زاوية عرض الكاميرا مع عدسة 1.2.8. اعتماد زاوية الرؤية على البعد البؤري لعدسة الكاميرا. مسافة الكائن

المعلمة الأكثر أهمية لكاميرا المراقبة بالفيديو (حتى أكثر أهمية من الدقة والحساسية) هي زاوية الرؤية أو البعد البؤري للعدسة. يعتمد على هذه المعلمة ما إذا كان يمكنك تمييز أو تحديد شخص على مسافة معينة. ومن المهم جدًا إيجاد الحل الوسط المناسب بين زاوية الرؤية الواسعة لكاميرا الفيديو وتفاصيل الصورة الضرورية.

غالبًا ما يخطئ المبتدئون في التفكير في أنك إذا وضعت كاميرا بدقة عالية ، ثم حتى مع زاوية عرض واسعة ، سيكون من الممكن التعرف على شخص ما على مسافة كافية. ومع ذلك ، فهي ليست كذلك. إليك نصيحة مفيدة للحصول على الطول البؤري الصحيح:

1. يمكن التعرف على شخص مألوف ، في مجال رؤية كاميرا فيديو ، على مسافة لا تزيد عن البعد البؤري لعدسة الكاميرا بالأمتار. على سبيل المثال ، كاميرا فيديو بفتحة f = 9 ملم. سيسمح لك بالتعرف على شخص على مسافة تصل إلى 9 أمتار.

2. يمكن التعرف على شخص غريب في مجال رؤية كاميرا فيديو بنسبة 100٪ على مسافة لا تزيد عن نصف الطول البؤري لعدسة كاميرا الفيديو بالأمتار. على سبيل المثال ، كاميرا فيديو بفتحة f = 9 ملم. سيتيح لك التعرف على شخص على مسافة تصل إلى 4.5 متر.

مثال على صورة من كاميرا فيديو ذات أطوال بؤرية مختلفة (زاوية الرؤية)

توضح الجداول التالية زوايا الرؤية الأفقية والرأسية لكاميرات الفيديو حسب حجم المستشعرات والبعد البؤري للعدسة.

تنسيق المصفوفة 1/4 "

تنسيق المصفوفة 1/3 "

الارتكاز المسافة ، مم	زاوية الرؤية ، درجات
الارتكاز المسافة ، مم	أفقيا	عموديا
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

الارتكاز المسافة ، مم	زاوية الرؤية ، درجات
الارتكاز المسافة ، مم	أفقيا	عموديا
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

تنسيق المصفوفة 1 / 2.8 "

تنسيق المصفوفة 1 / 2.5 "

الارتكاز المسافة ، مم	زاوية الرؤية ، درجات
الارتكاز المسافة ، مم	أفقيا	عموديا
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

الارتكاز المسافة ، مم	زاوية الرؤية ، درجات
الارتكاز المسافة ، مم	أفقيا	عموديا
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

يتجاهل الكثير من الناس أن حجم المستشعر يلعب دورًا لا يقل أهمية في تشكيل زاوية رؤية الكاميرا عن العدسة. من المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه في كاميرا الفيديو ذات مصفوفة 1/4 رخيصة وعدسة 2.8 ، ستكون زاوية الرؤية كذلك الأصغرمن مستشعر 1/3 القياسي والعدسة القياسية 3.6 - 59 درجة مقابل 67 درجة أفقيًا!

في كثير من الأحيان ، يطلب عملاؤنا كاميرات CCTV بزاوية رؤية 120 درجة أو أكثر. معظم الأشخاص الذين ليسوا على دراية بهذا الموضوع على يقين من أن هذه قيمة نموذجية لكاميرات الفيديو القياسية. لكي نكون صادقين ، يزعم العديد من تجار التجزئة أيضًا أن الكاميرات ذات العدسة 2.8 مم تتمتع بمجال رؤية أفقي يبلغ 120 درجة. دعونا نلقي نظرة على القيم الحقيقية. لقد قمنا بالفعل بقياس وفضح الأسطورة القائلة بأن معظمها لها زاوية عرض تبلغ 120 درجة أو أكثر.

