Угол обзора камеры видеонаблюдения и его формулы расчёта

В первую очередь, при выборе видеокамеры следует обращать внимание на угол обзора,
так как именно он определяет зону наблюдения. В видеонаблюдении угол обзора играет важную, основополагающую роль. Он зависит от фокусного расстояния объектива камеры
и размера ее сенсора. Видеокамера, у которой сенсор большего размера, даже при одинаковом фокусном расстоянии, будет иметь большой угол обзора.  Изображение с высокой детализацией можно получить с помощью узкого угла обзора, а не только при увеличении разрешающей способности системы. Если угол обзора видеокамеры будет шире, то детализация объектов в кадре будет хуже.

Рассмотрим примеры для видеокамер, выполняющих «обзорные» функции, которые расположены так, чтобы захватить «общий вид».

Уличные видеокамеры с различным фокусным расстоянием объектива и фиксированным размером сенсора. Камеры расположены таким образом, чтобы продемонстрировать «общий вид» парковки перед зданием.

Для сравнения возьмем следующие модели камер с фиксированными (не подстраиваемыми) объективами, имеющими разные фокусные расстояния:

PN-IP2-B3.6 v.2.6.3
– объектив 3,6 мм,

PN-IP2-B2.8 v.2.6.3
– объектив 2,8 мм,

PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2
 с объективом 1,9 мм,

Размер матрицы: 1/2.9 дюйма — Sony Exmor

Для корректного процесса сравнения использовали все камеры одинакового разрешения 2 Мп на одинаковой матрице размером  1/2.9 дюйма — Sony Exmor CMOS (IMX323).

Высота расположения всех трёх камер в эксперименте одинаковая. Это 3 этаж офисного здания, примерно 10 метров от асфальта. Для того, чтобы более наглядно просмотреть ширину углов обзора камеры, она выравнивалась по правому нижнему углу. А с левого края, с помощью сделанных скриншотов, можно сравнить широкое или узкое видение видеокамеры по горизонтали. В результате проведенного эксперимента было сделано три скриншота.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 3.6 мм

На первом скриншоте, изготовленном с помощью видеокамеры PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3 с фокусным расстоянием 3.6мм, в левой части полученного изображения мы можем наблюдать припаркованный на стоянке грузовик и забор слева от него. Угол обзора составляет примерно 72 градуса.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 2.8 мм

На скриншоте, изготовленном с помощью видеокамерыс фокусным расстоянием 2.8мм модель PN-IP2-B2.8 v.2.6.3, слева видно ещё порядка 15-20м забора, и часть стоянки позади грузовика. Угол обзора при использовании камеры PN-IP2-B2.8 v.2.6.3 с фокусным расстоянием 2.8мм уже порядка 87 градусов.

Третий скриншот получен с применением видеокамеры PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2, с широкоугольным объективом, имеющем фокусное расстояние 1,9мм. На изображении можно увидеть уже не только стоянку позади припаркованного грузовика, но и выезд другого грузовика из стоянки. Угол обзора у данной камеры составляет примерно 112 градусов.

Стоит понимать, что чем шире видит камера, тем меньше плотность пикселей и, соответственно, хуже детализация каждого участка получаемого изображения. 

Камеры и с не самыми широкими углами обзора имеют право на жизнь и актуальны в использовании, главное правильно подобрать камеру видеонаблюдения отвечающую требованиям за наблюдаемым объектом и удовлетворяющую желаемому результату по качеству картинки.

Расчёт углов обзора видеокамер для всех 3-х случаев

Угол обзора видеокамеры рассчитать можно по формуле:

a = 2arctg (d/2f),

где:

Для PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3

а1=2*arctg*5,376мм/2*3,6 мм = 73,4 градуса

Для PN-IP2-B2.8 v.2.6.3

a2=2*arctg*5,376мм/2*2.8 мм = 87 градусов

Для PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2

а3=2*arctg*5.376мм/2*1,9 мм = 109 градусов

Наглядно можно изобразить так:

Если Вы хотите получать уведомления о похожих постах, присоединяйтесь к нашему Телеграмм-каналу:

http://t-do.ru/polyvision

Одним из важных параметров, которые необходимо брать во внимание перед покупкой камеры видеонаблюдения, является угол обзора объектива. От этой величины напрямую зависит то, какая площадь наблюдаемого участка попадет в поле зрения камеры. Например, для получения общего обзора участка или тесного помещения необходимо выбирать камеры с широким углом обзора, а при необходимости сосредоточения на каком-либо определенном объекте – с узким.

