Lens Seçim Aracı

Odak uzaklığı, sensör ve DORI etkileşimi nasıl gerçekleşir?

Odak uzaklığı, lens sonsuza odaklandığında lensin optik merkezi ile görüntü sensörü arasındaki milimetre cinsinden mesafedir. Daha kısa odak uzaklıkları daha geniş açılar yakalar; daha uzun odak uzaklıkları ise daha dar açılar yakalar ve daha fazla görünür büyütme sağlar. Aynı lens, farklı sensör boyutlarında farklı davranır — 1/3" sensörde 4 mm'lik bir lens 65° HFOV verirken, aynı 4 mm'lik lens 2/3" sensörde 95° HFOV verir. Sensör seçimi olmadan lens seçimi anlamsızdır.

Kurulum uygulamaları için, EN 62676-4 DORI eşik değerlerinin dördü de mesafe ve sensör sabitlendiğinde odak uzaklığı önerilerine net bir şekilde eşleşir. 1/2.8" 4 MP kamerada (2026'daki en yaygın CCTV konfigürasyonu), genel kurallar şunlardır: 5 m'ye kadar olan alanlarda Algılama sınıfı kapsama için 2,8 mm, 5-10 m'lik alanlarda Gözlem sınıfı kapsama için 4 mm, 10-15 m'lik alanlarda Tanıma sınıfı kapsama için 6 mm, 15-20 m'de Tanıma veya 8-10 m'de Belirleme için 8 mm, 12-18 m'de Belirleme için 12 mm ve 20 m'nin ötesinde Belirleme için 16-25 mm. Yukarıdaki hesaplayıcı, eğim aralığı aracılığıyla montaj yüksekliğini hesaba katarak, girdiğiniz görüş hattı mesafesine bu eşlemenin basitleştirilmiş bir versiyonunu uygular.

Sabit odaklı lensler sizi tek bir odak uzaklığına bağlar; değişken odaklı lensler (örneğin 2,8–12 mm) ise kamera monte edildikten sonra yerinde ayarlama yapmanıza olanak tanır. Sabit odaklı lensler genellikle %30-50 daha ucuzdur, tam diyaframda biraz daha keskindir ve arıza yapabilecek daha az hareketli parçaya sahiptir. Değişken odaklı lensler şu durumlarda doğru seçimdir: (a) kurulum mesafesi belirsiz olduğunda, (b) müşteri mobilya veya rafları yeniden düzenleyebilir veya (c) birçok lokasyonda tek bir ürün kodu (SKU) kullanıyorsanız ve envanteri standartlaştırmak istiyorsanız. Motorlu değişken odaklı lensler – bazen "otomatik odaklama" veya "uzaktan zoom" olarak da adlandırılır – sahayı tekrar ziyaret etmeden VMS'den ayarlama yapabilme özelliği ekler ve bu da bir saha ziyareti gerektirmediği için kendini amorti eder.

Balık gözü lensler (1,0–1,8 mm, genellikle M12 bağlantılı) görüntüyü kasıtlı olarak bozarak 180–360° yarım küresel kapsama alanı sağlar. Kenarlardaki piksel yoğunluğu merkeze göre önemli ölçüde daha düşüktür, bu nedenle bir fish-eye etkili DORI aralığı, açısal kapsama alanının gösterdiğinden çok daha kısadır. fish-eye , durumsal farkındalık için (birinin odanın bir yerinde olduğunu bilmek gibi) ve herhangi bir tanımlama görevi için ayrı bir telefoto kamera ile birlikte kullanın. Standart doğrusal lensler (geleneksel sensörlerde 2,8 mm ve daha uzun) düz çizgileri ve tekdüze piksel yoğunluğunu korur; bu da her DORI hesaplamasının varsaydığı şeydir.

Stres altında lens kalitesi en büyük öneme sahiptir. Lens veri sayfalarında gösterilen standart MTF (modülasyon transfer fonksiyonu) eğrisi, lensin artan uzamsal frekanslarda ne kadar kontrastı koruduğunu gösterir; yüksek frekanslarda daha yüksek MTF, daha keskin ayrıntı anlamına gelir. Cam elemanlar, MTF, termal kararlılık ve uzun vadeli netlik açısından plastikten daha iyi performans gösterir, ancak üç ila beş kat daha pahalıdır. Piksel yoğunluğunun zaten düşük olduğu 2,8–4 mm geniş açılı lensler için, uygun fiyatlı bir plastik lens yeterlidir. MTF'nin her satırının delil niteliğinde bir menzile dönüştüğü 12 mm ve daha uzun odak uzaklıklarında ise, düşük dağılımlı (LD) elemanlara sahip birinci sınıf cam, kısa sürede kendini amorti eder.

