Параметры аналоговых камер CCTV

Параметры аналоговых камер CCTV

Для того, чтобы правильно выбрать видеокамеру или подобрать объектив на замену существующему, необходимо, как минимум, знать следующее:
Видеокамера имеет в своей конструкции основной элемент - матрицу из твердотельных полупроводниковых элементов, преобразующих световой поток в электрические сигналы, которые в дальнейшем передаются на вход системы обработки видеосигналов или же на вход видеомонитора.
В сфере CCTV наиболее распространены несколько типоразмеров матриц ПЗС (или CCD) для видеокамер. Это матрицы типоразмеров 1/8",1/4", 1/3" и 1/2".
Графическое представление размещения матрицы в корпусе видеокамеры и линейные размеры матриц указанных выше типоразмеров (в миллиметрах) приведены на рисунке справа.

Что такое форматы матриц CCD 510H, 760H и 960H

Телевизионные линии (ТВЛ) – это характеристика разрешения изображения в видео, определяющая количество горизонтальных линий в кадре. Чем выше это значение, тем более четким получается изображение. Иногда ТВЛ также называют линиями горизонтального разрешения (LoHR) или просто линиями разрешения. Кол-во телевизионных линий рассчитывается ТВЛ = разрешение по горизонтали / AR, где AR это формат изображения 4/3 или 16/9 соответственно. К примеру, разрешение матрицы 680 по горизонтали на 512 по вертикали, формат матрицы 4/3 получаем 680*4/3=510 ТВ линий. Как видно из расчета этот параметр напрямую связан с разрешением матрицы, которая обычно измеряется в пикселях по горизонтали и вертикали.
Термин 960H определяет количество эффективных пикселей в горизонтальном направлении CCD матрицы, а следовательно и качество изображения, формируемого камерой видеонаблюдения по горизонтали. В вертикальном направлении количество пикселей остается неизменным, и опредопределено стандартом развертки аналогового видеосигнала, и в частности для системы PAL используемой в России, оно составляет 582 видимых строки.
По сравнению с предыдущими матрицами формата 760H, новый формат матриц 960H характеризуется увеличенным на 30% числом пикселей. В результате этого повышается четкость изображения видеокамеры и становятся видимыми ранее неразличимые детали.
Разрешение по горизонтали представляет уровень детализации в горизонтальном направлении изображения, большее число указывает на более высокую четкость кадра, и как правило, измеряется в телевизионных линиях — ТВ линий, ТВЛ (англ. TV Line, TVL). Используемый метод измерения ТВЛ называется JEITA (ТТК-4602B).
Соотношение форматов:
•    для 960H — 700ТВЛ
•    для 760H — 600ТВЛ
•    для 510H — 420ТВЛ
Ниже приведена таблица соответствия между форматом матрицы и количеством эффективных пикселей, для камер видеонаблюдения стандарта PAL:
    Формат 960H CCD    Формат 760H    Формат 510H CCD
Общее кол-во пикселей,по горизонтали (H) и по вертикали (V)    1020 (H) x 596 (V)    795 (H) x 596 (V)    537 (H) x 597 (V)
Эффективное кол-во пикселей,по горизонтали (H) и по вертикали (V)    976 (H) x 582 (V)    752 (H) x 582 (V)    500 (H) x 582 (V)
Общее / эффективное кол-во пикселей на ПЗС, округленное    610 / 570 тысяч    470 / 440 тысяч    320 / 290 тысяч


УПРОЩЕННЫЙ РАСЧЕТ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ ОБЪЕКТИВА

Для упрощенного расчета фокусного расстояния видеокамеры необходимо воспользоваться простой формулой:
F=L*D/d,
где L (мм) - размер матрицы (горизонталь), D (м) - расстояние до объекта, d (м) - размер объекта по горизонтали.
Пример 1: Есть необходимость вести наблюдение за фасадом здания длиной 15 м, с расстояния установки видеокамеры 25 м, Расчетное значение фокусного расстояния объектива видеокамеры (с матрицей 1/3"), получится следующее:
1. F1 = 4,8(мм) * 25(м) / 15(м) = 8 мм
Пример 2: В дальнейшем, кроме указанной первой установленной видеокамеры потребовалась установка второй видеокамеры, для ведения видеофиксации потока людей на входе предприятия - через проходную шириной 6 м. Расчетное значение фокусного расстояния объектива видеокамеры (с матрицей 1/4"), получится следующее:
2. F2 = 3,2(мм) * 25(м) / 6(м) = 13,33 мм (выбираем ближайшее значение из стандартных F=12 мм, учитывая, что угол захвата видеокамеры по горизонтали будет несколько шире требуемых 6 м).
Ниже приведены образцы изображений, полученные из одной точки, но объективами с разными фокусными расстояниями.
Расстояние до черного автомобиля примерно – 60 метров.  

Для того, чтобы вам проще ориентироваться в подборе объективов, можно использовать следующие закономерности:

-  Опознать знакомого человека: Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах (f: mm = метров)(Например, при использовании объектива 12.0 mm, вы опознаете человека на расстоянии до 12 метров от камеры).

-  Идентифицировать незнакомого человека: Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах, деленное на два (f: mm/2 = метров)(Например, при использовании объектива 12.0 mm, вы идентифицируете человека на расстоянии до 6 метров от камеры).

-  Обнаружить человека в поле зрения камеры: Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах, помноженное на семь (f: mm*7 = метров)(Например, при использовании объектива 12.0 mm, вы обнаружите человека на расстоянии до 84 метров от камеры).

-  Распознать номер автомобиля: Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно в 1,5 раза меньше расстояния до номера автомобиля в метрах (f: mm/1,5 = метров)(Например, при использовании объектива 12.0 mm, вы распознаете номер автомобиля на расстоянии до 8 метров от камеры).