عند اختيار معدات نظام المراقبة الأمنية ، بالطبع ، من المهم مراعاة زاوية الرؤية لكاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة ، والتي يعتمد عليها حجم المنطقة المرصودة. تتأثر قيمته بمعلمتين - الطول البؤري للعدسة وقطري المصفوفة ، مع الزيادة التي ستتوسع فيها زاوية الرؤية. ولكن مع زيادة زاوية مجال الرؤية ، تقل تفاصيل الصورة. لمزيد من التفاصيل ، تحتاج إلى دقة أعلى أو كاميرا بزاوية رؤية أضيق.

لإجراء مقارنة بصرية لزوايا مجال الرؤية على الكاميرات ذات العدسات المختلفة ، تم إجراء تجربة تم وصفها لاحقًا في المقالة.

استخدمنا 3 كاميرات IP مع عدسات مختلفة:

3.6 ملم -
2.8 ملم -
1.9 ملم -

تختلف كاميرات الفيديو المختبرة في البعد البؤري للعدسة. الكاميرات ذات العدسات 3.6 و 1.9 ملم لها نفس حجم المصفوفة 1 / 2.9 "، الكاميرا ذات العدسة 2.8 لديها مصفوفة أكبر قليلاً - 1 / 2.7" ودقة جميع الكاميرات هي 2 ميجابكسل.

تم وضع جميع كاميرات الفيديو على ارتفاع حوالي مترين مقابل جدار "الاختبار" في مكتبنا. تمت محاذاة عروض الكاميرا مع المركز لتقييم الفرق في عرض مجال الرؤية بشكل أفضل. تم التقاط لقطة واحدة لكل من الكاميرات الثلاث التالية:

زاوية الرؤية لكاميرا الفيديو بعدسة 3.6 مم:

بطول بؤري 3.6 مم. يمكن رؤية الكرسيين الخارجيين بذراعين للمديرين وجزء من الجدار الأيمن. مجال الرؤية حوالي 73 درجة.

زاوية مشاهدة كاميرا الفيديو مع عدسة 2.8 مم:

بطول بؤري 2.8 مم. الآن في الإطار يمكنك رؤية حوالي 2 متر - جزء الواجهة اليمنى والنافذة على اليسار. مع كاميرا الفيديو هذه ، زادت زاوية الرؤية إلى 89 درجة.

زاوية مشاهدة كاميرا الفيديو مع عدسة 1.9 ملم:

بطول بؤري 1.9 مم. تُظهر لقطة الشاشة أن كلاً من الواجهات وحتى جزء من مدخل قاعة التداول موجودان بالفعل في إطار هذه الكاميرا. تصل زاوية الرؤية إلى 109 درجة.

يمكن تمثيلها بشكل أكثر وضوحًا بهذه الطريقة:

تتمتع كاميرات الفيديو ذات مجال الرؤية الصغير بكثافة بكسل أعلى ، مما يعني تفاصيل أفضل للصورة. سيكون عرض المشاهدة هذا كافياً للكثيرين ، لذلك تظل هذه الكاميرات شائعة في المراقبة بالفيديو. إذا كنت بحاجة إلى التقاط مساحة أكبر للمراقبة ، فستحتاج إلى كاميرا بزاوية رؤية أوسع.

حساب زوايا الرؤية لكاميرات CCTV لجميع الحالات الثلاث

أ = 2arctg (د / 2f),

أ - زاوية رؤية كاميرا الفيديو بالدرجات المترية ؛
arctg - دالة مثلثية (قوس ظل) ؛
د هو عرض المصفوفة بالمليمترات ؛
f هو البعد البؤري الفعال للعدسة بالمليمترات ؛

لـ 3.6 مم ، PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3

a1 = 2 * arctan (5.376mm / 2 * 3.6) = 73 درجة

ل 2.8 مم ، ST-181 HOME 2.8

a2 = 2 * arctan (5.47 ملم / 2 * 2.8) = 89 درجة

لـ 1.9 مم ، PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2

a3 = 2 * arctan (5.376 مم / 2 * 1.9) = 109 درجة

في شكل جدول ، سيبدو كما يلي:

عدسة

معلومات اساسية:

