Содержание:

В этой статье мы разберёмся, почему объектив — это сердце любой камеры видеонаблюдения, как фокусное расстояние и угол обзора влияют на качество картинки, чем отличаются монофокальные, вариофокальные и трансфокальные объективы, и как выбрать оптимальную модель под конкретные задачи. Всё с примерами, формулами и таблицами — скучать не придётся!

Почему объектив важнее даже объектива внимания

Представьте, что вы хотите сфотографировать своего кота — можно взять дорогущий фотоаппарат, но если объектив из дешевого пластика, в кадре будет мутная лужа вместо пушистого мимимишки. Так же и с видеонаблюдением: даже самая крутая камера с плохим объективом — это потеря денег и нервов. Объектив формирует угол обзора, четкость картинки и влияет на возможность рассмотреть мелкие детали.

Матрица и объектив — идеальный тандем

В камерах видеонаблюдения матрица — это как холст, на который объектив проецирует картинку. Размер матрицы измеряется в дюймах, и объектив подбирают так, чтобы он соответствовал матрице камеры. Например, для матрицы 1/3" подходят объективы с таким же или меньшим размером крепления.

Вот таблица размеров матриц, чтобы не запутаться:

Формат матрицы Высота (мм) Ширина (мм)
1" 9,6 12,8
1/2" 4,8 6,4
1/3" 3,6 4,8
1/4" 2,4 3,2

Матрица — это как размер окна, через которое смотрит камера. Объектив — линза, которая "приглашает" свет пройти в комнату и создать картинку.

Фокусное расстояние и угол обзора — чем они играют в прятки?

Фокусное расстояние — расстояние от объектива до матрицы, на котором формируется четкое изображение. Его измеряют в миллиметрах. Чем оно меньше — тем шире угол обзора и тем больше пространства охватывает камера, но детали могут "плыть". Чем больше фокус — тем уже угол, зато выше детализация.

Чтобы понять, какой фокус нужен, используют простые формулы:

  • F = v × S / V
  • F = h × S / H

Где:
F — фокусное расстояние (мм)
v, h — вертикальный или горизонтальный размер матрицы (мм)
S — расстояние до объекта (м)
V, H — высота или ширина объекта (м)

Пример: надо наблюдать за воротами шириной 6 м с 7 метров. Камера с матрицей 1/4" (3.2 мм по горизонтали). Формула:
F = 3.2 × 7 / 6 = 3.7 мм — выбираем объектив около 3.6 мм.

Таблица для выбора фокусного расстояния и угла обзора

Фокусное расстояние (мм) Угол обзора по вертикали (°) Угол обзора по горизонтали (°) Дистанция распознавания (м)
2,8 90 120 2
3,5 63 79 3,4
4,0 48 65 3,8
5,5 40 55 6
6,0 32 42 6
8,0 24 32 8
12,0 17 22 12
25,0 8 11 25
50,0 4 5,5 50

Увидели цифры? Вот почему важно знать, какой угол обзора и дальность вам нужны!

Фокус 2.8 мм или 3.6 мм — кто круче?

Сравним два любимца видеонаблюдения — объективы 2.8 мм и 3.6 мм:

Характеристика 2.8 мм 3.6 мм
Горизонтальный угол около 90° около 70°
Обнаружение человека до 20 м до 25 м
Идентификация лица до 2 м до 1.5 м
Определение номера авто не различим до 2 м
Главная задача Контроль большой территории, детали не важны Мониторинг малой площади, детализация важна

Так что, если хотите проследить за площадью и поймать общее движение — берите 2.8 мм. Если важно разглядеть лица и номера, 3.6 мм — ваш выбор.

Виды объективов и их чудеса настройки

  • Монофокальные (фиксированные)
    Фокусное расстояние не меняется — простые, надежные и недорогие. Подходят для мест, где не нужно часто менять угол обзора.

  • Вариофокальные
    Регулируемый фокус и угол обзора (например, 3.6–8.0 мм). Можно отсеять лишнее или охватить всю площадь. Настраиваются вручную или автоматически. Минус — дороже и крупнее.

  • Трансфокальные (зум-объективы)
    Управление фокусом с пульта! Можете приближать, удалять, фокусировать на нужном объекте. Идеально для больших объектов и роботизированных PTZ-камер.

Диафрагма — световой волшебник объектива

Диафрагма регулирует, сколько света попадет на матрицу. Фиксированная диафрагма — как шторы, которые не открыть и не закрыть, поэтому в разное время суток картинка либо засвечена, либо темна.

Автоматическая диафрагма — моторчик подстраивает створки под освещенность. Ваш глаз отдыхает, а камера получает качественное изображение и днём, и ночью. Очень важна для наружных камер.

Число диафрагмы (f-число) — чем меньше, тем светочувствительнее объектив. Например, f/1.4 круче f/3.5 при слабом освещении.

Мегапиксельные объективы — чётко как в жизни

Для IP-камер выпускают мегапиксельные объективы с высокой контрастностью и разрешением. Они делают картинку сочной, с минимальными искажениями, особенно по краям кадра. Встроенный ИК-фильтр помогает корректировать цветопередачу в ночное время.

Итоги в таблице выбора объектива под задачу

Задача Фокусное расстояние (мм) Тип объектива Особенности
Охват большой территории, общая фиксация 2.8 Монофокальный Широкий угол, низкая детализация
Контроль небольшой площади, детализация 3.6 Монофокальный/вариофокальный Более узкий угол, высокое качество
Мониторинг с удалённым управлением 2.8–12 и более Трансфокальный (зум) Пультовое управление, масштабирование

Практический пример

Вам надо следить за крыльцом дома шириной 10 м на расстоянии 20 м. Камера с матрицей 1/3" (горизонталь 4.8 мм).

Расчёт фокусного расстояния:
F = 4.8 × 20 / 10 = 9.6 мм

Значит выбираем объектив с фокусом примерно 10 мм, чтобы картинка была чёткой, а угол обзора — оптимальным для этого участка. Слишком широкий угол "размоет" детали, а слишком узкий оставит много "слепых зон".

Советы по установке

  • Угол наклона камеры влияет на площадь охвата и возможность избежать слепых зон.
  • Фиксация объектива должна быть надёжной, чтобы картинка не сбивалась.
  • Для наружных камер лучше брать с автоматической диафрагмой — свет меняется, а камера всё видит.

Заключение

Выбор объектива — это тонкий расчёт между фокусным расстоянием, размером матрицы, углом обзора и задачей наблюдения. Хотите видеть много, но с меньшей детализацией? Берите широкий угол и маленький фокус. Нужно рассмотреть мелкие детали — выбирайте объектив с большим фокусом и узким углом.

Не забывайте про тип объектива: монофокальный — просто и надежно, вариофокальный — универсально, трансфокальный — для тех, кто любит дистанционно рулить камерой.

Теперь, вооружившись этими знаниями, ваш выбор будет точным, а видеонаблюдение — максимально эффективным и четким, как удачный кадр с любимым котом.

P.S. Не бойтесь экспериментировать с углами и настройками — видеонаблюдение не терпит скучных кадров!