Обективи за видеонаблюдение – 2,8 mm, 3,6 mm, 4 mm или варифокален?

„Колко далече вижда тази камера?“ – това е един от въпросите, които често възникват при избора на оборудване за видеонаблюдение.

Но има и друг, не по-малко важен въпрос: „Колко широка площ ще вижда камерата?“

Двете неща са пряко свързани с обектива. Дори две камери с еднаква резолюция могат да предоставят различна картина, ако използват обективи с различно фокусно разстояние или имат различни характеристики на сензора и оптичната система.

На пазара често срещаме камери с обективи 2,8 mm, 3,6 mm и 4 mm, както и модели с варифокални обективи, например 2,7–13,5 mm.

В тази статия от УлтимаТех ще разгледаме основните разлики, ще сравним реални модели на Dahua, Hikvision и Uniview и ще обясним защо по-широкият зрителен ъгъл невинаги е предимство.

1. Какво означават милиметрите при обектива?

Стойностите 2,8 mm, 3,6 mm или 4 mm показват фокусното разстояние на обектива.

Те не означават колко метра напред може да вижда камерата и не обозначават физическия диаметър на обектива.

Фокусното разстояние, заедно с характеристиките на сензора и оптиката, определя зрителния ъгъл на камерата.

При еднакъв размер на сензора и съпоставима оптична конструкция важи следната зависимост:

• По-малко фокусно разстояние – по-широк зрителен ъгъл и по-голяма наблюдавана площ.
• По-голямо фокусно разстояние – по-тесен зрителен ъгъл, но по-голямо изображение на отдалечените обекти.

Например камера с обектив 2,8 mm обикновено обхваща по-голяма площ от същата камера с обектив 3,6 mm.

Но ако сравняваме различни модели с различни сензори, само стойността в милиметри не е достатъчна. Трябва да проверим и действителния зрителен ъгъл, посочен от производителя.

Реални примери: еднакъв обектив, различен зрителен ъгъл

За да покажем защо фокусното разстояние не е достатъчно за правилния избор, нека сравним шест модела камери от три производителя: Dahua, Hikvision и Uniview.

Всички посочени стойности са за хоризонталния зрителен ъгъл (H), според официалните технически спецификации. Това е важно, защото производителите посочват също вертикален (V) и диагонален (D) зрителен ъгъл, чиито стойности не трябва да се смесват при сравнение.

Dahua

• Dahua IPC-HDW1239V-A-IL – 2,8 mm: 104°; 3,6 mm: 88°.
• Dahua IPC-HDW1439V-IL-K – 2,8 mm: 94°; 3,6 mm: 78°.

При тези два модела на Dahua разликата е 10° както при 2,8 mm, така и при 3,6 mm.

Следователно две камери от един производител, обозначени с еднакво фокусно разстояние, не са задължително с еднакъв зрителен ъгъл.

Hikvision

• Hikvision DS-2CE78K0T-LXTS – 2,8 mm: 112°; 3,6 mm: 92°.
• Hikvision DS-2CE76G0T-LPFS – 2,8 mm: 105°; 3,6 mm: 89°.

И тук виждаме разлика между моделите, въпреки еднаквото фокусно разстояние.

Уточнение: Посочените модели на Hikvision са аналогови камери от серията Turbo HD, докато разглежданите модели на Dahua и Uniview са IP камери. Сравнението служи за демонстриране на зависимостта между фокусното разстояние, сензора, оптиката и зрителния ъгъл.

Uniview

• Uniview IPC3612SR3-PF28 / IPC3612SR3-PF36 – 2,8 mm: 88,9°; 3,6 mm: 65,7°.
• Uniview IPC3614SR3-DPF28M / IPC3614SR3-DPF36M – 2,8 mm: 104,4°; 3,6 mm: 76,5°.

При тези камери на Uniview разликата достига 15,5° при 2,8 mm и 10,8° при 3,6 mm.

Какво показва сравнението?

Сред шестте разгледани модела хоризонталният зрителен ъгъл при обектив 2,8 mm варира от 88,9° до 112° – разлика от 23,1°.

При обектив 3,6 mm стойностите са от 65,7° до 92° – разлика от 26,3°.

Това е осезаемо различие, което може да промени както обхвата на наблюдение, така и детайлността в определена зона.

Причината е, че действителният зрителен ъгъл се определя от комбинацията между фокусното разстояние, използваната активна площ на сензора и оптичната конструкция на камерата.

Извод: Не е достатъчно да знаем, че камерата е с обектив 2,8 или 3,6 mm. За правилното проектиране трябва да проверим действителния зрителен ъгъл в техническата документация на конкретния модел.

2. Камера с обектив 2,8 mm – когато искаме по-широк поглед

Обективът 2,8 mm е един от най-разпространените при камерите за видеонаблюдение.

Обикновено се използва, когато е необходимо да обхванем сравнително широка зона.

Такива места могат да бъдат:

• Входни пространства и фоайета.
• Асансьорни площадки и стълбища.
• Малки и средни помещения.
• Дворове и открити площи, когато целта е общо наблюдение.
• Пространства, в които е важно да виждаме какво се случва и встрани от камерата.

