå i bakhörnen. Budgeten tillåter en dome.

Steg 1: välj monteringsposition. Centrummontera domen 4 m från ytterdörren och 4 m från varje sidovägg. Domen sitter på 3.0 m höjd och tittar rakt ned med en 360° vy vid kupolen (vi använder domens naturliga cirkulära FOV).

Steg 2: beräkna nödvändigt FOV. Det diagonala avståndet från domen till rummets bortersta hörn är √((8/2)² + (12-4)²) ≈ √(16 + 64) ≈ 8.9 m. För att täcka detta med en nedåtriktad dome på 3 m höjd behöver vi ett HFOV som är tillräckligt brett för att den projicerade radien på golvet är minst 8.9 m. HFOV ≈ 2 · arctan(8.9 / 3.0) ≈ 144°: för brett för en standarddome. Flytta antingen domen (till bakväggen och vinkla framåt) eller acceptera en 2.8 mm dome som bara täcker de främsta 8-10 m på igenkänningsnivå.

Steg 3: välj objektiv. En 4 MP dome med ett 2.8 mm objektiv på en 1/2.7" sensor ger ~108° HFOV. På 3 m höjd täcker det en cirkel med radien 3 · tan(54°) ≈ 4.1 m på golvnivå, alltså en cirkel med 8.2 m diameter. De främsta 4 m × 8 m av rummet är väl täckta; de bakersta 4 m × 8 m ligger strax utanför igenkänningsradien. PPM vid 5 m markavstånd är 186 (igenkänning+); vid 8 m är det 116 (strax under igenkänning).

Steg 4: verifiera mot kundens krav. Kunden ville ha igenkänning av varje besökare. Lösningen med en enda dome ger igenkänning bara ut till 7.5 m. För att uppfylla uppdraget lägg antingen till en andra dome baktill i rummet (spegelplacering, 4 m från bakväggen) eller uppgradera till en 4 MP varifokal dome på 4 mm brännvidd och flytta domen till bakväggen vänd mot entrén: det ger ett HFOV på 84° och 200+ PPM hela 12 m-längden.

Steg 5: replikera beräkningen. Lägg in planritning, domens position och objektivval i FOV-kalkylatorn för att visualisera täckningen på en 2D-plan; korskontrollera PPM på avstånd med DORI-kalkylatorn; välj exakt modell i kamerakatalogen. För bakgrund om den underliggande FOV-matematiken se synfält förklarat och slå upp obekanta termer i ordlistan.