При проектировании важно учитывать особенности применяемого оборудования, которые в прямом порядке определяют эффективность и качество видеосъёмки. Кроме расположения и технических характеристик камер наблюдения, одним из важнейших составляющих является определение угла обзора, поскольку от этого параметра зависит захват камеры по ширине и высоте, а так же дальность видимости. Для каждой камеры выбор угла обзора должен быть индивидуальным параметром, так как все они расположены в различных местах со своими особенностями. Например, для камеры, установленной в узком коридоре, приоритетным параметром будет узкий захват с дальним направлением, а видеокамеры, что расположены в большом помещении или на открытой площади, должны захватывать более широкую часть пространства.

Существуют типы телекамер, которые оснащаются варифокальными объективами, т.е. объективами, которые позволяют изменять угол обзора изменением фокусного расстояния, тем самым на месте размещения регулировать оптимальный захват и направление. Видеокамеры с трансфокаторами позволяют управлять варифокальным объективом с пульта управления, где сразу же можно отслеживать изменения на экране.

При определении угла обзора видеокамеры, следует учитывать основные функции оптических элементов:

• Уменьшение фокусного расстояние (F) ведёт к увеличению угла обзора.
• Увеличение фокусного расстояния, уменьшает обзорности.
• Чем меньше диагональ размера ПЗС матрицы, тем меньше угол обзора (при одинаковых линзах).

В некоторых случаях, телекамеры видеонаблюдения могут быть оснащены объективами, что обладают углом обзора 120 градусов и более в горизонтальной плоскости (например, дверные видеоглазки, камеры автомобильных видеорегистраторов, камеры «рыбий глаз» и прочие). Изображение, получаемое такими камерами, поддаётся оптическому искажению и выглядит как выпуклая, смазанная по сторонам картинка, на которой весьма сложно рассмотреть мелкие детали и лица людей. Как правило, такие камеры используются для общей оценки событий на объектах.

Объективы видеокамер используют только дискретные значения фокусных расстояний с определённым шагом, который приравнивается к 10-15 градусам по горизонтальной шкале. Как показывает практика, такого шага достаточно, чтобы подобрать оптимальное соотношение для желаемого угла обзора. В случаях, если специфические условия охраняемого объекта, требуют весьма точного определения обзорности, то лучше воспользоваться вариобъективами с ручной настройкой фокусного расстояния или трансфокаторным механизмом, что позволят подобрать оптимальный параметр. Но, стоит учитывать, что цена таких объективов значительно выше и оптическая сила уступает правильно подобранным фиксированным линзам с постоянным фокусным расстоянием.

Ниже представлены значения обзорности для различных матриц, а так же ориентировочные показатели расстояния видимости и распознавания объектов:

Значения для видеокамер с матрицами 1/4 дюйма

Фокусное расстояние, мм
2,5	51.28	65.24	77.32	3.12	1.25
2,9	44.96	57.77	69.18	3.62	1.45
3,4	38.88	50.40	60.93	4.25	1.70
3,5	37.85	49.13	59.49	4.37	1.75
3,6	36.87	47.92	58.11	4.50	1.80
3,7	35.94	46.77	56.79	4.62	1.85
4,0	33.40	43.60	53.13	5.00	2.00
4,3	31.19	40.82	49.89	5.37	2.15
5,5	34.62	32.44	39.97	6.87	2.75
6,0		29.86	36.87	7.50	3.00
8,0	17.06	22.62	28.07	10.00	4.00
12,0	11.42	15.19	18.92	15.00	6.00
16,0	8.578	11.42	14.25	20.00	8.00
25,0	5.496	7.324	9.148	31.25	12.50
50,0	2.750	3.666	4.581	62.50	25.00
75,0	1.833	2.444	3.055	93.75	37.50

Матрица 1/3 дюйма

Фокусное расстояние, мм	Угол обзора по вертикали, град	Угол обзора по горизонтали, град	Угол обзора по диагонали, град	Дистанция распознавания, метр	Дистанция наилучшего качества
2,5	71.50	87.66	100.38	2.08	0.83
2,9	63.65	79.22	91.94	2.41	0.96
3,4	55.79	70.43	82.84	2.83	1.13
3,5	54.43	68.87	81.20	2.91	1.66
3,6	53.13	67.38	79.61	3.00	1.20
3,7	51.88	65.93	78.07	3.08	1.23
4,0	48.45	61.92	73.73	3.33	1.33
4,3	45.42	58.33	69.80	3.58	1.43
5,5	36.24	47.14	57.22	4.58	1.83
6,0		43.60	53.13	5.00	2.00
8,0	25.36	33.39	41.11	6.66	2.66
12,0	17.06	22.62	28.07	10.00	4.00
16,0	12.83	17.06	21.23	13.33	5.33
25,0	8.23	10.96	13.68	20.83	8.33
50,0	4.12	5.49	6.86	41.66	16.66
75,0	2,75	3.66	4,58	62.50	25.00