Предимства

Основното предимство е широкото зрително поле. С една камера можем да наблюдаваме значителна част от дадено пространство, което в някои случаи намалява необходимостта от допълнителни камери.

Ограничения

Широкият зрителен ъгъл означава, че върху определен брой пиксели се разпределя по-голяма наблюдавана площ.

Следователно отдалечените хора и предмети могат да заемат сравнително малко място в изображението.

Например камера с обектив 2,8 mm може да показва цял двор, но това не гарантира, че човек в най-далечната му част ще бъде заснет с достатъчна детайлност за идентификация.

Извод: 2,8 mm често е подходящ избор, когато приоритет е широкото наблюдение, а не непременно детайлността на отдалечен обект.

3. Камера с обектив 3,6 mm – баланс между обхват и детайлност

При един и същ модел камера обективът 3,6 mm обикновено осигурява по-тесен зрителен ъгъл от 2,8 mm.

Това означава, че ще наблюдаваме по-малка част от пространството, но обектите в кадъра могат да изглеждат по-големи.

Този вариант често е подходящ за:

• Коридори.
• Входни врати.
• Подходи към сгради.
• Пешеходни алеи.
• Определени участъци от паркинги.

Практически пример

Представете си камера, монтирана в началото на дълъг коридор.

С обектив 2,8 mm тя може да обхваща по-широка зона около себе си.

С обектив 3,6 mm страничният обхват ще бъде по-малък, но човек в далечната част на коридора може да заема повече пиксели в изображението.

Това може да подобри полезната детайлност именно в зоната, която ни интересува.

Крайният резултат обаче зависи и от резолюцията, размера на сензора, качеството на оптиката и действителното разстояние.

Извод: 3,6 mm често е добър избор, когато искаме по-концентрирано наблюдение в определена посока, без да стесняваме прекалено много зрителното поле.

4. Камера с обектив 4 mm – по-концентрирано наблюдение

При един и същ сензор и съпоставима оптика обективът 4 mm предлага малко по-тесен зрителен ъгъл в сравнение с 3,6 mm.

Разликата не е толкова голяма, колкото между 2,8 и 4 mm, но при определени инсталации може да бъде съществена.

Обективът 4 mm може да бъде подходящ за наблюдение на:

• Конкретна входна врата.
• Контролирана зона за преминаване.
• Подход към гараж или паркинг.
• Отделен участък от двор.
• Други места, при които широкото наблюдение не е основната цел.

При по-тесен зрителен ъгъл трябва внимателно да изберем мястото и посоката на монтаж.

В противен случай могат да останат ненаблюдавани участъци непосредствено встрани от камерата.

Извод: 4 mm може да бъде предпочетен, когато задачата изисква по-концентрирано наблюдение на определена зона.

5. А какво става с обективите 6 mm и 8 mm?

Макар при много инсталации да се използват 2,8 или 3,6 mm, съществуват и камери с по-голямо фиксирано фокусно разстояние.

Обективите 6 и 8 mm обикновено предлагат още по-тесен зрителен ъгъл при съпоставими характеристики на сензора.

Това може да бъде полезно, когато наблюдаваме конкретна зона, разположена по-далече от камерата.

Трябва обаче да правим разлика между по-голям размер на отдалечения обект в кадъра и твърдението, че камерата „вижда на повече метри“.

Камерата с обектив 8 mm не получава автоматично по-добър сензор или по-силно нощно осветление.

Тя просто представя по-тесен участък от пространството.

При такава конфигурация е особено важно предварително да определим точната зона за наблюдение.

6. Какво представлява варифокалният обектив?

Досега разглеждахме камери с фиксирано фокусно разстояние.

Това означава, че зрителният им ъгъл е определен от конструкцията на обектива и не може свободно да се променя чрез настройка.

Варифокалният обектив позволява фокусното разстояние да се регулира в определени граници.

Например камера с обектив 2,7–13,5 mm може да бъде настроена за по-широко или по-тясно наблюдение според конкретната задача.

Това е особено полезно, когато предварително не можем да определим с достатъчна точност какъв зрителен ъгъл ще бъде необходим.

Ръчен варифокален обектив

При този тип регулирането се извършва физически на самия обектив.

Обикновено е необходим достъп до камерата, а след промяна на фокусното разстояние може да се наложи и настройка на фокуса.

Моторизиран варифокален обектив

При моторизираните модели регулирането може да се извършва електронно през интерфейса на камерата или съвместим софтуер.

Така монтажникът може да промени зрителния ъгъл, без да отваря камерата и да регулира механично обектива.

Някои модели разполагат и с автоматично фокусиране.

Важно: Не всеки варифокален обектив е моторизиран. Това са различни характеристики, които трябва да се проверяват при избора.

7. Варифокална камера или PTZ – има ли разлика?

Да, и тя е съществена.

При обикновената варифокална камера променяме зрителния ъгъл, но камерата остава насочена в същата посока.

PTZ камерите могат да имат допълнителни възможности:

• Pan – хоризонтално завъртане.
• Tilt – вертикално накланяне.
• Zoom – оптично увеличение.

