Welcher Fokus ist der beste für eine CCTV-Kamera?

Grundsätze der Linse

Das Objektiv bei CCTV ist das optische System, das das Bild auf dem lichtempfindlichen Element der Kamera erzeugt.

Er dient zur Regulierung der Lichtmenge, die den CCD-Sensor der Kamera erreicht. Die Blende besteht aus Lamellen, deren Anzahl zwischen 3 und 20 liegen kann. Je mehr Blütenblätter sich in der Blende befinden, desto mehr nähert sich die Blendenöffnung dem Umfang an, so dass ein gleichmäßig ausgeleuchteter Lichtfleck auf dem CCD entsteht. Die Blendenskala ist genormt und bildet die folgende Reihe von relativen Blenden:

1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32; 1:45; 1:64. Das Aussehen der Irisblende bei verschiedenen relativen Aperturwerten ist in Abb. dargestellt. 2. Die Nenner der relativen Aperturen (2; 2,8; 4; 5,6) werden als Aperturzahlen bezeichnet

Der Blendenwert beeinflusst Parameter wie z. B.:

Leider ist es nicht möglich, die Blendenwerte von CCTV-Objektiven zu bestimmen, da es keine Blendenskala auf dem Objektivgehäuse gibt.

Die CCTV-Objektive lassen sich in Bezug auf die Blendensteuerung in Gruppen einteilen (siehe Abb.). 3.

Objektive ohne Blende werden nur mit Videokameras verwendet, die über einen automatischen elektronischen Verschluss (Shutter) verfügen.

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Blendenobjektive werden wiederum in Objektive mit manueller Blende und Objektive mit automatischer Blende unterteilt.

Manuelle Blendenobjektive werden an Orten mit konstantem Licht verwendet (Innenräume mit künstlichem Licht). Diese Objektive können auch im Freien verwendet werden, müssen aber mit einer Kamera verwendet werden, die mit einem automatischen elektronischen Verschluss ausgestattet ist.

Objektive mit automatischer Blende steuern die Lichtabgabe über die vom Camcorder kommenden Signale. Diese Objektive werden an Orten mit starken Lichtschwankungen eingesetzt und unterscheiden sich von anderen Objektiven durch ein Kabel mit einem Stecker, der an den Camcorder angeschlossen wird.

Die Objektive mit automatischer Blende sind nach den vom Camcorder kommenden Steuersignalen unterteilt:

Video-Blendensteuerung (Video Drive) bedeutet, dass die Analyse des Videosignals und die Steuerung des Blendenmotors von einem speziellen Gerät im Objektiv vorgenommen wird.

Blendensteuerung mit Direktantrieb bedeutet, dass sich der Schaltkreis zur Bestimmung der Blendenposition im Camcorder befindet und das Objektiv nur einen Motor als Antrieb enthält.

Objektive mit Videoblendensteuerung haben zwei Bedienelemente am Objektivgehäuse. Sie sind mit „Level“ und „ALC“ gekennzeichnet.

Der „Level“-Regler dient zur Anpassung der Betriebsart der Objektiv-Elektronik an die realen Lichtverhältnisse. Durch Drehen des „Level“-Knopfes wird der Blendenwert künstlich verändert. Auf dem Monitor wird eine Änderung der Position des „Level“-Reglers als Änderung der Helligkeit des Bildes wahrgenommen.

Der „ALC“-Regler hat zwei Kontrollbereiche. Dabei handelt es sich um die Durchschnittswertfläche (bezeichnet mit „A“) und die Spitzenwertfläche (bezeichnet mit „P“).

Die „ALC“-Steuerung wird verwendet, um Gegenlicht in kontrastreichen Szenen zu verhindern.

Objektive mit direkter Blendensteuerung haben keine Einstellmöglichkeiten an ihrem Gehäuse. Die Einstellung solcher Objektive erfolgt auf der Kamera, die über „Level“- und „ALC“-Einstellungskörper verfügen sollte, die wir bereits kennen.

Formeln zur Berechnung der Brennweite

Die Brennweite eines Kameraobjektivs kann mit 2 Formeln berechnet werden:

„f“ ist die berechnete Brennweite des Motivs;

„h“ und „v“ sind die horizontalen bzw. vertikalen Abmessungen des Sensors;

„S“ ist die tatsächliche Entfernung zum Überwachungsobjekt;

„H“ und „V“ sind die tatsächliche horizontale Größe bzw. vertikale Größe des Überwachungsobjekts;

Die Einstellwerte für die Sensorabmessungen sind der Tabelle zu entnehmen:

Sensorgröße

Gibt die diagonale Abmessung des Sensors in Zoll an und wird als Bruch geschrieben: 1/3″, 1/2″, 1/4″, usw. д.