كما تعلم ، فإن شاشات LCD لها زاوية عرض محدودة. يعتمد تباين الصورة بشكل كبير على زاوية عرض لوحة LCD. في زوايا معينة ، يصل التباين إلى الحد الأقصى ، ومن السهل قراءة الصورة ، في زوايا أخرى ، ينخفض التباين بشكل حاد ، وتكون قراءة المعلومات من الشاشة صعبة للغاية. يتم تحديد الأبعاد المادية لزاوية الرؤية المسموح بها ، المشار إليها فيما بعد بزاوية الرؤية ، بعدة عوامل ، أهمها نوع "البلورات السائلة" ودورات الطاقة. نظرًا لأن زاوية الرؤية عمومًا أقل من المطلوب ، فإن كل وحدة LCD تحصل على مرجع اتجاه الرؤية أثناء تصنيعها. في أغلب الأحيان ، يتم تغيير زاوية الرؤية المثلى بالنسبة إلى الوضع الطبيعي لسطح الوحدة.

يتم تقديم عدة أنواع من وحدات LCD من قبل الشركات المصنعة مع تعيين توجيهات مرجعية في زوايا أو مواضع مختلفة لتغطية أكبر عدد ممكن من تطبيقات الوحدات النمطية المختلفة. غالبًا ما يتم الخلط بين مصطلح "الاتجاه المرجعي" أو "زاوية الإزاحة" مع مفهوم "زاوية الرؤية".

تحديد "زاوية الإزاحة" و "زاوية الرؤية"

زاوية الإزاحة هي الزاوية بين الوضع الطبيعي لسطح شاشة LCD والاتجاه الذي تقدم منه الشاشة أفضل صورة وأقصى تباين ، انظر الشكل 1.

يتم تحديد هذه الزاوية من خلال تصميم الشاشة ويمكن ضبطها أثناء الإنتاج في أي اتجاه أو اتجاه. غالبًا ما تتم صياغة اتجاه زاوية الإزاحة للشاشات باستخدام الاتجاهات المرجعية لقرص الساعة التناظرية. إذا كان اتجاه أفضل عرض أعلى الشاشة ، فتحدث عن إزاحة 12:00 أو إزاحة رئيسية. تقدم Hantronix شاشات LCD قياسية في كل من مواضع الإزاحة 12:00 و 6:00 ، بالإضافة إلى وحدات مخصصة مع أي زوايا إزاحة.

الشكل 1 زاوية الرؤية

زاوية العرض هي الزاوية المتكونة على جانبي زاوية الإزاحة التي يظل فيها تباين الشاشة مرتفعًا بدرجة كافية. يحد Hantronix من تقليل التباين في زاوية المشاهدة بنسبة 1.4: 1. تتميز شاشة STN الرقمية ذات الدورة 1/16 بزاوية عرض تصل إلى 20 درجة وزاوية إزاحة تبلغ 25 درجة. عندما يتم عرض هذه الشاشة بزاوية 25 درجة فوق المعدل الطبيعي (كما هو موضح في الشكل 1) ، فإنها تتمتع بأقصى قدر من التباين وأفضل صورة. في هذا المثال ، تمت إزاحة الشاشة بمقدار 12:00 ، أي إزاحة النوع الرئيسي. عندما يتم إزاحة عيون المراقب بالنسبة للشاشة بزاوية إضافية في حدود 30 درجة ، يقل تباين الشاشة ، ولكن تظل الصورة واضحة بدرجة كافية وسهلة القراءة. تؤدي الزيادة الإضافية في هذه الزاوية إلى انخفاض كبير في جودة الصورة.

ضبط التباين وتأثيره على زاوية الرؤية

ضبط جهد التباين ، VL ، يضبط زاوية الإزاحة على موضع معين ، لكنه لا يؤثر على زاوية الرؤية. يمكن تحسين عرض بزاوية إزاحة 12:00 لزاوية 6: 6 عن طريق ضبط جهد التباين. لكن شاشة الساعة 12:00 التي تم ضبطها على الموضع 6:00 لزاوية الإزاحة لن يكون لها نفس التباين العالي مثل الساعة 6:00 في الموضع 6:00 والعكس صحيح.

غالبًا ما يرغب المصممون في الحصول على شاشات LCD مُحسّنة لزاوية الإزاحة الصفرية ، حيث يتم تكبير التباين عندما تسقط عين المشاهد بشكل طبيعي على اللوحة.

يمكن استخدام كلا النوعين من الوحدات 12:00 و 6:00 لهذا الغرض ، ويتم تعديل جهد التباين ببساطة لتحسين شاشات العرض بزاوية عرض معينة.

