Фокусное расстояние и угол обзора: Зависимость угла обзора от фокусного расстояния и размера матрицы видеокамеры
Как правильно выбрать объектив для видеокамеры?
История начала ИТ-СолюшнГлавная >
Статьи >
Как правильно выбрать объектив для видеокамеры?
Выбирая камеру для системы видеонаблюдения, обязательно обратите внимание на ее объектив, основной характеристикой которого считается фокусное расстояние, непосредственно влияющее на угол обзора и четкость получаемого изображения. Фокусное расстояние бывает фиксированным (монофокальный объектив) или изменяемым (вариофокальный объектив).
- Монофокальные объективы имеют несколько модификаций – 2.8, 3.6, 4.0, 6.0, 10.0 мм. Самым распространенным и удобным считается монофокальный объектив 3.6 мм – он отличается хорошей чувствительностью и способен четко различать объекты на расстоянии до 4.5-5 метров, а с расстояния в 2 метра такая камера даст практически идеальную картинку. Монофокальные камеры лучше всего устанавливать в системах внутреннего и придомового видеонаблюдения, а также для опознания посетителей при входе в здания.
- Вариофокальные объективы также располагают широкой линейкой размеров, в которой наиболее популярными считаются объективы 2.8-12.0 мм и 5.0-50.0 мм. Камеры с такими объективами дают подробную картинку объектов с расстояния 15-50 метров.
Если вы запланировали купить камеры видеонаблюдения, запомните ряд закономерностей, которые упростят вам выбор подходящей модели.
- Во-первых, значение фокусного расстояния приблизительно равно расстоянию, с которого вы способны узнать знакомого вам человека. При фокусном расстоянии, например, 3.6 мм, вы сможете опознать знакомого с расстояния около 3.6 метра.
- Во-вторых, значение фокусного расстояния условно равно половине расстояния до незнакомого человека, которого вам нужно рассмотреть в подробностях. То есть, при объективе в 3.6 мм, вы сможете в деталях рассмотреть незнакомца на расстоянии 1.8-2 метра.
Что касается угла обзора, то здесь следует помнить, что человеческий глаз способен рассмотреть обстановку с углом в 60-70 градусов.
Для того, чтобы ваш выбор видеокамеры наблюдения был разумным и вы не запутались в характеристиках фокусного расстояния и угла обзора, изучите информацию зависимости параметров:
| Фокусное расстояние, мм | | Угол обзора по горизонтали, град | Угол обзора по диагонали, град | Дистанция распознавания, м | Дистанция наилучшего качества, м |
| 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 | 22,62 | 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 |
Объективы 2.
8мм. 3.6мм. 6мм., как выбрать подходящий- Статьи
Угол обзора камеры зависит от фокусного расстояния объектива. Чем меньше фокусное расстояние тем шире угол обзора. Так широко распространённые широкоформатные камеры на матрицах 1/3” с фокусным расстоянием 3,6 мм имеют угол обзора около 90° по горизонали. При фокусном расстоянии 6 мм, угол составляет ~50° Из этого следует, что чем шире угол обзора камеры (например 2.8мм.) , тем большую площадь обзора она будет охватывать. Такие широкоугольные объективы подходят для общего обзора например на парковках или придомовой территории. Но не забывайте, что при этом вы теряете в качестве картинки, поскольку на объект наблюдения приходится меньшее количество пикселей.
Взаимосвязь характеристик (фокусное расстояние, угол обзора, размер матрицы) представлена в таблице.
| Фокусное расстояние | размер матрицы 1/3″ | размер матрицы 1/4″ | ||
|---|---|---|---|---|
| Угол обзора по горизонтали | Угол обзора по вертикали | Угол обзора по горизонтали | Угол обзора по вертикали | |
2. |
82° | 65° | 65° | 52° |
| 3.6 мм. | 67° | 53° | 53° | 41° |
| 4 мм. | 62° | 48° | 48° | 37° |
| 6 мм. | 43° | 33° | 33° | 25° |
| 8 мм. | 34° | 25° | 25° | 19° |
Для камер с разрешением Full HD (2 Мп) можно руководствоваться упрощённым правилом- если на одну камеру приходится участок наблюдения до 30 кв. метров (примерные размеры 5м х 6м) лучше использовать объектив 2,8 мм. При этом вам будет достаточно разрешения камеры 2 Мп для идентификации лиц.