Es wird allgemein angenommen, dass je größer der Sensor ist, desto besser: weniger Rauschen, klareres Bild, größerer Betrachtungswinkel. Es ist jedoch nicht wirklich die Größe des Sensors, die die beste Bildqualität liefert, sondern die Größe einer einzelnen Sensorzelle oder eines Pixels. je größer, desto besser. Bei der Auswahl einer Überwachungskamera müssen Sie daher die Größe des Sensors in Verbindung mit der Anzahl der Pixel berücksichtigen.

Wenn der 1/3″- und der 1/4″-Sensor die gleiche Anzahl von Pixeln haben, dann wird der 1/3″-Sensor natürlich ein besseres Bild erzeugen. Wenn es jedoch mehr Pixel hat, müssen Sie einen Taschenrechner nehmen und die ungefähre Pixelgröße berechnen.

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Aus den unten stehenden Berechnungen der Sensorzellengröße geht beispielsweise hervor, dass die Pixelgröße eines 1/4″-Sensors in vielen Fällen größer ist als die eines 1/3″-Sensors, was bedeutet, dass das Videobild des 1/4″-Sensors. auch wenn es kleiner ist, ist es besser.

Größe der Matrix Anzahl der Pixel (Millionen) Zellgröße (μm)
1/6 0.8 2,30
1/3 3,1 2,35
1/3,4 2,2 2,30
1/3,6 2,1 2,40
1/3,4 2,23 2,45
1/4 1,55 2,50
1 / 4,7 1,07 2,50
1/4 1,33 2,70
1/4 1,2 2,80
1/6 0,54 2,84
1 / 3,6 1,33 3,00
1/3,8 1,02 3,30
1/4 0,8 3,50
1/4 0,45 4,60

Wie groß ist die Brennweite des Objektivs??

Die Brennweite des Objektivs wird in Millimetern gemessen und gibt den Abstand zwischen dem Objektiv und dem Bildsensor an, auf den das Bild fokussiert wird.

Der gängigste Brennweitenwert bei Camcordern ist 4 mm. was ungefähr einem horizontalen Blickwinkel von 70° entspricht, der dem Blickwinkel des normalen menschlichen Auges sehr nahe kommt. Kameras mit diesem Objektiv sind eine universelle Lösung für die Installation eines Videoüberwachungssystems in einem typischen Gebäude.

Bei der Auswahl eines Objektivs sollten Sie also bedenken, dass das Sichtfeld umso größer ist, je kleiner die Brennweite des Objektivs ist (z. B. 2,8 mm). solche Weitwinkelobjektive eignen sich für die allgemeine Überwachung, z. B. von Parkplätzen oder Einfahrten.

Umgekehrt hat ein Objektiv mit einer langen Brennweite (z. B. 6 oder 12 mm) ein kleineres Sichtfeld. Eher für Anwendungen geeignet, bei denen detaillierte Bilder erforderlich sind, wie z. B. in Banken oder Geschäften, in denen nur Bargeldtransaktionen über der Registrierkasse stattfinden.

Faktoren, die das Sichtfeld einer CCTV-Kamera beeinflussen

Die Entfernung, aus der eine Überwachungskamera gesehen werden kann, ist unterschiedlich und hängt von mehreren grundlegenden Parametern ab: Auflösung, Sichtfeld, Brennweite usw. д. Es gibt aber auch professionelle Überwachungskameras wie manuelle Varifokus- oder motorisierte (PTZ-)Kameras, die eine Sicht auf große Entfernungen ermöglichen.

Auflösung. ist die Gesamtzahl der Pixel, aus denen ein Bild besteht, gemessen in Breite und Höhe. Die Breite und Höhe eines 2-Megapixel-Bildes beträgt zum Beispiel 1920 bzw. 1080. Die Multiplikation dieser beiden Zahlen ergibt die Gesamtzahl der im Bild enthaltenen Pixel.

Heutzutage ist eine hohe Auflösung zu einem integralen Bestandteil einer Qualitätsvideokamera geworden, im Gegensatz zu analogen Kameras, die ein Bild mit geringer Auflösung zeigen, das nur eine allgemeine Ansicht und wenige wichtige Details erkennen lässt.

Die Auflösung einer Kamera ermöglicht es Ihnen also, das Bild zu vergrößern, um bestimmte Details zu sehen. Je höher die Auflösung, desto mehr Pixel und desto klarer das Bild.