على سبيل المثال ، في شاشات العرض السابقة ، تتداخل زاوية العرض لكلا النوعين من شاشات العرض والساعة 12:00 و 6:00 مع الوضع العمودي على سطح شاشات العرض.

إجراء تعديل التباين

بمجرد الضبط ، يمكن تعديل زاوية إزاحة الشاشة وفقًا لتصميمها لاحقًا وفقًا لتطبيقها. تم تأكيد ذلك من خلال نتائج تطوير العديد من النماذج الأولية للمنتجات المزودة بشاشات LCD. لمثل هذا الضبط ، يلزم وجود مقياس جهد بمقاومة تبلغ حوالي 10 كيلو أوم ، متصل بقضبان إمداد الطاقة للوحدة ، كما هو موضح في الشكل 2 ، لخيارين لإمداد الطاقة ، واحد وثنائي القطب.

في هذه الحالة ، يتم توصيل شريط تمرير مقياس الجهد بإدخال VL للوحدة. تم ضبط شاشة LCD على الموضع الذي تظهر فيه بزاوية الإزاحة المرغوبة. من خلال ضبط موضع منزلق مقياس الجهد ، ومعه جهد VL ، يتم تحقيق تباين الصورة الأمثل. في هذه الحالة ، يمكن قياس جهد VL وتسجيله.

بعد ذلك ، يمكن استبدال مقياس الجهد في المنتج بمقسم من مقاومين ، مما يولد الجهد المطلوب VL.

الصورة 2.

اختيار الوحدة المطلوبة للمنتج

معظم المنتجات الإلكترونية المصنعة ، أثناء التشغيل ، لها موقع مكاني معين. بالنسبة للأجهزة المثبتة على المكتب مثل الآلات الحاسبة ، يتم رؤية شاشات العرض في الغالب من الأعلى. هذا هو الحال عادة مع أدوات القياس الصغيرة أيضًا. بالنسبة لهذه التطبيقات ، يجب تفضيل وحدات LCD ذات 6 درجات مئوية. بالنسبة للمنتجات التي توجد بها وحدة LCD عموديًا ، على سبيل المثال ، على لوحة القيادة في السيارة أو الطائرة ، يجب إعطاء الأفضلية للوحدات النمطية 12:00.

استنتاج

يعد اختيار شاشات LCD أمرًا مهمًا للغاية من حيث زاوية العرض ، ومع ذلك ، يجب على المصمم أن يضع في اعتباره أن إعداد التباين مهم بنفس القدر ، حيث تؤثر هاتان المعلمتان معًا على جودة الصورة للوحدة المحددة ، وفي النهاية على جاذبية التصميم الخاص بك.

الملف الأصلي:

45 كيلو بايت Engl 3224app.pdf

كاميرا الفيديو هي جهاز ميكانيكي يتكون من جسم وعدسة ومحول إلكتروني لصورة بصرية إلى شكل إلكتروني من الإشارات:

إطار- عنصر الطاقة الرئيسي المصمم لتثبيت الأجزاء المختلفة لمنتج واحد.
عدسة- عنصر بصري يتكون من عدسة واحدة أو أكثر بمقاييس ديوبتر مختلفة. مسؤول عن إنشاء صورة افتراضية أو حقيقية بشكل مكبر أو مصغر.
المحول الإلكتروني ، أو بعبارة أخرى ، مصفوفة CCD- دائرة كهربائية متكاملة تتكون من صمامات ثنائية ضوئية تقوم بتحويل إشارة ضوئية (صورة) إلى مجموعة من الإشارات الكهربائية بغرض إرسالها الإضافي إلى جهاز استقبال (شاشة).

الخصائص الرئيسية

أي جهاز بصري ميكانيكي ، بما في ذلك كاميرا المراقبة ، له عدد من الخصائص المهمة التي تحدد فعالية عملهم:

تركيز وحساسية العدسة.
الدقة؛
تنسيق مصفوفة CCD ؛
إمكانية معالجة الإشارات الرقمية ؛
زاوية رؤية كاميرا الفيديو ؛

كل هذه الخصائص مترابطة بشكل وثيق وتحدد ، في الواقع ، قوة الأداة البصرية.