Матрица 1/2 дюйма

Фокусное расстояние, мм	Угол обзора по вертикали, град	Угол обзора по горизонтали, град	Угол обзора по диагонали, град	Дистанция распознавания, метр	Дистанция наилучшего качества
2,5	87.66	104.00	115.98	1.56	0.52
2,9	79.22	95.63	108.11	1.81	0.72
3,4	70.43	86.52	99.27	2.12	0.85
3,5	68.87	84.87	97.62	2,18	0.87
3,6	67.38	83.26	96.02	2.25	0.90
3,7	65.93	81.71	94.46	2.31	0.92
4,0	61.92	77.31	90.00	2.50	1.00
4,3	58.33	73.31	85.85	2.68	1.07
5,5	47.14	60.38	72.05	3.43	1.37
6,0	43.60	56.14	67.38	3.75	1.50
8,0	33.39	43.60	53.13	5.00	2.00
12,0	22.61	29.86	36.86	7.50	3.00
16,0	17.06	22.61	28.07	10.00	4.00
25,0	10.96	14.58	18.18	15.62	6.25
50,0	5.49	7.32	9.14	31.25	12.50
75,0		4.88	6.10	46.87	18.75

Данные значения являются ориентировочными с учётом расположения видеокамеры на высоте 2,5 метра. Вычисление точных значений производятся по формуле:

F = C × D ÷ W

F — это фокусное расстояние объектива, мм.

C — ширина ПЗС-матрицы, мм.

D — расстояние от видеокамеры до объекта, м.

W — ширина наблюдаемого объекта, м.

При определении обзорности необходимо так же учитывать особенность обратной развертки мониторов, при которой изображение на экране отображается не полностью, а с вычетом 10% суммарно с четырёх границ.

Стандартный угол зрения телекамер считается 30 градусов, независимо от формата кадра. Стандартом данное значение стало потому, что это является соответствием оптимальному зрительному восприятию перспективы человеческим глазом.

Руководитель группы технической поддержки Бенедикт Максименко.

Набор для стримов Live Streamer 311-BO311 от AVerMedia

AVerMedia Technologies предлагает в качестве подарка студенту или школьнику набор для стримов Live Streamer 311-BO311 . Это идеальный выбор для тех, кто начинает создавать свою стрим-империю. Здесь имеется всё, что вам нужно — видео-захват Full HD с высококачественной аудиозаписью и превосходной совместимостью со сторонними разработчиками.

В набор входят:

• карта захвата Live Gamer GC311, обеспечивающая захват и трансляцию видео с разрешением 1080р при скорости 60 кадров/c, формат записи — MPEG 4 (H.264+AAC). Live Gamer GC311 имеет свой встроенный аппаратный кодировщик, который значительно разгрузит процессор вашего компьютера при захвате и стриме видео. Кроме того, Live Gamer GC311 отличается полной совместимостью со сторонним программным обеспечением;
• Full HD веб-камера Live Streamer CAM 313. 2-Мп камера на 1/2,7“ CMOS-сенсоре с фиксированным фокусом поддерживает запись видео с разрешением 1080р при скорости 30 кадров/c или 720р при скорости 60 кадров/c. Камеру можно поворачивать на 360 градусов. Устройство оснащено двумя встроенными микрофонами для высококачественного монофонического звука и встроенной защитной шторкой для блокировки камеры, когда та не используется. Камера также может быть установлена на штатив;
• узконаправленный конденсаторный USB-микрофон AM310 с поддержкой частотного диапазона 20-20 000 Гц.

Все устройства подключаются по USB 2.0 и не требуют дополнительной инсталляции. Имеются дополнительные программные модули StreamEngine и CamEngine, которые поддерживают стороннее ПО (Streamlabs OBS, OBS, XSplit). StreamEngine разгружает компьютер за счёт аппаратного кодирования H.264, а CamEngine содержит передовые функции искусственного интеллекта. Благодаря ему вам будут доступны бьюти-фильтры, цветокоррекция, маски-стикеры.

В комплект также входит приложение RECentral, позволяющее транслировать сигнал на несколько платформ одновременно (YouTube, Twitch, Facebook). RECentral поддерживает функцию «многослойного изображения», когда на основное видео накладывается изображение с камеры и добавляется логотип канала. Можно также транслировать с одного компьютера многоканальный стрим с различным разрешением и битрейтом.

Стоимость набора для стримов AVerMedia Live Streamer 311-BO311 в рамках промо акции в МВИДЕО и ДНС, которая продлится до середины сентября, составляет 17 999 рублей .