Если идентификация лиц не нужна — можете применять 2,8 мм для дистанций > 6 метровЕсли расстояния до объекта больше (6-15 м), для идентификации лиц, пропорционально увеличивайте фокусное расстояния объектива до 3,6 мм или 6 мм и увеличивайте количество камер Full HD, либо оставляйте объектив 2,8 мм сохраняя широкий угол но применяйте камеры с большим разрешением, например видеокамеры с разрешением 4 Мп и более.
Примечание
На широкоугольных объективах с фокусными расстояниями 2,8 мм апертурные скажения по краям картинки (по типу «рыбий глаз») более заметны глазу.
Совет
Для больших объектов и уличного видеонаблюдения лучше использовать комбинацию из камер с различными фиксированными объективами
Так же для подбора объектива вы можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчёта угла обзора камеры
Для получения консультации или помощи от наших специалистов свяжитесь с нами.
Прочтите также и другие статьи:
- Как отвязать устройство от учетной записи Hik-Connect
- Видеокамеры для наблюдения с записью звука
- Установка видеонаблюдение в многоквартирном доме
- Особенности и правила установки системы видеонаблюдения
- Камеры HiWatch с PIR-датчиком движения – эффективное решение для охраны
- Общие требования по установке видеокамер
- Видеонаблюдение — руководство по выбору
- Технология распознавания лиц от Hikvision
- Кодеки H. 265+ в системах видеонаблюдения
- Видеонаблюдение — плюсы и преимущества простыми словами
265+ в системах видеонаблюденияСтатья ОБЪЯСНЕНИЕ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ — Неделя фотографии
Майк Харрис объясняет, как рассчитывается фокусное расстояние, и показывает, как различные фокусные расстояния влияют на ваши фотографии. Вы на самом деле знаете, что это такое и как это измеряется? Фокусное расстояние используется для определения угла зрения объектива, который вы видите, когда смотрите в видоискатель вашей камеры. Он измеряется от точки, в которой лучи света сходятся внутри объектива (точка схождения) до сенсора камеры (или пленки), и рассчитывается, когда фокус установлен на бесконечность.
Объективы с фиксированным фокусным расстоянием называются фикс-объективами, а объективы с переменным фокусным расстоянием — зум-объективами. Понимание угла обзора имеет решающее значение при выборе объектива для использования, и опытные фотографы делают это инстинктивно. Чем меньше фокусное расстояние, тем шире поле зрения и «широкоугольнее» объектив.
Чем больше фокусное расстояние, тем уже поле зрения и «телеобъективнее» объектив.
Фокусные расстояния часто делятся на шесть категорий. На следующей странице вы найдете разбивку по каждой категории и жанрам фотографии, с которыми они часто связаны. Стоит отметить, что эти параметры могут немного меняться, в зависимости от того, куда вы смотрите или кого вы спрашиваете — мы предлагаем вам относиться к ним как к рекомендациям, которые помогут вам привыкнуть к выбору правильного фокусного расстояния для работы. В конечном счете, лучшим фокусным расстоянием всегда будет то, которое помогает передать ваше творческое видение.
Здесь мы упомянули фокусные расстояния в терминах 35-мм (или полнокадровых), поэтому, если вы используете камеру с датчиком APS-C или кадрированным датчиком, обратитесь к блоку «Краткий совет», чтобы узнать, почему фокусное расстояние APS-C длины отличаются, и как вы можете вычислить их быстро и легко.
Эта диаграмма помогает проиллюстрировать угол зрения.
Чем короче фокусное расстояние, тем шире угол зрения; чем больше фокусное расстояние, тем уже угол зрения.
01 СВЕРХШИРОКИЙ
02 ШИРОКИЙ
03 СТАНДАРТНЫЙ
04 КОРОТКИЙ ТЕЛЕФОТО
05 ТЕЛЕФОТО
06 СУПЕР-ТЕЛЕФОТО
1 СВЕРХШИРОКИЙ УГОЛФокусное расстояние менее 24 мм считается ультра -широкий угол. Такие фокусные расстояния обеспечивают чрезвычайно широкий угол обзора и часто используются для того, чтобы втиснуть в кадр большие здания или масштабные пейзажи. Объективы «рыбий глаз» также используют сверхширокоугольные фокусные расстояния, но имеют еще более широкие углы обзора благодаря своей специальной конструкции.
