Колко далече "виждат" видеокамерите?

Видима област на камерите

 

Един често задаван въпрос от нашите клиенти е:

"Как се изчислява ширината и височината на видимата област, която видеокамерите прихващат?"

Наистина, разнообразието от модели и различните фокусни разстояния на обективите често е причина за объркване и води до ситуации, при които точният обектив за конкретна камера едва ли не трябва да се налучква. Това води до загуба на много време и се надяваме тази страница да Ви помогне да се ориентирате по-бързо.

Тук ще разберете параметрите на камерите със CCD матрица от тип 1/3, тъй като те са най-разпространени на пазара. В общи линии се търсят отговори на следните два въпроса:

  1. "Ако зная фокусното разстояние на обектива, как да разбера каква област ще вижда камерата?";

  2. "Ако зная размерите на областта, която трябва да виждам, то обектив с какво фокусно разстояние ще ми трябва?"

За да получим двата отговора трябва да сме наясно от кои точно фактори зависят те:

  • фокусно разстояние - това е термин, който в случая обозначава разстоянието в милиметри между центъра на лещата на обектива и повърхността на CCD матрицата. При нашите модели обективи то е 2.8, 4.0, 6.0, 8.0 или 16.0мм. Очевидно, колкото е по-малко то (т.е. колкото по-близо до матрицата е лещата), толкова по-обширни области ще вижда камерата.

  • размери на матрицата - CCD матриците от тип 1/3 имат правоъгълна форма с ширина 4.8мм, височина 3.6мм и диагонал 6.0мм. Съотношението между ширината и височината (4.8/3.6) е приблизително 1.33. Точно такова ще е съотношението и между размерите на полученото изображение - т.е. ако получите ширината ще знаете височината му или обратно. 

  • разстояние до обекта - това е физическото разстояние до наблюдавания обект. Във всички случаи ТРЯБВА да сте наясно с този фактор. 

Тези величини са достатъчни за да можем да изчислим отговорите, които ни трябват.

Това става с посочените по-долу формули, в които f е фокусното разстояние на обектива, L е разстоянието до обекта, а W и H са ширината и дължината на областта, която камерата изобразява:

И така, съгласно търсеното във въпрос 1, при който знаем фокусното разстояние и разстоянието до обекта, действителната ширина на наблюдаваната област се получава с формулата: W=(4.8*L)/f. Височината пък се изчислява по следниq начин: H=(3.6*L)/f.

Пример 1: Имаме обектив с фокусно разстояние 2.8мм и наблюдавания обект се намира на разстояние от камерата 5м. На какви действителни ширина и височина съответства полученото изображение?

Съгласно горните формули: ширината=(4.8*5)/2.8 или 8.57м, а височината: (3.6*5)/2.8 или 6.43м.

Пример 2: Имаме обектив с фокусно разстояние 6.0мм и наблюдавания обект се намира на разстояние от камерата 5м. На какви действителни ширина и височина съответства полученото изображение? Съгласно горните формули: ширината=(4.8*5)/6 или 4м, а височината: (3.6*5)/6 или 3м.

Забележете разликите в получените резултати, като имате предвид, че сме променили само фокусното разстояние на обектива (от 2.6 на 6.0мм), а разстоянието до обекта остава същото - 5м.

Сега нека видим как да получим отговора на втория ни въпрос, при който знаем ширината и височината на действителния обект (не забравяйте че отношението между тях трябва да е 1.33) и разстоянието до него. Търсим фокусното разстояние на обектива по една от следните две формули (и двете ще дадат еднакъв резултат): f=(4.8*L)/W или f=(3.6*L)/H

Пример 1:Разстоянието до обекта е 10м и искаме да виждаме на екрана поне 6м от действителната ширина (тогава височината ще е 4.51м) от него. Обектив с какво фокусно разстояние ще ни трябва?

Съгласно горните формули: f=(4.8*10)/6 или 8мм; или f=(3.6*10)/4.51 или отново 8мм. Това означава, че обектив с такова фокусно разстояние ще ни свърши работа, както и какъвто и да било друг с фокусно разстояние по-малко от 8мм - тогава дори ще виждаме изображение на обект с действителна ширина и височина по-големи от 6/4.51м. Кой обектив точно да изберете в този случай зависи от цената.

Пример 2: Разстоянието до обекта е 10м и искаме да виждаме на екрана поне 10м от действителната ширина (тогава височината ще е 7.52м) от него. Обектив с какво фокусно разстояние ще ни трябва?

Съгласно горните формули: f=(4.8*10)/10 или 4.8мм; или f=(3.6*10)/7.52 или отново 4.8мм. Това означава, че обектив с такова фокусно разстояние ще ни свърши работа, както и какъвто и да било друг с фокусно разстояние по-малко от 4.8мм - понеже не съществува модел с точно 4.8мм f, ще трябва да се спрете на модела с f=4.0мм.

В следващата таблица сме посочили ширината на видимата област на 1/3 CCD камерите според фокусното разстояние на обектива (в първата колона) и разстоянията до обекта (най-долния ред). Височината за дадена стойност ще получите като разделите ширината на 1.33. Графиката на тази таблица можете да видите непосредствено под таблицата.

 

2.8 мм

8.57

17.14

25.71

34.29

42.86

51.43

60.00

68.57

4.0 мм

6.00

12.00

18.00

24.00

30.00

36.00

42.00

48.00

6.0 мм

4.00

8.00

12.00

16.00

20.00

24.00

28.00

32.00

8.0 мм

3.00

6.00

9.00

12.00

15.00

18.00

21.00

24.00

16.0 мм

1.50

3.00

4.50

6.00

7.50

9.00

10.50

12.00

 

10м

15м

20м

25м

30м

35м

40м