Компактный и доступный игровой ноутбук MSI GF63

Для тех, кто ищет недорогой и компактный ноутбук для учебы и развлечений в ассортименте MSI представлена модель GF63 . Этот игровой ноутбук принадлежит к числу доступных, но при этом отличается современным и стильным дизайном.

Благодаря тонким рамкам экрана MSI GF63 ощутимо компактнее аналогичных решений в «традиционном» формате, а строгий дизайн без излишне агрессивных элементов не будет отвлекать от учебы и работы. Для подключения игрового монитора или проектора для презентаций у ноутбука предусмотрен HDMI-порт, удобно расположенный сзади, а по бокам - разнообразные разъёмы для игровой периферии и оргтехники. Отдельным достоинством ноутбука стала несвойственная игровым устройствам автономность — до 7 часов.

MSI GF63 оборудован качественным Full HD IPS-экраном с диагональю 15,6 дюйма. Устройство отличается широкими углами обзора по вертикали и горизонтали, естественной цветопередачей и матовой поверхностью, которая не превращается в зеркало на ярком свету.

За игровую производительность в ноутбуке отвечают мощный процессор Intel Core i5-8300H или Core i7-8750H, сопоставимые с десктопными решениями, и видеокарта GeForce GTX 1050 или GTX 1050Ti. Ноутбук способен обеспечить стабильные 60 кадров в секунду в большинстве популярных онлайн-игр, включая динамичный тактический сетевой шутер Warface, в котором матчи против других игроков органично сочетаются с PvE и кооперативными режимами.

При покупке MSI GF63 в сети магазинов DNS действует несколько акций: беспроцентная рассрочка на два года 0-0-24, повышенный баллами кэшбек и ценные коды на редкое бонусное оружие в Warface.

Стоимость MSI GF63 равна 62 999 рублей.

MSI PS63 Modern — стильный ноутбук с автономностью до 16 часов

MSI прежде всего известна как один из старейших производителей игровых ноутбуков, но с недавних пор компания активно наращивает свое присутствие в сегменте устройств для бизнеса и творческих задач. Модель MSI PS63 Modern представляет собой сбалансированный универсальный ноутбук с достойной производительностью и строгим, но оригинальным экстерьером, который подойдёт и студенту, и состоявшемуся профессионалу.

15-дюймовый лэптоп весит всего 1,6 кг, но при этом оборудован ёмкой батареей, способной обеспечить до 16 часов автономной работы. Корпус выполнен из прочного алюминиевого сплава и сертифицирован по стандарту MIL-STD 810G, принятому в вооруженных силах США — ноутбук защищён от вибраций, тряски, перепадов температуры и давления, его можно смело брать с собой в командировку, фото-экспедицию или просто повсюду носить с собой в рюкзаке.

Несмотря на толщину всего в 1,6 см в закрытом состоянии, MSI PS63 Modern оснащён богатым выбором разъемов: 3 стандартных скоростных USB 3.1, USB Type-C c выводом изображения по DisplayPort, полноразмерный HDMI и слот для карт памяти microSD. При этом ноутбук поддерживает стандарт быстрой зарядки Qualcomm Quick Charge 3.0 и способен быстро восполнять заряд подключённых к нему мобильных устройств.

MSI PS63 Modern поставляется в различных модификациях, чтобы наиболее точно соответствовать запросам пользователя. На выбор можно получить конфигурацию с процессорами Intel Core i5 или i7 9-го поколения и видеокартами вплоть до GeForce GTX 1650 в дизайне Max-Q. Такой производительности будет достаточно не только для офисной работы и веб-сёрфинга, но и для нужд профессиональных фотографов, художников и графических дизайнеров. Как и все ноутбуки MSI, PS63 Modern комплектуется твердотельными накопителями SSD и оперативной памятью DDR4 с возможностью простого апгрейда пользователем без потери гарантии.

При покупке MSI PS63 Modern в магазинах из списка до конца сентября можно получить скидки и ценные подарки, а до конца года — комплект софта Adobe Creative Cloud Photography, Premiere Rush CC, Acrobat PRO DC и другие приложения для творчества.

Цена MSI PS63 Modern равна 127 999 рублей.

Игровая панель Samsung Space Gaming Monitor умеет прижиматься к стене

Компания Samsung представила на выставке gamescom 2019, которая проходит в Кёльне (Германия), любопытный монитор — панель игрового класса Space Gaming Monitor (модель SR75Q).

Новинка унаследовала концепцию у мониторов . Главная особенность этих устройств заключается в необычной подставке, при помощи которой устройство крепится к краю стола. Когда панель не используется, она в буквальном смысле прижимается к стене. Во время работы пользователь может придвинуть экран к себе и наклонить его под нужным углом.

