УГОЛ ОБЗОРА КАМЕРЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Непременным компонентом камеры видеонаблюдения является объектив, а одной из его характеристик – угол обзора. Давайте разберемся от чего этот параметр зависит и как влияет на изображение, формируемое видеокамерой. Для этого потребуется несколько картинок и немного воображения.

Угол обзора (УО) зависит от:

• фокусного расстояния (F) – чем оно больше, тем УО меньше (рис.1);
• размеров матрицы (рис.2);
• проекции на плоскость в которой он измеряется.

Теоретически таких проекций бесконечное множество, на практике используют горизонтальную и вертикальную плоскости, реже – диагональную.

Поскольку матрица имеет разное соотношение и геометрические размеры сторон, то УО (при прочих равных условиях):

• по горизонтали больше чем по вертикали;
• различен для матриц с отношением 4:3 и 16:9 (широкоугольных).

Обзор камеры видеонаблюдения определяет два важных параметра:

• размеры зоны наблюдения;
• степень детализации наблюдаемого объекта.

Первый момент очевиден: большой угол раскрыва захватывает широкую зону, причем, чем дальше от видеокамеры, тем она шире. Здесь напрашивается один ошибочный вывод: одной телекамерой можно охранять практически любую территорию.

Для этого кажется достаточно приобрести устройство с обзором близким к 180^о и установить его на границе контролируемого участка.

Но это не так, поскольку существует понятие детализации – возможности распознавания деталей изображения. Чем на большее количество элементов матрицы (пикселей) проецируется элементарная часть изображения тем вероятность ее идентификации выше. На рисунке 3 приведен пример сказанному – буква одна, а смотрится по- разному.

Более того, геометрические искажения по краям изображения сделают предметы "пузатыми" и трудно узнаваемыми. Обычный широкоугольный дверной глазок подтверждение сказанному.

Но даже если не бросаться в крайности, то при "стандартных" (наиболее распространенных) значениях угла обзора 30^о-70^о объект, находящийся дальше от камеры, будет иметь худшую детализацию за счет меньшего количества пикселей, приходящихся на его долю (рис.4).

В зависимости от ширины зоны обзора, отображаемой на полном экране монитора, можно решать следующие задачи:

• идентификация человека по чертам лица – 1,5-2 метра;
• определение номера автомобиля – 3,5-4 м;
• опознание человека по предметам одежды, фигуре (знакомого) – 4-5;
• выделение человека из общей сцены видеонаблюдения – до 18 метров.

Точно определить нужные для достижения указанных целей параметры камеры поможет другой калькулятор – расчета фокусного расстояния.

Если видеонаблюдение решает задачу организации общего контроля территории или внутренних помещений квартиры, дачи, частного дома, то можно ориентироваться на следующие показатели.

Угол обзора уличной камеры:

• при дистанциях до 5 метров – примерно 70^о;
• 5-10 метров – 45 градусов;
• до 20 метров – 20 градусов.

Это соответствует фокусным расстояниям 3,6; 6; 12 мм соответственно. В помещениях, как правило, применяются видеокамеры с углами 90-45 градусов.

Естественно, если стоят задачи распознания мелких деталей, например, денежных купюр, то для расчета фокусного расстояния и выбора места установки видеокамеры требуется профессиональный подход.

ФОКУСНОЕ РАССТОЯНИЕ И ОБЪЕКТИВЫ КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Поскольку угол обзора и фокусное расстояние (f) взаимосвязаны, то основные вопросы, касающиеся этого параметра мы рассмотрели. Осталось несколько слов сказать об объективах телекамер, поскольку именно они определяют данную характеристику.

Выделим три типа объективов:

• сменные;
• встроенные;
• варифокальные.

Первые применяются с профессиональными исполнениями видеокамер. Помимо качественной оптики в этом случае мы имеем возможность менять фокусное расстояние путем смены объектива. Вопрос только в том, что такой объектив стоит не меньше, чем бюджетная камера "в сборе".

Встроенные объективы, которыми комплектуется "видео ширпотреб" обеспечивают, тем не менее, приемлемое качество изображения. Беда в том, что ряд значений фокусных расстояний при этом, мягко говоря, небогат. В широком ассортименте представлены модели с f=2,8-3,6 мм. Другие значения иногда приходится долго искать.

Как альтернативу рынок предлагает варифокальные объективы с переменным (регулируемым) фокусным расстоянием. Регулировка может быть ручной и моторизованной (с электроприводом).

Последний вариант применяется на объектах с видеоконтролем, осуществляемым оператором. При необходимости он может увеличить или уменьшить изображение. Такой варифокал целесообразно использовать с с поворотным устройством.

Для уже упоминавшихся "бытовых" областей применения, ручная регулировка фокуса оптимальна. Главным образом за счет того, что позволяет точно подобрать угол обзора или изменить его при необходимости.

Как правило, предел изменений фокусного расстояния лежит в диапазоне 2,8-12 мм. Это значит, что мы можем менять обзор в пределах 70-20 градусов. На расстоянии 10 метров ширина зоны наблюдения при этом варьируется от 16 до 4 метров. То есть камера видеонаблюдения может настраиваться под решение различных задач.

Цена таких устройств относительно невысока, при очевидных удобствах варифокальные видеокамеры являются хорошим оборудованием для организации уличного видеонаблюдения.