Diyafram açıklığı (f/1.6, f/2.0 vb. şeklinde yazılır), odak uzaklığının giriş gözbebeği çapına oranıdır ve sensöre ne kadar ışık ulaştığını belirler. Daha düşük f değerleri daha fazla ışık toplar. f/1.4, f/2.0'dan iki kat, f/2.8'den dört kat daha parlaktır. Düşük ışıklı ortamlarda (gece otoparklar, yetersiz aydınlatmalı kapalı depolar) her diyafram açıklığı önemlidir: f/1.6 bir lens, f/2.4 bir lensin kameranın minimum lüks değerinin altına düştüğü yerlerde kullanılabilir bir görüntü verecektir. Dezavantajı alan derinliği ve kenar keskinliğidir; daha geniş diyafram açıklıkları daha dar bir mesafe bandına odaklanır ve daha fazla kromatik sapma gösterir. İyi ışıkta 20 m'den fazla mesafede uzun menzilli tanımlama için f/2.0–f/2.4 en uygun aralıktır. 5–10 m'deki düşük ışıklı dome ortamlarında ise f/1.4–f/1.6'ya öncelik verilmelidir.

Bu lens seçici nasıl kullanılır?

1. Montaj yüksekliğini ayarlayın. Kameranın hedef düzlemden gerçek kurulum yüksekliğini kullanın. Tavan montajlı iç mekan kameraları için hedef düzlem genellikle zemindir; direğe monte edilmiş dış mekan kameraları için ise genellikle yerden 1,5 m yukarıdadır (baş hizası). İç mekan montaj yüksekliği genellikle 3 m'dir, dış mekan direk montajları için ise 4-6 m tipiktir.
2. Hedef mesafeyi ayarlayın. Bu, kameranın tam altından hedefe olan yatay mesafedir. Hesaplayıcı, montaj yüksekliğini ve yatay mesafeyi birleştirerek, lensin gerçekte çözmesi gereken eğik bir aralık oluşturur.
3. Önerilen lensi okuyun. Yeşil panel, tipik bir 4 MP 1/2.8" kamerada dengeli bir piksel yoğunluğu hedefine ulaşan odak uzaklığını gösterir. Bunu ihale taslakları ve teklif yanıtları için başlangıç noktası olarak kullanın.
4. Tam tabloyla karşılaştırın. Lens karşılaştırma tablosu, her yaygın odak uzaklığını beklenen kapsama aralığı ve FOV ile birlikte gösterir. Alternatifleri değerlendirmek için kullanın; örneğin, ihale şartnamesi aynı mesafede Tanımlama sınıfı kapsama alanı gerektiriyorsa, önerilen lensten iki kademe yukarı çıkın.

Örnek uygulama: perakende girişinde yüz tanıma sistemi

Bir cadde üzerindeki perakendecinin 1,8 metre genişliğinde otomatik kapılı bir girişi var ve hırsızlık önleme incelemesi için her müşterinin yüzünün EN 62676-4 Kimlik eşiğinde (250 PPM) kaydedilmesini istiyor. Seçilen montaj yeri, zeminden 3 metre yukarıda bulunan mevcut asma tavan olup, kamera kapının içine yatay olarak 4 metre mesafede, müşterilerin içeri girerken ona doğru yürümesi için konumlandırılmıştır.

Kameradan 1,6 m yükseklikteki bir yüz düzlemine olan eğik mesafe (yüzün kameranın 1,4 m altında olduğunu varsayarsak) √(4² + 1,4²) = 4,24 m'dir. Bu değerleri, 3 m montaj yüksekliği ve 4 m hedef mesafesi ile lens seçiciye girerseniz, önerilen lens 2,8 mm'dir. Ancak bu öneri, dengeli genel amaçlı kapsama alanı için kalibre edilmiştir; bir yüzdeki tanımlama düzeyinde piksel yoğunluğu için, açık DORI matematiği ile doğrulamamız gerekir.

4 MP 1/2.8" sensörde (2560 yatay piksel, 5.4 mm sensör genişliği), 2.8 mm'lik bir lens yaklaşık 88°'lik geniş görüş alanı HFOV , 4.24 m'de yaklaşık 8.2 m'lik sahne genişliği ve yaklaşık 312 PPM piksel yoğunluğu sağlar; bu da 250 PPM'lik Identify eşiğinin oldukça üzerindedir. 8.2 m'lik yatay kapsama alanı, 1.8 m'lik kapıdan çok daha geniştir, bu nedenle tek bir kamera, her iki taraftan yaklaşan müşterileri de yakalayacak şekilde girişi kapsar. 4 mm'lik bir lens 478 PPM ve 5.7 m'lik kapsama alanı sağlayacaktır; bu da biraz daha dar yatay çekim karşılığında ek kanıt marjı ile uygulanabilir bir seçenektir.