Представленный монитор Space Gaming Monitor имеет размер 32 дюйма по диагонали. Разрешение составляет 2560 × 1440 точек, что соответствует формату QHD. Панель может похвастаться узкими рамками с трёх сторон.

Реализована технология AMD Radeon FreeSync, способствующая повышению плавности изображения во время игр. Частота обновления достигает 144 Гц.

HDMI-кабель и кабель питания выполнены в виде совмещённого кабеля типа Y, который прячется внутри подставки. Это позволяет придать рабочему пространству аккуратный вид.

О цене и сроках начала продаж новинки пока ничего не сообщается.

Игровой монитор Samsung CRG5 с частотой обновления 240 Гц поступил в продажу в России

Игровой изогнутый монитор Samsung CRG5 (C27RG50FQI) с диагональю 27 дюймов теперь доступен для покупки на территории России. Новинка от южнокорейского технологического гиганта способна обеспечить плавное изображение высокого качества во время игры.

С трёх сторон дисплей не имеет рамок, а радиус изгиба панели равен 1500R. Новинка заключена в стильный чёрно-синий корпус. Задействована изогнутая немерцающая матрица VA, поддерживающая частоту обновления до 240 Гц, а время отклика при этом равно 4 мс. Высокая частота обновления является одной из основных особенностей монитора CRG5, которой удалось добиться благодаря использованию технологии G-Sync Compatible. За счёт этого пользователи получают более плавное изображение в играх.

Дисплей поддерживает разрешение 1920 × 1080 пикселей, а уровень контрастности достигает отметки в 3000:1. Новинка обеспечивает точную цветопередачу с глубокими тёмными и яркими белыми оттенками. Угол обзора по вертикали и горизонтали равен 178°, а яркость доходит до 300 Кд/м².

В оснащении CRG5 имеются два интерфейса HDMI, один DisplayPort 1.2, а также разъём для наушников. Кроме того, для игр разных жанров разработчики подготовили пресеты настроек, которые включают в себя такие параметры, как гамма, контрастность, чёткость и цвет.

Уже сейчас игровой монитор Samsung CRG5 доступен в фирменных магазинах компании, а также в сетях партнёров по рекомендованной цене 24 990 рублей.

ASUS ROG Strix XG17: портативный игровой монитор со штативом

В мае на выставке Computex 2019 компания ASUS образцы портативного монитора ROG Strix XG17, предназначенного для игр. Теперь это устройство представлено официально: анонс состоялся на мероприятии Gamescom 2019.

Напомним, что монитор ROG Strix XG17 оснащён 17,3-дюймовым дисплеем на матрице IPS с разрешением 1920 × 1080 пикселей (Full HD), частотой обновления 240 Гц и временем отклика в 3 мс.

Встроенный аккумулятор обеспечивает до трёх часов автономной работы. Реализована технология быстрой подзарядки Quick Charge 3.0.

В рамках презентации на выставке Gamescom 2019 раскрыты новые подробности о панели. В частности, сообщается, что реализована адаптивная синхронизация Adaptive-Sync, работающая в диапазоне частот от 48 до 240 Гц: это позволяет получить плавное изображение с видеокартами среднего класса.

В комплект поставки портативного монитора входит ROG-штатив, который позволяет располагать устройство на различной высоте и под разными углами. Например, монитор можно установить непосредственно над игровым ноутбуком и расширить на него экранное пространство. ROG-штатив также пригодится при использовании монитора с консолями и мобильными гаджетами.

Особенностью панелей является поддержка технологии сжатия видеопотока DSC, являющейся общепринятым стандартом. Она служит для передачи видеоконтента в формате UHD по одному кабелю без существенных потерь в качестве картинки, причём с поддержкой переменной частоты обновления экрана и расширенного динамического диапазона.

Благодаря системе DSC новые мониторы способны выдавать детализированное изображение с разрешением 4K/UHD и частотой обновления 144 Гц по одному соединению DisplayPort 1.4 без применения цветовой субдискретизации, которая могла бы негативно сказаться на точности цветопередачи.

Модель ROG Strix XG43UQ имеет размер 43 дюйма по диагонали. Панель соответствует стандарту DisplayHDR 1000. Упомянута технология AMD Radeon FreeSync 2 HDR, которая помогает повысить качество изображения в динамичных компьютерных играх.

Панель монитора HP 22x характеризуется статической контрастностью 600:1 (типичное значение 1000:1) и максимальной яркостью 270 нит. В свою очередь HP 24x может предложить статическую контрастность 700:1 (типичное значение 1000:1) и максимальную яркость 250 нит. В обоих случаях охват цветового пространства NTSC составляет 72 %. Углы обзора типичные для TN-панелей: 170 и 160 градусов по горизонтали и вертикали соответственно.