Содержание:

От каких параметров зависит угол обзора?

Угол обзора объектива зависит от двух определяющих его параметров:

1. Фокусное расстояние, которое имеет объектив;
2. Размер чувствительного элемента (матрицы).

Следует запомнить, что чем большим ФР обладает объектив, тем меньшим будет угол его обзора, поэтому длиннофокусные объективы обладают возможностью наблюдения за относительно удаленными от камеры объектами, а широкоугольные позволяют охватить большую площадь территории или помещения.

Зависимость угла обзора камеры видеонаблюдения от физического размера матрицы также имеет место быть. Так, чем больше размер матрицы, тем большим будет угол обзора, например:

• Матрица, диагональ которой составляет ¼ будет иметь угол обзора 64° при фокусном расстоянии 2,8;
• При этом матрица с диагональю ½ будет иметь угол обзора 96°.

Данные расчеты справедливы для обозначения горизонтального угла обзора, для поиска вертикального угла необходимо брать в расчет соотношение вертикальных и горизонтальных сторон матрицы.

Определяем необходимое фокусное расстояние

Практически во всех случаях возникает необходимость выбора оптимального угла обзора камеры, который может быть определен благодаря расчету ФР объектива. По сути, угол обзора является зависимой величиной от фокусного расстояния. Оно может разниться для каждого конкретного случая, и напрямую зависит от:

• Расстояния до объекта наблюдения;
• Размера матрицы;
• Размера наблюдаемого объекта.

Так, например, угол обзора в 100° хорошо подойдет для небольших тесных помещений, но будет непригоден для наблюдения за удаленными на несколько десятков метров объектами – при просмотре на записи просто невозможно будет различить детали объекта. При увеличении фокусного расстояния сужается угол обзора и появляется возможность наблюдения за относительно отдаленными объектами.

Зная несколько параметров камеры видеонаблюдения и некоторые данные об объекте наблюдения несложно определить необходимое в каждом конкретном случае ФР объектива.

Оптимальное ФР объектива рассчитывают по формуле:

F= h*S/Н

или F= v*S/V

, где

h – размер горизонтальной стороны матрицы;

S – расстояние до объекта слежения;

H – размер объекта наблюдения по горизонтали;

v – размер вертикальной стороны матрицы;

V – размер объекта наблюдения по вертикали.

Размер вертикальной и горизонтальной сторон сенсора камеры вы можете узнать из данной таблицы:

Для примера рассчитаем простую задачу. Дано: необходимо наблюдать за фасадной стороной небольшого гаража, шириной 4 метра, расстояние до объекта – 10 метров. Размер матрицы – ½ дюйма. Рассчитать подходящее ФР объектива камеры. Для решения воспользуемся формулой, и подставим все необходимые значения:

F=6,4*10/4=16

Рассчитав формулу мы получили, что ФР объектива должно равняться 16, но есть еще один нюанс. Очень важно, чтобы угол обзора камеры был больше рассчитанного, иначе кроме объекта наблюдения больше ничего не будет видно. Поэтому в данном случае оптимальным фокусным расстоянием объектива камеры будет 8-10 мм. Угол обзора при таких значениях будет равен около 35°, и вполне подойдет для видеонаблюдения за гаражом на расстоянии 10 метров. Ниже приведена подробная таблица с углами обзора камер с различными параметрами фокусного расстояния и размерами матрицы.