Die gängigen Auflösungen für IP-Kameras auf dem Markt sind 2MP (1080p), 4MP (1440p), 5MP (1920p) und sogar 8MP (4K / 2160p).

Diese Überwachungskameras bieten eine stabile, hohe Bildqualität und sind für fast jedes Budget erschwinglich.

Die Brennweite oder Objektivgröße von CCTV-Kameras ist ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung ihrer Reichweite. Sie wird in Millimetern gemessen und kann in eine feste Brennweite (für CCTV-Kameras mit festen Objektiven) und eine variable Brennweite (manuell oder automatisch über eine mobile App oder einen Computer einstellbare Entfernung) unterteilt werden.

Je kürzer die Brennweite, desto größer das Sichtfeld. Und lange Brennweiten führen zu entsprechend engeren Blickwinkeln.

Auch die Positionierung der Kameras kann den Sichtbereich des Videoüberwachungssystems beeinflussen. Und bei drahtlosen Kameras können dicke Betonwände oder große Bäume das Signal schwächen.

Wenn Sie mit Ihrer Kamera einen möglichst großen Bereich abdecken möchten, wählen Sie eine Kamera mit einem weiten Links-Rechts-Winkel: 90, 95 oder sogar 100 Grad.

Bedenken Sie jedoch, dass Weitwinkel ihre Nachteile haben. Je weiter der Winkel, desto unschärfer die Details, die in größerer Entfernung fixiert sind.

Große Hersteller von Sicherheitssystemen wie UNV, Tiandy, Reolink. im Vergleich zu unbekannten Anbietern zuverlässig sind und technischen Support bieten.

Wir empfehlen, renommierte Marken zu wählen, die die Qualität, Langlebigkeit und Robustheit der erworbenen CCTV-Kameras garantieren.

Sicherheitskameras mit Nachtsicht können im Dunkeln absolut alles sehen. Es hängt von den gewünschten Optionen ab: Betrachtungswinkel, Schwarz-Weiß- oder Farbvideoaufnahme (ColorMaker, LightHunter).

Achtung! Bei der Auswahl des Nachtsichtbereichs ist zu beachten, dass der Sichtwinkel mit zunehmender Entfernung abnimmt. das Sichtfeld wird kleiner.

Die Entfernung, aus der Sie ein Gesicht oder ein Nummernschild erkennen können, hängt also in erster Linie von der Brennweite und der Auflösung der Kamera ab. Bei der Auswahl einer CCTV-Kamera kommt es nicht nur auf das Sichtfeld an, sondern auch darauf, ob wir bestimmte Details oder Objekte erkennen müssen.

Ein kostengünstiges Gerät mit geringer Auflösung ist für die Sicherheit zu Hause ausreichend. Und für größere Objekte, die mehr Kontrolle und Details erfordern, wählen Sie professionelle Kameras mit hoher Auflösung, guter Nachtempfindlichkeit und einem weiten Betrachtungswinkel.

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Einstellungen für die Blende des Objektivs

Dieses Element ist für die Anpassung der Lichtmenge verantwortlich, die den Bildsensor erreicht. Die einfachen Modelle haben eine feste Blende, d. h. sie sind nicht für Videoaufnahmen in Umgebungen geeignet, in denen sich die Lichtverhältnisse häufig ändern, wie z. B. in Innenräumen.

Andere Objektive verfügen über eine automatische Blende. Es handelt sich um einen Mini-Motor, der am Objektiv angebracht ist und die Menge des durchgelassenen Lichts verändert. Mit dieser Option kann auch bei schlechten Lichtverhältnissen eine höhere Bildqualität erzielt werden. Objektive mit automatischer Blende werden für die Außenüberwachung verwendet.

Es gibt auch einen Parameter, der Blendenwert genannt wird. mit anderen Worten, er definiert das Kriterium für den Blendenwert des Objektivs. Je kleiner dieser Wert ist, desto besser ist das Objektiv für Aufnahmen bei wenig Licht geeignet, da die Blende maximal geöffnet ist.

Einstellen der Blende, d. h. der Menge des einfallenden Lichts? Bei der manuellen Einstellung müssen Sie den Ring drehen, bis das Bild den Unterschied in den Farbtönen zeigt. Wenn die Kamera außerhalb des Gebäudes eingesetzt wird, ist es besser, ein Objektiv mit automatischer Blende zu kaufen, denn niemand hat die Geduld, die Blende mehrmals am Tag einzustellen.