2 ШИРОКИЙ УГОЛ Широкоугольные объективы обеспечивают широкий угол обзора, не такой экстремальный, как их сверхширокоугольные аналоги. Широкоугольный объектив находится между 24 мм и 35 мм, а также используется для съемки пейзажей и архитектуры.
Широкие углы обзора могут привести к бочкообразным искажениям, поэтому обычно они не используются для портретов.
Стандартные фокусные расстояния варьируются от 35 мм до 70 мм и обычно считаются наиболее универсальными фокусными расстояниями. «Нифти пятьдесят» (или 50 мм фикс) — это классический объектив со стандартным фокусным расстоянием — он близок к полю зрения человека, что делает его популярным для самых разных жанров и сюжетов, включая уличную и документальную фотографию.
4 КОРОТКИЙ ТЕЛЕФОТОФокусное расстояние от 70 мм до 300 мм иногда называют телефото, но это еще не все. В этой категории стоит провести различие, а категория коротких (или средних) телеобъективов, которая обычно доходит до 135 мм, особенно подходит для портретов и съемки крупным планом.
5 ТЕЛЕФОТО При использовании коротких телеобъективов с фокусным расстоянием от 70 мм до 135 мм все, что выше (до 300 мм), является просто телефото.
Такие фокусные расстояния обеспечивают все более узкие углы обзора и приличную досягаемость и обычно используются спортивными фотографами и фотографами дикой природы.
Если вы превысите 300 мм, вы окажетесь на территории супертелефото. Эти фокусные расстояния обеспечивают самые узкие углы обзора и самый дальний радиус действия и используются для очень удаленных объектов, что делает их идеальными для дикой природы, авиационных соревнований и для выделения отдельных спортсменов со стороны.
БЫСТРЫЙ СОВЕТДатчики APS-C меньше, чем полнокадровые датчики, поэтому на них проецируется только часть изображения. на полнокадровой матрице. Чтобы определить «эффективное фокусное расстояние» объектива камеры с кроп-сенсором, умножьте фокусное расстояние на 1,5 (Nikon, Pentax и Sony) или 1,6 (Canon) — таким образом, 50-мм объектив на корпусе Nikon DX имеет EFL. из 75мм. ■
Угол обзора объектива – Hugh’s Pages
Угол обзора объектива, или то, что «видит» объектив, является важным элементом фотографии.
При наличии вездесущих зум-объективов, доступных сегодня, это больше зависит от того, что мы видим в видоискателе или на экране, но для некоторых приложений, таких как панорамная фотография на 360 °, полезно знать угол обзора для конкретного объектива, поэтому что количество выстрелов и их ориентацию можно рассчитать.
В эпоху 35-мм пленочной фотографии то, что видит объектив, выражалось в виде фокусного расстояния объектива. Например, объектив 24 мм или 28 мм — это широкоугольный объектив, 24 мм — более широкий угол, чем 28 мм, а объектив 200 мм или 300 мм — это телеобъектив или длиннофокусный объектив, причем 300 мм имеет более узкий угол. Вид, чем 200 мм.
Хотя это было общепринятым, угол зрения линз часто отображался графически, например, на диаграмме справа, которая показывает угол обзора для 24 мм, 28 мм, 35 мм, 45 мм, 80 мм, 12 0 мм, 200 мм и 300 мм объектив при использовании с 35-мм пленочной камерой или цифровой камерой формата FX.
С появлением цифровой фотографии появились датчики различных размеров и форматов, в результате чего фокусное расстояние объектива стало бессмысленным числом при рассмотрении его угла обзора, если только не известны размеры датчика. Производители камер, розничные продавцы и журналы приняли условное обозначение 35-мм эквивалента, чтобы те, кто знаком с объективами, используемыми для 35-мм пленочных камер, могли определить угол обзора (например, фокусное расстояние 5,2–26,0 мм (29-145 мм – эквивалент 35 мм). Это нормально для тех, кто помнит 35-мм пленочную фотографию! Однако я чувствую, что была упущена прекрасная возможность принять соглашение о выражении того, что видит объектив, как его угол обзора. Указание угла обзора для объектива для конкретной камеры будет означать, что знание фокусного расстояния объектива и размеров сенсора не потребуется, чтобы понять, что видит объектив.
Указание угла обзора по-прежнему сопряжено с трудностями, когда речь идет о расчете количества и ориентации изображений, необходимых для панорамы 360°, поскольку соглашение заключается в том, чтобы указывать угол обзора по диагонали изображения так же, как в телевизоре.