При необходимости время от времени менять угол обзора, или в любых сложных ситуациях, когда определиться с фокусным расстоянием до покупки камеры бывает проблематично, стоит приобретать камеры с вариофокальным объективом, которые позволяют регулировать угол обзора вручную. Диапазон ФР таких камер обычно лежит в пределах 2,8-12 мм. При использовании вариофокальных объективов вы можете приближать или отдалять картинку без потерь качества благодаря оптическому увеличению объектива.

Какой угол обзора выбрать?

Ответ на этот вопрос зависит от конкретной задачи, ведь каждая ситуация индивидуальна. Например, для видеонаблюдения за большой территорией без необходимости выделения конкретного объекта используют камеры с широкоугольным объективом 2,8-3,6 мм и углом обзора 70-140°.

Угол обзора 60° подобен углу обзора человеческого глаза, и является средним значением. Камеры с таким углом способны передавать детальное изображение с дальностью до объекта наблюдения до 10 м.

Камеры с длиннофокусным объективом и узким углом обзора (10-30°) применяются для наблюдения за отдаленными объектами, расстояние до которых может варьироваться от 20 до 70 метров, и зависит от ФР объектива.

Есть одна интересная особенность, которая позволяет определить расстояние уверенного распознавания объекта, и может служить своеобразной шпаргалкой при выборе камеры. Она заключается в примерном равенстве фокусного расстояния, выраженного в миллиметрах с дистанцией уверенного распознавания в метрах. Например, камера с матрицей 1/3 дюйма и объективом с фокусным расстоянием 12 мм сможет распознать человеческую фигуру на расстоянии 12 метров. На этом расстоянии размер наблюдаемой зоны будет равняться 3 метра в высоту, и 4 в ширину, что позволит достаточно уверенно провести идентификацию человека.

С этим читают:

Как выбрать камеру для видеонаблюдения?

Аналоговые камеры видеонаблюдения против IP: что выбрать?

Камера для ночного видеонаблюдения

Видеорегистраторы «Линия»: большие возможности по выгодной цене

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

Почему важен угол обзора, как правильно выбирать ТВ по этому параметру и какие недорогие модели имеют большой угол. В статье мы отвечаем на эти вопросы.

Богатый выбор телевизоров в магазине часто ставит слабо разбирающегося в технике потребителя в тупик. Для большинства покупателей многие модели отличаются друг от друга лишь поддержкой Smart TV, размерами, разрешением.

Но если присмотреться поближе, такой незаметный параметр, как угол обзора, почти во всех телевизорах разный. И это несмотря на одинаковые цифры в 1760/1760.

Разберемся, что такое угол обзора у телевизора, каким образом он измеряется, на что влияет. Обязательно коснёмся моментов, о которых не расскажет ни один продавец, менеджер по продажам и маркетолог, а также рассмотрим недорогие телевизоры с хорошим углом обзора.

Что такое угол обзора

Углом обзора называется наибольший угол, с которого пользователь может хорошо различать картинку на экране дисплея.

Чем он больше, ближе к 180 градусам, тем лучше. Это всё, о чем могут рассказать в магазине, но…

1. Максимальное значение параметра указывается таким, из которого зритель сможет различить более 10% исходного (установленного на данный момент) уровня контрастности, но никак не гарантирует сохранение ярких и насыщенных цветов, какими они будут при взгляде под 900.

Под углом обзора кроется падение контрастности до уровня 10 к 1, а не искажение цветовой гаммы, как принято считать. Некоторые производители лукавят, указывая значение, при котором контрастность снижается вообще до 5:1.

1. Измерения проводятся лишь в центре экрана, но человеческий глаз видит центр дисплея под иным углом, чем ту его часть, что находится ближе к границам.
2. Производитель измеряет падение контраста до 10:1 в центре, перпендикулярно плоскости экрана. Но никто ничего не говорит о её изменении от исходного до взятого за эталон (10:1) значения. График ниже показывает изменение контраста при разных углах на двух типах матриц LCD-дисплеев.
3. В технической документации указаны только горизонтальный и вертикальный угол обзора, но что будет, если на экран посмотрит ребенок, сидящий на полу в стороне от плоскости экрана? Оказывается, что указанные значения как раз максимальны, при взгляде на телевизор по диагонали они ниже (см. диаграмму ниже).