Beginnen wir mit der Hikvision DS-2CD2012-I 1 MP IP-Kamera

Mit einem 4mm-Objektiv beträgt die Auflösung 2688×1520

Warten Sie nicht auf ein Wunder, ich denke, Sie können einen Bekannten in einer Entfernung von 9 Metern oder mehr mit dieser Kamera leicht identifizieren, aber die Identifizierung in dieser Entfernung ist nicht mehr möglich, einfach weil in dieser Entfernung das Objekt bereits zu klein für eine Kamera mit einem 4 mm Objektiv ist.

Diese Brennweite entspricht einem Blickwinkel von 75°, was dem Blickwinkel des menschlichen Auges nahe kommt. Erinnern Sie sich an Ihren Besuch beim Augenarzt, wo Ihnen Buchstaben gezeigt werden, die Sie über die physische Kapazität Ihres Auges hinaus einfach nicht mehr unterscheiden können, aber sobald Sie Ihr Auge z. B. mit einem Fernglas ausstatten, vervielfachen sich Ihre Fähigkeiten.

Ebenso muss die Brennweite des Objektivs vergrößert werden, wenn das Ziel darin besteht, feine Details in großer Entfernung zu erkennen.

Gleichzeitig habe ich aus jedem Bild einen rechteckigen Bereich ausgeschnitten, ohne es zu vergrößern, um den Test fortzusetzen. Die Entfernung beträgt ebenfalls 5 Meter

Der Vorteil von vier Megapixeln gegenüber einem Megapixel liegt auf der Hand, denn selbst die Buchstaben auf den Schildern sind im unteren rechteckigen Bereich deutlich zu erkennen.

Auf der Grundlage der obigen Ausführungen, SCHLUSSFOLGERUNG. Dass 4 MP IP-Kamera wirklich mit der Aufgabe der menschlichen Gesichtserkennung in diesem Test zu bewältigen ist ein Vielfaches besser als die grundlegende IP-Kamera-Modell mit einer Auflösung von 1 MP, und die Kosten Differenz zwischen ihnen ist 65

Der DS-2CD2042WD-I hat derzeit noch einen hohen Preis, aber für eine Überwachungsanwendung, bei der eine hohe Auflösung über einen großen Bereich erforderlich ist, ist es möglich, ein solches Gerät in das Design zu integrieren.

Natürlich gibt es heute IP-Kameras mit 4K-Auflösung, was etwa 8,8 Megapixeln mit einer Auflösung von 4096×2160 entspricht. Aber jetzt sind ihre Kosten aus den Charts, und die Installation eines Systems auf der Grundlage dieser Kameras erfordert leistungsstarke Server, um den eingehenden Datenstrom zu verarbeiten, ganz zu schweigen von der Tatsache, dass bei der Verwendung von hochauflösenden Kameras zu einem großen Teil erhöht die Belastung des Netzwerks, als auch gibt es eine Grenze für die Bandbreite der Netzwerkkabel, und sicherlich erfordert eine große Menge an Speicherplatz für die Speicherung von Video-Archiven.

Ab Januar 2018 haben die Entwickler von CCTV jedoch ein neues Komprimierungsformat eingeführt. H-Codec.265, die wiederum beseitigt alle der oben genannten Probleme, wie Video von Kameras mit einer Auflösung von 8 Megapixeln, die Bitrate entspricht dem Video von 2x Megapixel-Kameras mit H-Codec.264.

Wir möchten darauf hinweisen, dass Objektive mit einer Brennweite von 2,8. 4 mm ist für unseren Test nicht ganz geeignet, denn die Blickwinkel 90° und 75° sind ja für die allgemeine Betrachtung gedacht.

Geht es jedoch um die direkte Erkennung von entfernten Gesichtern, z. B. am Eingang oder an der Kasse, werden die engwinkligen Objektive mit 6, 12 oder 16 mm Brennweite oder die teureren Varioobjektive mit manueller oder motorischer Brennweitenverstellung eingesetzt.

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Wenn man sich die Videos kurz ansieht, könnte man den Eindruck gewinnen, dass es keine großen Unterschiede zwischen ihnen gibt, aber eine einfache Überlagerung von Screenshots von IP-Kameras vermittelt eine Vorstellung von den Größenunterschieden der erhaltenen Bilder.

Weiter, für diesen Test, werde ich eine 4-Megapixel-IP-Kamera Hikvision DS-2CD2T42WD-I8 mit Brennweite Objektiv 16 mm, die zu einem Betrachtungswinkel von 20 ° entspricht nehmen.

Dieses engwinklige Objektiv wurde entwickelt, um das Problem der Erkennung von Objekten auf sehr weite Entfernungen in einem engen Bereich zu lösen, wie z. B. bei Eingängen und Zufahrten.