لنفكر في أحد أهم المؤشرات - زاوية الرؤية لكاميرا الفيديو. لتوضيح ما هو عليه ، يمكنك رسم تشبيه بأداة بصرية بشرية ، والعين هي زاوية الرؤية ، وتغطية أقصى مساحة مرئية.

زاوية الرؤية

تحدد زاوية الرؤية المحيط الظاهر للفضاء المرصود. يعتمد بشكل مباشر على البعد البؤري للعدسة وحجم مصفوفة CCD. لذلك ، باستخدام نفس العدسات ، ستكون زاوية الرؤية أكبر لكاميرا الفيديو ذات المصفوفة الأكبر.

زاوية الرؤية هي معلمة مهمة لكاميرا المراقبة. كلما كانت أكبر ، كلما اتسعت منطقة المراقبة. ويترتب على ذلك أنه مع وجود تغطية أكبر للمراقبة بواسطة كاميرا واحدة ، ستكون هناك حاجة إلى القليل منها للتحكم في منطقة معينة. لتحديد عدد أجهزة المراقبة ، من الضروري حساب زاوية الرؤية.

قسط

يمكن إجراء الحساب باستخدام عدة طرق.

زاوية الرؤية تعتمد بشكل مباشر على البعد البؤري. ويترتب على ذلك ، بعد حساب الأخير ، باستخدام الجدول 1 أعلاه ، يمكنك تحديد الزاوية المطلوبة.

تبدو صيغة الحساب كما يلي: f = r * A / L ، حيث:

f هو البعد البؤري للعدسة.
r هي المسافة المترية إلى الجسم ، وتُقاس بالأمتار.
A هو حجم أحد جانبي المصفوفة بالمليمترات ؛ يتم قبول الذي يحدد مستوى المراقبة: منطقة المراقبة الرأسية أو الأفقية.
L - أبعاد الجسم بالأمتار ؛ مأخوذة وفقًا لجانب الأبعاد للمصفوفة: عموديًا أو أفقيًا.

وبالتالي ، سيتم حساب زاوية الرؤية التي سيشغل فيها الكائن تقريبًا شاشة الشاشة بالكامل. مع الأخذ في الاعتبار أهمية الكائن ومدى ملاءمة مراقبة المنطقة الواقعة حوله ، يتم تحديد ذلك الجزء من الشاشة ، والذي يمكن أن يشغله الكائن المحمي.

في هذه الحالة ، تأخذ الصيغة النهائية الشكل: f = r * A / (100 * L / h) ، حيث:

ح - الحجم الكامل للكائن على الشاشة ، معبراً عنه كنسبة مئوية ؛

تستغرق الحسابات اليدوية باستخدام هذه التقنية وقتًا طويلاً ، لذلك تم تطوير البرامج المناسبة لحسابات الكمبيوتر.

مثال على الحساب:

موضوع المراقبة هو بوابة الدخول إلى أراضي المشروع. المهمة التي تواجه خدمة المراقبة هي تسجيل العلامات ولوحات تسجيل دخول وخروج المركبات.

البيانات الأولية للحساب:

ص = 10 أمتار ، - المسافة من العدسة إلى حد البوابة ؛
h = 5٪ ، - الحجم الأفقي للكائن على الشاشة ؛
A = 8.46 مم (1/3 بوصة) ، هو حجم المصفوفة ؛
L = 0.52 متر - حجم لوحة الترخيص ؛

بعد ذلك سيكون البعد البؤري للعدسة: f = 10 * 8.46 / (100 * 0.52 / 5) = 10.429 ملم.

عند فحص الجدول ، نرى أن زاوية رؤية الكاميرا ستكون حوالي 27 درجة.

يمكن تحديد زاوية الرؤية بطريقة أقصر ، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن العدسات الرخيصة تعاني من تشوه بصري ، وخاصة الانحراف الكروي القوي.

صيغة الحساب: أ = 2arctg (b / 2f) ، حيث:

أ - زاوية رؤية كاميرا الفيديو بالدرجات المترية ؛
دالة مثلثية (قوس ظل) ؛
ب هو حجم المصفوفة بالمليمتر على أحد الجانبين ؛
f هو البعد البؤري الفعال للعدسة بالمليمترات ؛

مثال على الحساب:

موضوع الملاحظة هو نفسه تمامًا كما في المثال أعلاه. نحن نقبل البيانات الأولية بالضبط نفس الشيء.