Итог: паспортные данные крайне мало говорят о характеристиках устройства и с большим количеством оговорок

.

Как правильно выбрать

Рассмотрим, как выбрать телевизор с должным углом обзора, учитывая приведённую выше информацию.

Порой в документации и на наклейках указываются два значения: первое – горизонтальный угол обзора, второе – вертикальный, который имеет значение, если ТВ будет устанавливаться высоко (в кафе, на улице). Дома с таким случаем можно столкнуться разве при установке ТВ-приёмника на кухне, в классическом для него месте – на холодильнике.

Не давайте поймать себя на крючок, поверив цифрам. Оценивайте изображение, посмотрев на него под разными углами с различного расстояния, причем в обеих плоскостях: отойдите как влево, так и вправо, обязательно посмотрите на экран с близкого к 1800 положения, по диагонали (снизу справа, например).

Оцените, когда цвета и гамма начнут искажаться, изменять оттенки, а контрастность – падать, причем также в обеих плоскостях, и сами смотрите, какой угол обзора лучше для телевизора в вашем случае (где будет устанавливаться, откуда смотреться). Для просмотра передач, сидя практически перпендикулярно плоскости экрана, даже маленькое значение обеспечит комфортное проведение досуга.

Недорогие ТВ

Среди бюджетных устройств с отменным показателем пользователи отметили три модели.

Samsung UE43N5000AU

Телевизор с обзором 178°, разработанный южнокорейским электронным гигантом, можно приобрести по цене 20 690 рублей. За эти деньги получите большой экран с диагональю 42,5 дюйма с Full HD-разрешением и современной подсветкой Edge LED – светодиоды размещены по бокам от матрицы, что позволило сделать её тоньше.

Пара мощных динамиков на 10 Вт обеспечивает кристально чистый звук с имитацией пространственного звучания благодаря специальным алгоритмам обработки сигнала.

Функция картинка в картинке позволяет смотреть два телеканала одновременно, один во весь экран – второй внизу экрана. Датчик освещенности контролирует яркость экрана исходя из окружающей обстановки. В устройстве ничего лишнего: Smart TV, Wi-Fi, массы ненужных интерфейсов, пунктов меню, настроек и ползунков. Является отличным выбором для людей, которые хотят подключить устройство к антенне или провайдеру и смотреть фильмы, сериалы, новости. При чтении с флешки с популярными форматами видеофайлов возникают сложности.

LG 43UK6510

Южнокорейская новинка с углами обзора 178° и Smart TV на быстрой операционной системе WebOS v4 по цене 28 750 рублей. Он обладает 4K разрешением и подарит владельцу сверх детализированное изображение, четкость которого в 4 раза выше, чем в обычного ТВ.

Дорогая IPS матрица гарантирует стабильность передачи цветов и неизменность параметров картинки при взгляде на дисплей с любой точки комнаты. Мощный 4-ядерный процессор в реальном времени устраняет все недочеты изображения низкого разрешения, программным образом повышая его.

BBK 50LEM-1027/FTS2C

Стильный 50-дюймовый ТВ с зоной обзора в 176° можно приобрести со скидкой по цене 19 800 р. Самое простое в телевизорах меню позволит разобраться с настройками даже бабушке. Интегрированный медиаплеер отвечает за воспроизведение файлов из USB-накопителей, а пара тюнеров позволяет принимать сигнал от провайдера, из обычной или спутниковой антенны.

Поддерживает запись трансляции в оригинальном качестве на флешку или жесткий диск. Автоматическое выравнивание громкости и имитация пространственного звучания делают ощущения ещё реалистичнее.

Мы рассмотрели, каким должен быть угол обзора у телевизора, способы его измерения производителями, ряд связанных с ними хитростей, узнав которые потребитель не позволит продавцам им манипулировать.