Gleichzeitig behauptet der Hersteller für dieses Modell integrierte Hardware-WDR. 120 dB und eine Reichweite von bis zu 80 Metern bei IR-Beleuchtung mit der firmeneigenen EXIR-Technologie.

Also, ob diese IP-Kamera das Gesicht einer Person in einer Entfernung von 25 Metern erkennen kann?

Entfernung zum Tor 23 Meter, erster Pflock 11 Meter weiter 9,7,5,3

Meiner Meinung nach ermöglicht ein solches 16-mm-Objektiv die Erkennung einer Person in einer Entfernung von 20-22 Metern, aber jetzt sehen wir nur den Korridor aus einem engen Raum von 20°.

Ihre Meinung zu diesem Thema sowie Ihre Fragen können Sie am Ende des Artikels im Kommentarbereich hinterlassen. Und Sie können sich jederzeit telefonisch beraten lassen oder an die Post unter Kontakte und Feedback schreiben.

Millimeter

Ein solches Gerät hat bereits eine längere Brennweite und kann für Aufnahmen auf größeren Objekten mit einem kürzeren Abstand von der Kamera zum Beobachtungsort verwendet werden. bis zu einem gewissen Grad sind diese Objektive auch für die Außenüberwachung geeignet. (berechnet nach der gleichen Formel). Sie können zur Überwachung eingesetzt werden, insbesondere auf Parkplätzen und ähnlichen Einrichtungen, wo Nummernschilder erkannt werden müssen. Grundsätzlich ist eine Kamera mit einer Multi-Megapixel-Matrix möglich, was sich jedoch negativ auf die Kosten für die Installation des Videoüberwachungssystems auswirken würde.

Wenn Sie ein gutes Ergebnis für wenig Geld wollen, ist eine Kamera mit 3.6 Millimeter würden sehr gut dazu passen. Bei Objektiven, bei denen sich die Brennweite nicht ändert, sollten Sie dies beachten:

  • Der Preis für sie ist minimal.
  • Die Abmessungen ermöglichen eine unauffällige Kamerainstallation, was bei Varifocal nicht der Fall ist, da diese größere Abmessungen haben.
  • Die Bildschärfe ist immer höher als bei einem Gleitsichtgerät, da es auf einmal auf eine bestimmte Entfernung und einen bestimmten Blickwinkel eingestellt wird, ohne dass diese Parameter während des Betriebs geändert werden.

Was 2 gemeinsam haben.8 и 3.6 Millimeter

Der Unterschied in der Brennweite zwischen diesen Objektiven ist minimal. Im Prinzip können sie für fast den gleichen Zweck verwendet werden. Überwachung von kleinen Hinterräumen oder verwinkelten Objekten mit großen Winkeln. Ihre Anwendung ist im Grunde die gleiche. Diese beiden Linsen sind monofokal, da sich der Fokus während des Betriebs nicht ändert. er ist fest. Sie müssen nicht angepasst werden und ihr Preis ist nicht zu hoch.

Das erste System kann die größeren Merkmale der überwachten Personen erfassen, z. B. ihre Kleidung, ihre Größe usw. Das zweite System ist detaillierter und kann Gesichter und kleinere Gegenstände erfassen, die die Person möglicherweise in ihren Armen trägt, z. B. Natürlich wird das 3-Objektiv in Geschäften bevorzugt.6 Millimeter.

Wenn die Anwesenheit von Menschen in bestimmten Schutzgebieten einfach nur bekannt sein muss, ist die 2.8 Millimeter sind in Ordnung. Da es sich um monofokale Linsen handelt, lohnt es sich, zu Beginn zu berechnen, welcher der beiden vorgestellten Typen für die Überwachung geeignet ist.

Wenn es um die Verwendung solcher Objektive geht, sind die 2.8 Millimeter dient lediglich als Aufzeichnungsgerät für die Anwesenheit von Personen in geschützten und überwachten Objekten; die Kamera erhält keine Details und es ist unmöglich zu erkennen, was die Person, deren Bild die Videokamera empfängt, in den Händen hält. Wenn eine detailliertere Sicht erforderlich ist (z. B. in einem Geschäft oder bei der Straßenüberwachung), sollte ein Objektiv von 3 mm oder bis zu 8 mm verwendet werden.6- und bis zu 8-Millimeter-Linsen.

Kleinere Brennweiten ermöglichen unauffällige Kameras und Aufzeichnungsgeräte, die von einem Eindringling nur schwer zu sehen und auszuschalten sind.

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