ستكون زاوية الرؤية: a = 2arctg (8.46 / 2 * 10.5) = 29 درجة.

التناقض بين النتائج ناتج عن تقريب طفيف للبيانات الأصلية إلى المكان العشري الثاني.

يمكن أن تحقق عدسات الإسقاط القصير الحديثة زاوية رؤية تزيد عن 180 درجة (ثقوب الباب) ، لكن هذا يثير مشكلة أخرى. تتشوه الخطوط العريضة الخطية للكائنات بشدة بسبب الانحراف الكروي - تأخذ الصورة شكلاً منحنيًا. ومن هنا الاستنتاج: كلما زاد الطول البؤري ، كلما كان الكائن أكثر وضوحًا ، ولكن بزاوية رؤية أصغر.

وضوح الصورة

وضوح الصورة ، أو دقة كاميرات المراقبة- هذه هي قدرة الجهاز على تسجيل الحد الأدنى لحجم هدف المراقبة بثقة على مسافة معينة من الكاميرا.

الدقة ، وبالتالي فإن وضوح الصورة يعتمد على:

على جودة العدسة والبعد البؤري ؛
بشأن الخصائص التقنية لاتفاقية مكافحة التصحر (عدد ونوعية البكسل) ؛
من مسافة بعيدة: "عدسة - كائن مرصود" ؛

إذا تم استخدام جهاز استقبال مرئي (شاشة) ، فسيتم إضافة ما يلي:

جودة تحويل الإشارة في جهاز الاستقبال (مسجل فيديو) ؛
الخصائص التقنية لجهاز الاستنساخ (الشاشة) ؛

بالنسبة للكاميرات المختلفة - يتم تحديد الوضوح التناظري وتقنيات تكنولوجيا المعلومات (الرقمية) من خلال خصائصها.

كاميرات الفيديو التناظرية

بالنسبة لهذا النوع من الكاميرات ، يتم استخدام مؤشر TVL - خطوط التلفزيون. يُظهر عدد الخطوط المتناوبة بالأبيض والأسود الموضوعة على المساحة المقاسة في المستويات الرأسية أو الأفقية.

تنقسم الكاميرات التناظرية ، حسب درجة الدقة ، إلى أجهزة:

بجودة صورة متوسطة:حوالي 500 بكسل - يقابل 380 ... 420 TVL ؛
دقة عالية:أكثر من 750 بكسل - أكثر من 1000 خط تلفزيون ، على التوالي ؛

في الكاميرات الرقمية ، IP ، يتم تحديد مؤشر الوضوح بالبكسل ، وبشكل أكثر دقة ، الرقم الذي تم الحصول عليه من مضاعفة عدد البكسل رأسياً وأفقياً ، على التوالي. تشير التعليمات المصاحبة إلى هذا الرقم ، معبراً عنه بالميغابكسل.

يعرف الكثيرون هذه الخاصية - هذه هي الطريقة التي يتم بها تمييز خصائص كاميرا الفيديو في الهاتف المحمول.

مسافة الكائن

يوضح الشكل 1 (في بداية المقالة) أن الكائنين "1" و "2" ، الموجودان في نفس زاوية العرض ، يتم عرضهما على المصفوفة بنفس الطريقة ، وعدد وحدات البكسل المتضمنة إدراك كلا الكائنين متساوي . بمعنى آخر ، تأتي كمية المعلومات مختلفة ، لكن الكائن الأقرب يحتوي على كمية أقل من البيانات - تفاصيله أكثر وضوحًا ، والتفاصيل الصغيرة ليست "ملطخة" ، ولا تندمج مع بعضها البعض.

من أجل زيادة دقة وتفاصيل الكائن ، من الضروري تقريب الكائن "2" من العدسة. يتم ذلك عن طريق تغيير البعد البؤري ، أي أن الكاميرا "تقوم بتكبير" الكائن. ولكن هذا ينطبق فقط على كاميرات الفيديو ذات العدسات ذات البعد البؤري المتغير (العدسة "العائمة").

من الممكن تزويد جهاز الاستقبال ببرنامج خاص يسمح بمعالجة الإشارة الرقمية المستقبلة من أجل زيادة تفاصيل الكائن المرصود. لكن هذا سيؤدي إلى زيادة كبيرة في تكلفة نظام المراقبة بالفيديو.