и размеры экрана УВО выражены. Информация, которая нам нужна для наших расчетов панорамы 360 °, — это угол, образуемый высотой и шириной изображения, а не диагональю.
Теоретически угол обзора можно рассчитать с помощью плоской тригонометрии. Фокусное расстояние объектива и половина размера изображения образуют прямоугольный треугольник, так что половина угла зрения = арктангенс половины измерения, деленного на фокусное расстояние.
AoV = 2 x (tan -1 ( ( d / 2 ) / f )
, где d – размер изображения (например, диагональ, ширина, высота)
, например, для 45-мм объектива на 35-мм камере где диагональ = 43,3 мм, ширина = 36 мм и высота = 24 мм, соответствующие углы обзора составляют 51,4°, 43,6° и 29°.0,9°.
Эта формула хорошо работает для больших фокусных расстояний, но становится ненадежной по мере уменьшения фокусного расстояния и вообще не работает для объективов типа «рыбий глаз», поэтому я решил, что решение состоит в том, чтобы определить значения эмпирически.
Для этого я начертил полукруг из гвоздей с интервалом 10° и сфотографировал их камерой с датчиком Nikon APS-C (23,6 мм x 15,7 мм) и с узловой точкой объектива в центре полукруга. Результаты представлены в следующей таблице:
| Таблица угла обзора объектива | Диагональ | Длинная сторона | Короткая сторона |
| Сигма 8 мм | (180°) | 180° | 115° |
| Nikon 10,5 мм | 180° | 140° | 90° |
| Сигма 10-20 мм @ 10 мм | 110° | 98° | 74° |
| Сигма 10-20 мм @ 20 мм | 73,2° | 63,4° | 44,6° |
Сравнение рассчитанных углов обзора с измеренными значениями для зум-объектива Sigma 10-20 мм и объектива Nikon 10,5 мм показывает, что значения, рассчитанные тригонометрически для прямолинейного объектива Sigma 10-20 мм, достаточно близки к измеренным значениям для определения количества и ориентации изображений для панорамы 360 °, но нам нужны измеренные значения при рассмотрении объективов типа «рыбий глаз».
Близкая корреляция расчетных и измеренных значений для объектива Sigma 10-20 мм обусловлена конструкцией объектива и одной передней Узловая точка этого объектива.
| Диагональ | Длинная сторона | Короткая сторона | ||
| Сигма 10-20 мм @ 20 мм | Рассчитано | 70,6° | 61,1° | 42,9° |
| Измерено | 73,2° | 63,4° | 44,6° | |
| Sigma 10-20 мм @ 10 мм | Рассчитано | 109,6° | 99,4° | 76,3° |
| Измерено | 110° | 98° | 74° | |
| Nikon 10,5 мм (Рыбий глаз) | Рассчитано | 106,9° | 96,7° | 73,6° |
| Измерено | 180° | 140° | 90° |
На следующих изображениях показана разница между использованием объективов с 35-мм пленочной зеркальной фотокамерой (Nikon F80) и зеркальной фотокамерой с матрицей APS-C (Nikon D60).
Объективы, используемые для создания этих изображений, предназначены для использования с датчиком DSLR, поэтому на изображениях, сделанных с помощью Nikon F80, возникает сильное виньетирование. Исключением является объектив Sigma 8 мм «рыбий глаз», который создает полное круговое изображение с углом обзора 180° при использовании с 35-мм камерой и углом обзора 180° по ширине изображения с DSLR.
| 35-мм пленочная камера (Nikon F80) | Цифровой фотоаппарат с матрицей APS-C (Nikon D60) |
Объектив «рыбий глаз» Sigma 8 мм | Объектив «рыбий глаз» Sigma 8 мм |
Объектив «рыбий глаз» Nikon 10,5 мм | Объектив «рыбий глаз» Nikon 10,5 мм |
Зум-объектив Sigma 10-20 мм @ 10 мм | Зум-объектив Sigma 10-20 мм @ 10 мм |
Зум-объектив Sigma 10-20 мм @ 20 мм | Зум-объектив Sigma 10-20 мм @ 20 мм |
Объектив Sigma 30 мм | Объектив Sigma 30 мм |
На следующих изображениях показан угол обзора для объективов Sigma 8 мм и Nikon 10,5 мм «рыбий глаз» и зум-объектива Sigma 10–20 мм, установленных на 10 мм, а затем на 20 мм для цифровой зеркальной фотокамеры с датчиком APS-C с интервалом 10°.