Следователно моторизираният варифокален обектив не превръща автоматично камерата в PTZ.

Това е важно разграничение, особено когато клиентът очаква камерата да може дистанционно да се завърта и да наблюдава различни части от обекта.

8. Защо повече мегапиксели не компенсират неправилния обектив?

Тук стигаме до пряката връзка между избора на резолюция и избора на обектив.

Представете си две камери, насочени към една и съща входна врата.

Първата е с резолюция 8 MP и широк обектив, който обхваща голяма част от сградата.

Втората е с резолюция 4 MP, но с обектив, при който входната врата заема значително по-голяма част от кадъра.

Възможно е втората камера да предоставя повече полезни детайли за човек, който преминава през вратата.

Причината е, че важният обект заема повече пиксели в изображението.

Затова при професионалното проектиране се отчита не само резолюцията, но и плътността на пикселите в конкретната зона за наблюдение.

Една камера може да бъде отлична за общо наблюдение, но недостатъчна за идентификация на лица на определено разстояние.

И обратно – камера с по-тесен обектив може да бъде много полезна за конкретна входна зона, но неподходяща за наблюдение на цялото околно пространство.

Повече за влиянието на резолюцията можете да прочетете в статията ни „Камери за видеонаблюдение с 2, 4 или 8 MP – каква резолюция да изберем?“.

9. Кой обектив е подходящ за различните обекти?

Жилищен вход

Ако камерата наблюдава малко входно пространство, 2,8 mm може да осигури необходимия широк обхват.

Ако целта е по-концентрирано наблюдение на входната врата от определено разстояние, 3,6 или 4 mm може да се окажат по-подходящи.

Коридор

При дълъг и тесен коридор широкият обектив невинаги е най-доброто решение.

Понякога по-тесният зрителен ъгъл осигурява по-добра детайлност по дължината на коридора.

В определени ситуации може да бъде полезна и камера, която поддържа специален режим за вертикално ориентирано наблюдение на коридори.

Паркинг

Ако искаме общ преглед на голяма площ, по-широк обектив може да бъде полезен.

Ако обаче основната задача е наблюдение на конкретен вход, изход или проход, по-тесният зрителен ъгъл може да даде по-добър резултат.

В много случаи правилното решение е използването на няколко камери с различно предназначение.

Склад или производствено помещение

В зависимост от разположението на стелажите, проходите и работните зони може да е необходимо както широко, така и по-концентрирано наблюдение.

Варифокалният обектив може да бъде особено полезен, когато точният зрителен ъгъл трябва да се настрои след монтажа.

10. Има ли универсално най-добър обектив?

Не.

Нито 2,8 mm, нито 3,6 mm, нито 4 mm е най-добрият избор във всички ситуации.

Една и съща камера може да изпълнява различни задачи според разположението и обектива си.

Преди избора трябва да си отговорим на няколко въпроса:

• Каква площ трябва да наблюдаваме?
• На какво разстояние ще бъдат важните обекти?
• Искаме ли общ преглед или конкретни детайли?
• Има ли зони, които не трябва да остават извън кадъра?
• Необходимо ли е зрителният ъгъл да може да се регулира след монтажа?

Съществено значение има и размерът на сензора. Затова при сравнение на различни модели трябва да се проверява действителният хоризонтален и вертикален зрителен ъгъл в техническата документация.

11. Какво препоръчва УлтимаТех?

При проектиране на система за видеонаблюдение УлтимаТех подбира обектива според конкретната задача на всяка камера.

За общо наблюдение на широко пространство може да е подходящ 2,8 mm обектив.

За по-концентрирано наблюдение на входове, коридори или определени участъци може да предпочетем 3,6 или 4 mm.

Когато е необходима по-прецизна настройка на зрителния ъгъл, варифокалният обектив предлага допълнителна гъвкавост.

Но не е необходимо всяка камера да бъде варифокална. Правилно избраният фиксиран обектив може да бъде напълно достатъчен, а понякога и по-икономичното решение.

Освен обектива трябва да се вземат предвид резолюцията, качеството на сензора, осветеността, нощното виждане и условията, при които ще работи камерата.

По темата за нощното наблюдение можете да прочетете и сравнението ни „IR, бяла светлина или Smart Dual Light – кое е по-добро за нощно видеонаблюдение?“.

Заключение

Изборът на обектив е не по-малко важен от избора на резолюция.

Повече мегапиксели не могат автоматично да компенсират неправилно подбран зрителен ъгъл.

Както показват и реалните примери с Dahua, Hikvision и Uniview, дори две камери с еднакво фокусно разстояние могат да предоставят съществено различно зрително поле.

Добрата система за видеонаблюдение трябва да осигурява необходимата детайлност точно там, където тя е важна.

Затова правилният избор започва не от въпроса „Коя камера има най-широк обектив?“, а от „Какво точно трябва да виждаме?“

Съвет от УлтимаТех: Преди да изберете камера, определете конкретната зона за наблюдение и необходимата детайлност. За консултация и проектиране на подходяща система за видеонаблюдение можете да се свържете с УлтимаТех на телефон 089 383 8833 или чрез страницата ни Контакти.