أمثلة على اعتماد وضوح الصورة على البعد البؤري للعدسة ، وزاوية الرؤية والمسافة إلى الكائن معطاة في الجدول:

الطول البؤري للعدسة ، مم	زاوية الرؤية الأفقية للمصفوفة = 1/3 "درجات خطية	القدرة على الكشف عن شخص ، أمتار (بيانات تقريبية)	القدرة على التعرف على الشخص ، أمتار(بيانات تقريبية)	القدرة على تحديد رقم السيارة ، أمتار(بيانات تقريبية)
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

ملحوظة: يغطي الشخص ذو الرؤية العادية حوالي 34 ... 38 درجة في المستوى الأفقي. هذا يتوافق مع متوسط طول بؤري 6.9 مم تقريبًا مع حساس 1/3 بوصة. ستقوم الكاميرات ذات العدسات الأقل من 7 مم (إسقاط قصير) بإزالة الموضوع بصريًا ؛ مع العدسات التي يزيد طولها عن 7 مم (أطوال بؤرية متوسطة وطويلة) ، يتم تقريب الكائن بصريًا.

عند حساب المسافات ، تؤخذ المعايير الأوروبية كأساس:

20 بكسل / متر- معيار الدقة عند اكتشاف كائن في مجال الرؤية ؛
100 بكسل / متر- مؤشر يستخدم للتعرف على الأشياء ؛
250 بكسل / متر- إذن لتحديد الهوية ؛

يحتوي النص على العوامل المحددة المسؤولة عن زاوية رؤية كاميرا الفيديو.

لكن أثناء التشغيل ، تنشأ مثل هذه العوامل التي تؤثر على أداء الجهاز:

ضعف أداء العدسة ، في حالة تصنيع المكون البصري من مادة بوليمر (غشاوة العدسة) ؛
ضعف جودة ربط الجسم بالهيكل الداعم (رعاش من هبوب الرياح أو تأثيرات أخرى) ؛
فقدان خصائصها كعنصر تشحيم في بناء كاميرا فيديو (تعقيد تحريك الكاميرا نفسها أو العدسة) ؛
التداخل الإلكتروني الذي يؤثر على الإشارة المرسلة ، بالإضافة إلى عوامل أخرى مختلفة ؛

بالإضافة إلى الحسابات النظرية لزاوية الرؤية ، فإن العوامل المهمة هي:

يجب أن توفر نقطة التثبيت أقصى قدر من الرؤية في المستويين الرأسي والأفقي ؛
الحماية من آثار التأثيرات المناخية أو أي تأثيرات ميكانيكية ؛
التوفر ، عند القيام بعمل وقائي لضبط كاميرا الفيديو والصيانة الوقائية ؛

يتطلب كل كائن نهجًا فرديًا عند تحديد زاوية الرؤية ، وضوح الصورة على الشاشة. يتم تحديد كل هذا عند تعيين المهام لتحديد معلمات المنطقة المرصودة ويتم احتسابها من قبل المتخصصين.

عند التصميم ، من المهم مراعاة ميزات المعدات المستخدمة ، والتي تحدد بشكل مباشر كفاءة وجودة تصوير الفيديو. بالإضافة إلى الموقع والخصائص التقنية لكاميرات المراقبة ، فإن أحد أهم المكونات هو تعريف زاوية الرؤية ، حيث أن التقاط الكاميرا في العرض والارتفاع ، وكذلك مدى الرؤية ، يعتمد على هذه المعلمة. لكل كاميرا ، يجب أن يكون اختيار زاوية المشاهدة معلمة فردية ، نظرًا لأنها تقع جميعًا في أماكن مختلفة بخصائصها الخاصة. على سبيل المثال ، بالنسبة للكاميرا المثبتة في ممر ضيق ، ستكون معلمة الأولوية هي التقاط ضيق مع اتجاه بعيد ، بينما يجب أن تلتقط الكاميرات الموجودة في غرفة كبيرة أو في منطقة مفتوحة جزءًا أكبر من المساحة.