На тыльной панели монитора HP 22x расположилось по одному разъёму HDMI 1.4 и D-Sub (VGA), тогда как у HP 24x вместо последнего имеется DisplayPort 1.2. Подставка более крупного монитора позволяет регулировать его угол наклона, высоту и ориентацию (альбомная или портретная), тогда как у более компактной модели можно лишь регулировать наклон.

Отдельно отметим поддержку монитором Omen X 27 технологии AMD FreeSync 2 HDR, которая отвечает не только за синхронизацию кадров и устранение разрывов изображения, но также обеспечивает вывод изображения с расширенным динамическим диапазоном (HDR). Интересно, что обычный Omen 27 поддерживает конкурирующую технологию NVIDIA G-Sync и выводить HDR-изображение не способен.

Набор видеоразъёмов на тыльной панели включает два порта HDMI 2.0 и один DisplayPort 1.4. Через последний и осуществляется вывод изображения с частотой 240 Гц. Также HP оснастила Omen X 27 парой портов USB 3.0 и 3,5-мм гнездом для наушников. Подставка монитора позволяет регулировать его угол наклона и высоту.

Игровой монитор HP Omen X 27 поступит в продажу уже в следующем месяце, а его рекомендованная стоимость в США составит $650 (примерно 43 500 рублей).

Изогнутая панель CQ27G2 обладает разрешением QHD — 2560 × 1440 пикселей. Две другие версии соответствуют формату Full HD, что говорит о разрешении в 1920 × 1080 точек.

В павильоне AOC, разумеется, будут представлены и другие мониторы, включая 27-дюймовый QHD-флагман AGON AG273QCG. Оптимизированные для динамичных игр, гонок и шутеров модели AGON AG273QCX, AGON AG271QX и AGON AG272FCX6 размером 27 дюймов гарантируют плавную картинку без рывков на частоте от 144 до 165 Гц.

Для особо напряжённых игр подойдет сверхбыстрый монитор AGON AG251FZ, который работает на частоте обновления 240 Гц. Максимальное погружение в виртуальный мир обеспечит 35-дюймовый изогнутый монитор AGON AG352UCG6, оснащённый технологией G-Sync и дисплеем WQHD.

Dell S3220DGF: изогнутый монитор с поддержкой AMD Radeon FreeSync 2 HDR

Компания Dell в рамках ежегодной выставки Gamescom 2019 представила монитор S3220DGF, предназначенный для применения в составе игровых настольных систем.

Новинка выполнена на матрице Vertical Alignment (VA) изогнутой формы (1800R). Размер составляет 31,5 дюйма по диагонали, разрешение — QHD (2560 × 1440 точек). Углы обзора по горизонтали и вертикали — до 178 градусов.

Утверждается, что представленная панель — это первый в мире монитор в своей категории с поддержкой технологии AMD Radeon FreeSync 2 HDR и частотой обновления до 165 Гц.

Говорится о сертификации VESA DisplayHDR 400. Яркость составляет 400 кд/м2, контрастность — 3000:1. Время отклика равно 4 мс. Для новинки заявлен 92,4-процентный охват цветового пространства DCI-P3 и 99,7-процентный охват пространства sRGB.

Новинка может похвастаться частотой обновления в 240 Гц и временем отклика в 1 мс. Реализована технология AMD Radeon FreeSync для улучшения качества игрового процесса. Обеспечивается 99-процентный охват цветового пространства sRGB. Яркость составляет 350 кд/м 2 , контрастность — 1000:1.

Имеется подсветка AlienFX. Подставка обеспечивает полный спектр регулировок, включая перевод экрана из альбомной ориентации в портретную.

Вторая новинка, AW3420DW, оснащена вогнутым дисплеем размером 34,1 дюйма. Используется матрица WQHD с разрешением 3440 × 1440 пикселей. Углы обзора по горизонтали и вертикали — до 178 градусов.

Монитор получил технологию NVIDIA G-SYNC. Частота обновления составляет 120 Гц. Заявлен 98-процентный охват цветового пространства DCI-P3 и 134,5-процентный охват цветового пространства sRGB. Яркость — 350 кд/м 2 , контрастность — 1000:1.

Данная модель также располагает подсветкой AlienFX. Подставка позволяет регулировать высоту, углы наклона и поворота экрана.

Монитор AW2720HF поступит в продажу 17 сентября по цене 600 долларов США. Панель AW3420DW станет доступна раньше — 28 августа, а её цена составит 1500 долларов.