Entegratör, teklif için 2,8–12 mm motorlu değişken odaklı lensi ürün kodu olarak seçiyor çünkü (a) zincirin farklı kapı genişliklerine ve tavan yüksekliklerine sahip 80 mağazası var ve (b) gelecekteki herhangi bir mağaza düzeni değişikliği, teknisyen göndermeye gerek kalmadan VMS üzerinden uzaktan yeniden ayarlanabiliyor. Sabit 2,8 mm'lik bir ürün koduna göre toplam maliyet farkı yaklaşık %35, ancak 5 yıllık kullanım ömrü boyunca kamera başına bir saha ziyareti önlendiğinde maliyet tasarrufu dengeleniyor.

Lens seçiminde sık yapılan hatalar

• Çalışma mesafesi yerine maksimum mesafe için bir objektif seçmek. 25 mm'lik bir lens 50 metreye kadar mükemmel bir görüntü sağlar ancak 5 metrede işe yaramaz; daha yakın mesafedeki her şey odak dışı kalır ve FOV konuyu yakalamak için çok dardır. Lensi her zaman en kötü senaryoya göre değil, tipik çalışma mesafesine göre seçin. Çalışma aralığı değişkenlik gösteriyorsa, değişken odaklı lens kullanın.
• Optik zoom ile dijital zoom'u karıştırmak. 12x optik zoom, hedefteki piksel yoğunluğunu gerçekten artırır. 12x dijital zoom ise yazılımda daha az pikseli büyütür; objektifin yakalayamadığı ayrıntıları oluşturamaz. Tanımlama gereksinimleri her zaman optik erişime ihtiyaç duyar.
• Düşük ışıklı ortamlarda diyafram açıklığını (f-stop) dikkate almamak. 5 lüks ışıkta 4 mm f/2.4 bir lens, 4 mm f/1.6 bir lense göre yaklaşık yarı yarıya daha az parlaktır; bu da genellikle kullanılabilir bir renkli görüntü ile gürültülü, yalnızca kızılötesi IR içeren siyah beyaz bir kare arasındaki fark anlamına gelir. Her zaman minimum aydınlatma özelliklerini yalnızca kameranın değil, lens-kamera kombinasyonunun özelliklerine göre kontrol edin.
• Objektif yuvası ile sensör formatının uyumsuzluğu. 1/3 inç sensör için tasarlanmış bir lens, 1/2 inç sensörle kullanıldığında ciddi şekilde vinyet yapacaktır. Lensin görüntü dairesi özelliklerini her zaman sensör boyutuna veya daha büyük bir boyuta uygun hale getirin. 1/2 inç'e kadar olan sensörlerde M12 bağlantı noktaları, 1/2 inç ve daha büyük sensörlerde ise CS bağlantı noktaları yaygındır.
• Geniş açılı lenslerde cam kalitesinin gereğinden fazla belirlenmesi. 2,8 mm geniş açılı bir lens zaten pikselleri ince bir şekilde dağıtıyor; üstün kaliteli cam bile uzaktaki kullanılabilir çözünürlüğü neredeyse hiç iyileştirmiyor. Bütçenizi, MTF'nin gerçekten delil niteliği taşıdığı daha uzun menzilli lensler için saklayın.
• Uzun objektiflerde eğim perspektifini unutmak. 25 mm'lik bir objektif, dik açıyla aşağı doğru yönlendirildiğinde alan derinliğini önemli ölçüde sıkıştırır. Çerçevenin yakın kenarındaki kişiler bo distorted görünür; uzak kenarındaki kişiler ise doğru şekilde görünür ancak çok küçük kalır. Uzun objektifler sığ eğim açıları ister; derin eğimler ise daha kısa odak uzaklıkları ister.

Standartlar ve uyumluluk referansları

• EN 62676-4:2015 — Video gözetimi için uygulama kılavuzu. Yukarıdaki lens önerileri, standardın 25 / 63 / 125 / 250 PPM eşik değerlerine göre kalibre edilmiştir. EN 62676-4 hesap makinesi →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — Koridor modu piksel yoğunluğu ve AI analitiği alt katmanlarını tanıtan 2025 güncellemesi; koridor ve makine görüşü uygulamaları için lens seçimi yapılırken önem taşıyor.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Termal sensörler için hedef üzerinde döngü sayısı ölçütü. DORI geçerli olmadığı uzun menzilli termal görüntüleme için lens seçimini yönlendirir. Johnson Kriterleri hesaplayıcısı →
• NDAA Section 889 — Listelenen üreticilere yönelik ABD tedarik kısıtlaması; ünite olarak satılan kamera ve lens aksamları için geçerlidir. NDAA uyumluluk referansı →
• ISO 12233 — Çözünürlük ve uzamsal frekans tepkisi ölçüm metodolojisi. Lens veri sayfalarında belirtilen MTF ölçümlerinin temelini oluşturur.

Okumaya devam edin