هناك أنواع من الكاميرات المجهزة بعدسات متعددة البؤرة ، أي العدسات التي تسمح لك بتغيير زاوية الرؤية عن طريق تغيير البعد البؤري ، وبالتالي ضبط القبضة والاتجاه الأمثل في الموقع. تسمح لك كاميرات الزووم بالتحكم في العدسة المتغيرة البؤرة من جهاز التحكم عن بعد ، حيث يمكنك متابعة التغييرات التي تظهر على الشاشة على الفور.

عند تحديد زاوية عرض كاميرا الفيديو ، يجب مراعاة الوظائف الرئيسية للعناصر البصرية:

يؤدي تقليل الطول البؤري (F) إلى زيادة زاوية الرؤية.
زيادة البعد البؤري وتقليل الرؤية.
كلما كان قطر مصفوفة CCD أصغر ، كانت زاوية الرؤية أصغر (بنفس العدسات).

في بعض الحالات ، يمكن تجهيز كاميرات CCTV بعدسات بزاوية رؤية 120 درجة أو أكثر في المستوى الأفقي (على سبيل المثال ، فتحات باب الفيديو ، وكاميرات DVR للسيارة ، وكاميرات عين السمكة ، وغيرها). الصورة التي تم الحصول عليها بهذه الكاميرات تتسبب في تشويه بصري وتبدو كصورة محدبة غير واضحة على الجانبين ، حيث يصعب للغاية رؤية التفاصيل الصغيرة ووجوه الأشخاص. كقاعدة عامة ، يتم استخدام هذه الكاميرات للتقييم العام للأحداث في المواقع.

تستخدم عدسات كاميرات الفيديو قيم الطول البؤري المنفصلة فقط مع خطوة معينة ، والتي تعادل 10-15 درجة على المقياس الأفقي. كما تبين الممارسة ، فإن هذه الخطوة كافية للعثور على النسبة المثلى لزاوية الرؤية المطلوبة. في الحالات التي تتطلب فيها الظروف المحددة للكائن المحمي تعريفًا دقيقًا للغاية للرؤية ، فمن الأفضل استخدام عدسات متغيرة مع ضبط يدوي للبعد البؤري أو آلية تكبير ، مما يسمح لك بتحديد المعلمة المثلى. ولكن ، يجب ألا يغيب عن البال أن سعر هذه العدسات أعلى بكثير وأن الطاقة الضوئية أقل من العدسات الثابتة المختارة بشكل صحيح ذات البعد البؤري الثابت.

فيما يلي قيم الرؤية للمصفوفات المختلفة ، بالإضافة إلى المؤشرات التقريبية لمسافة الرؤية والتعرف على الأشياء:

قيم كاميرات الفيديو ذات المصفوفات 1/4 بوصة

الطول البؤري ، مم
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

1/3 بوصة يموت

الطول البؤري ، مم	زاوية الرؤية العمودية ، درجات	زاوية الرؤية الأفقية ، درجات	زاوية عرض قطرية ، درجات	مسافة التعرف ، متر	مسافة أفضل جودة
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

يموت 1/2 بوصة

الطول البؤري ، مم	زاوية الرؤية العمودية ، درجات	زاوية الرؤية الأفقية ، درجات	زاوية عرض قطرية ، درجات	مسافة التعرف ، متر	مسافة أفضل جودة
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

هذه القيم تقريبية ، مع مراعاة موقع كاميرا الفيديو على ارتفاع 2.5 متر. يتم حساب القيم الدقيقة وفقًا للصيغة:

F = C × D ÷ W

F هو البعد البؤري للعدسة ، مم.

C هو عرض مصفوفة CCD ، مم.

D هي المسافة من كاميرا الفيديو إلى الكائن ، m.

W هو عرض الكائن المرصود ، م.

عند تحديد الرؤية ، من الضروري أيضًا مراعاة خصوصية المسح العكسي للشاشات ، حيث لا يتم عرض الصورة على الشاشة بالكامل ، ولكن بخصم إجمالي 10 ٪ من أربعة حدود.

تعتبر زاوية الرؤية القياسية لكاميرات التلفزيون 30 درجة ، بغض النظر عن نسبة العرض إلى الارتفاع. أصبحت هذه القيمة هي المعيار لأنها تتوافق مع الإدراك البصري الأمثل للمنظور بالعين البشرية.

رئيس مجموعة الدعم الفني Benedikt Maksimenko.