Видеокамера – механическое устройство, состоящее из корпуса, объектива и электронного преобразователя оптического изображения в электронный вид сигналов:

1. Корпус – основной силовой элемент, предназначенный для крепления различных частей одного изделия.
2. Объектив – оптический элемент, состоящий из одной или нескольких линз с различными диоптриями. Отвечает за создание мнимого или действительного изображения в увеличенном или уменьшенном виде.
3. Электронный преобразователь, или, другими словами, ПЗС-матрица – интегральная микросхема, состоящая из фотодиодов, преобразующих световой сигнал (изображение) в набор электрических сигналов, с целью дальнейшей передачи их на приёмник (монитор).

Основные характеристики

В любом оптико-механическом устройстве, в том числе и в камере наблюдения, есть ряд важных характеристик, по которым определяется эффективность их работы:

• фокус и светочувствительность объектива;
• разрешающая способность;
• формат ПЗС-матрицы;
• возможность цифровой обработки сигнала;
• угол обзора видеокамеры;

Все эти характеристики тесно взаимосвязаны между собой и определяют, собственно мощность оптического инструмента.

Рассмотрим одним из важнейших показателей – угол обзора видеокамеры. Чтобы было понятнее, что это такое, можно провести аналогию с человеческим оптическим инструментом, глазом – это угол зрения, охват максимально видимого пространства.

Угол обзора

Угол обзора, характеризует видимый обхват наблюдаемого пространства. Напрямую зависит от фокусного расстояния объектива и размера ПЗС-матрицы. Так, при одинаковых объективах, угол обзора будет больше у видеокамеры с большей матрицей.

Угол обзора – важный параметр для камеры наблюдения. Чем он больше, тем шире зона наблюдения. Отсюда следует, что при большем охвате наблюдения одной камерой, меньше их понадобится, чтобы контролировать определённую площадь. Для определения количества приборов наблюдения необходимо рассчитать угол обзора.

Расчёт

Расчёт можно производить несколькими методиками.

Угол обзора напрямую зависит от фокусного расстояния. Отсюда следует, что рассчитав последнее, посредством вышеприведённой таблицы 1, можно определить искомый угол.

Формула расчёта выглядит так: f = r*A/L, где:

1. f – фокусное расстояние объектива.
2. r – метрическое расстояние до объекта, измеряемое в метрах.
3. A – размер в миллиметрах одной из сторон матрицы; принимается та, которая определяет плоскость наблюдения: вертикальная или горизонтальная зона наблюдения.
4. L – размеры объекта в метрах; принимаются в соответствии с размерной стороной матрицы: по вертикали или горизонтали.

Таким образом, будет рассчитан тот угол наблюдения, при котором объект будет занимать почти весь экран монитора. Принимая во внимание важность объекта и целесообразность наблюдения территории находящейся вокруг него, определяется в % та часть экрана, которою может занимать охраняемый предмет.

При этом окончательная формула принимает вид: f = r*A/(100*L/h), где:

• h – полный размер объекта на экране, выраженный в процентах;

Расчёты вручную по такой методике достаточно трудоёмкое занятие, поэтому были разработаны соответствующие программы для компьютерных вычислений.

Пример расчёта:

Объект наблюдения – въездные ворота на территорию предприятия. Задача, стоящая перед службой наблюдения – фиксировать марки и номерные знаки въезжающих и выезжающих автомобилей.

Исходные данные для расчёта:

• r = 10 метров, – расстояние от объектива до границы ворот;
• h = 5%, – размер объекта на мониторе по горизонтали;
• A = 8,46 мм (1/3”), – размер матрицы;
• L = 0,52 метра, – размер номерного знака;

Тогда фокусное расстояние объектива составит: f = 10*8,46/(100*0,52/5) = 10,429 мм.

Сверившись с таблицей, видим, что угол зрения камеры составит около 27 градусов.

Угол обзора, можно определить более коротким путём, но надо учесть, что недорогие объективы страдают оптическими искажениями, особенно сильна сферическая аберрация.

Формула расчёта: a = 2arctg(b/2f), где:

• a – угол обзора видеокамеры, в метрических градусах;
• тригонометрическая функция (арктангенс);
• b – размер матрицы в миллиметрах по одной из сторон;
• f – эффективное фокусное расстояние объектива в миллиметрах;

Пример расчёта:

Объект наблюдения точно такой же, как и в выше приведённом примере. Исходные данные принимаем точно такие же.

Угол обзора составит: a = 2arctg(8,46/2*10,5) = 29 градусов.

Несовпадение результатов вызвано небольшим округлением исходных данных до второго знака после запятой.

Современные короткофокусные объективы позволяют достигать угла обзора свыше 180 градусов (дверные глазки), но здесь возникает другая проблема. Линейные очертания объектов сильно искажаются сферической аберрацией – изображение принимает изогнутую форму. Отсюда следует вывод: чем больше фокусное расстояние, тем чётче виден объект, но под меньшим углом наблюдения.

Чёткость изображения

Чёткость изображения, или разрешение камер наблюдения – это способность устройства уверено фиксировать минимальные размеры объекта наблюдения на определённом расстоянии до камеры.

Разрешение, и соответственно, чёткость изображения зависят:

• от качества объектива и его фокусного расстояния;
• от технических характеристик ПЗС-матрицы (количество и качество пикселей);
• от расстояния: «объектив – наблюдаемый объект»;

Если используется визуальное приёмное устройство (монитор), то добавляются:

• качество преобразования сигнала в приёмном устройстве (видеорегистраторе);
• технические характеристики воспроизводящего прибора (монитора);

Для разных камер, – аналоговых и по IT-технологиям (цифровые) чёткость определяется по своим характеристикам.

Аналоговые видеокамеры

Для данного типа камер применяется показатель ТВЛ – телевизионные линии. Показывает, какое количество чередующихся чёрно-белых линий размещается на мерном участке в вертикальной или горизонтальной плоскостях.

Аналоговые камеры, по степени разрешения, подразделяются на приборы:

• со средним качеством изображения: около 500 пикселей, – соответствует 380…420 ТВЛ;
• высокая степень разрешения: свыше 750 пикселей, – больше 1000 ТВЛ, соответственно;

В цифровых, IP-камерах, показатель чёткости определяется пикселями, точнее, числом, получаемым от перемножения количества пикселей по вертикали и горизонтали, соответственно. В сопроводительных инструкциях указывается это число, выраженное в мегапикселях.

Многим знакома эта характеристика – так характеризуются свойства видеокамеры в мобильном телефоне.

Расстояние до объекта

На рис.1 (в начале статьи) показано, что объекты «1» и «2», находящиеся под одним и тем же углом обзора, на матрице отображаются одинаково, количество задействованных пикселей на восприятие обоих объектов, равно. Иными словами, количество информации приходит разное, но ближе расположенный объект, обладает меньшим объёмом данных – его детализация получается чётче, мелкие детали не «смазываются», не сливаются друг с другом.

Для того чтобы увеличить разрешение, детализацию объекта, необходимо приблизить объект «2» к объективу. Осуществляется это изменением фокусного расстояния, то есть, камера «наезжает» на объект. Но это применимо только для видеокамер, имеющих объективы с изменяемым фокусным расстоянием («плавающий» объектив).

Возможно оснащение приёмного устройства специальным программным обеспечением, позволяющим обрабатывать полученный цифровой сигнал, с целью увеличения детализации наблюдаемого объекта. Но это повлечёт к значительному удорожанию системы видеонаблюдения.

Примеры зависимости чёткости картинки от фокусного расстояния объектива, угла обзора и расстояния до объекта приведены в таблице:

Фокусное расстояние объектива, мм	Горизонтальный угол обзора для матрицы = 1/3”, линейные градусы	Возможность обнаружения человека, метры (данные ориентировочные)	Возможность идентификации человека, метры (данные ориентировочные)	Возможность определения номера автомобиля, метры (данные ориентировочные)
2,8	86	19	1,4	–
3,6	72	25	1,8	–
4,0	67	28	2	5
8,0	36	56	4	5
12,0	25	84	6	8
25,0	12	175	12,5	16
50,0	6	350	25	33
80,0	3,3	560	40	53
120,0	2,1	840	60	80

Примечание: человек с нормальным зрением охватывает около 34…38 градусов в горизонтальной плоскости. Это соответствует примерно 6,9 мм среднего фокусного расстояния с матрицей = 1/3”. Камеры с объективами менее 7 мм (короткофокусные) будут оптически удалять объект; при объективах свыше 7 мм (средне- и длиннофокусные) происходит визуальное приближение объекта.

При расчётах дистанций, за основу принимаются европейские нормы:

• 20 пикселей/метр – норма для разрешения при обнаружении объекта в поле обзора;
• 100 пикселей/метр – показатель, применяемый при распознавании объекта;
• 250 пикселей/метр – разрешение при идентификации;

В тексте приведены определяющие факторы, отвечающие за угол обзора видеокамеры.

Но в процессе эксплуатации возникают такие факторы, влияющие на показатели прибора:

• нарушение работоспособности объектива, в случае изготовления оптической составляющей из полимерного материала (помутнение объектива);
• некачественное закрепление корпуса к опорной конструкции (дрожание от порывов ветра или других воздействий);
• утрата своих свойств смазочной составляющей в конструкции видеокамеры (сложность перемещения самой камеры или объектива);
• электронные помехи, влияющие на передаваемый сигнал, а также другие различные факторы;

Кроме теоретических расчётов по углу обзора, важными факторами являются:

• точка установки, должна обеспечить максимальный обзор в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
• защищенность от воздействия климатических или каких-либо механических воздействий;
• доступность, при совершении профилактических работ по поднастройке видеокамеры и профилактическому обслуживанию;

Каждый объект требует индивидуального подхода при определении угла обзора, чёткости картинки на мониторе. Всё это определяется при постановке задач по определению параметров наблюдаемой территории и рассчитывается специалистами.

Важнейшим параметром камеры видеонаблюдения (даже более важным чем разрешение и чувствительность) является угол обзора или фокусное расстояние объектива. Именно от этого параметра зависит сможете ли вы различить или опознать человека на определенном расстоянии. И очень важно найти правильный компромисс между широким углом обзора видеокамеры и необходимой детализацией изображения.

Новички часто допускают ошибку, считая, что если поставить камеру с высоким разрешением, то и при широком угле обзора, можно будет на достаточном расстоянии распознать человека. Однако, это не так. Вот один полезный совет для правильного подбора фокусного расстояния:

1. Знакомого человека, в поле зрения видеокамеры можно узнать на расстоянии не больше фокусного расстояния объектива видеокамеры в метрах. Например, видеокамера с f=9 мм. позволит узнать человека на расстоянии до 9 м.

2. Незнакомого человека, в поле зрения видеокамеры можно 100% идентифицировать на расстоянии не больше половины фокусного расстояния объектива видеокамеры в метрах. Например, видеокамера с f=9 мм. позволит идентифицировать человека на расстоянии до 4,5 м.

Пример изображения с видеокамеры с разным фокусным расстоянием (углом обзора)

В нижеследующих таблицах указаны горизонтальные и вертикальные углы обзора видеокамер в зависимости от размера матриц и фокусного расстояния объектива.

Формат матрицы 1/4"	Формат матрицы 1/3"
Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 77 62 2,2 72 57 2,4 67 53 2.8 59 46 3 56 44 3,3 52 40 3,6 48 37 4 44 33 4,5 39 30 5 35 27 6 30 23 7 26 19 8 23 17 9 20 15 10 18 14 12 15 11 16 11 8,6 20 9,1 6,9 25 7,3 5,5 30 6,1 4,6 40 4,6 3,4 50 3,7 2,7 60 3,1 2,3 70 2,6 2,0 80 2,3 1,7 100 1,8 1,4 120 1,5 1,1	67 Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 100 84 2,2 95 79 2,4 90 74 2,8 81 65 3 77 62 3,3 72 57 3,6 53 4 62 48 4,5 56 44 5 51 40 6 44 33 7 38 29 8 33 25 9 30 23 10 27 20 12 23 17 16 17,1 12,8 20 13,7 10,3 25 11,0 8,2 30 9,1 6,9 40 6,9 5,2 50 5,5 4,1 60 4,6 3,4 70 3,9 2,9 80 3,4 2,6 100 2,7 2,1 120 2,3 1,7

Формат матрицы 1/2.8"	Формат матрицы 1/2.5"
Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 110 94 2,2 105 88 2,4 100 83 2,8 91 75 3 87 74 3,3 82 66 3,6 77 61 4 71 56 4,5 65 51 5 59 46 6 51 39 7 44 34 8 39 30 9 35 27 10 32 24 12 27 20 16 20,2 15,2 20 16,2 12,2 25 13 9,8 30 11 8 40 8,2 6,1 50 5,5 4,9 60 5,4 4,1 70 4,7 3,5 80 4,4 3,1 100 3,3 2,5 120 2,7 2,0	Фокусное расстояние, мм Угол обзора, градусов По горизонтали По вертикали 2 114 100 2,2 109 95 2,4 105 90 2,8 96 81 3 92 77 3,3 86 72 3,6 81 67 4 76 62 4,5 69 56 5 64 51 6 55 44 7 48 38 8 42 33 9 38 30 10 34 27 12 29 23 16 22 17 20 17,6 13,7 25 14,1 11,0 30 11,8 9,1 40 8,9 6,9 50 7,1 5,5 60 5,9 4,6 70 5,1 3,9 80 4,4 3,4 100 3,6 2,7 120 3,0 2,3

Многие упускают из виду, что размер матрицы играет не меньшую роль в формировании угла обзора камеры чем объектив. Интересно подметить, что на видеокамере с дешевой матрицей 1/4 и объектиом 2,8 угол обзора будет меньше , чем на стандартной матрице 1/3 и стандартном объективе 3,6 - 59° против 67° по горизонтали!

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.

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 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.

2 комментариев

Исправьте ошибки в статье о выборе объектива. «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 20-28 мм.»
При ФР 20-28 мм угол обзора будет УЖЕ, чем для выбранного Вами ФР 16мм.