حاسبة مجال الرؤية FOV لكاميرات CCTV

يحدد مجال الرؤية للكاميرا ما يمكنها رؤيته فعليًا — وبأي كثافة بكسل. أدخل حجم المستشعر والبعد البؤري لحساب مجال الرؤية الأفقي والرأسي، وعرض المشهد عند أي مسافة، وكثافة البكسل الناتجة التي تقابل مناطق DORI وفق IEC 62676-4. جميع الصيغ مشتقة من مبادئ البصريات للثقب الضوئي من الدرجة الأولى.

افتح أداة تصميم CCTV المجانية ←

صيغة HFOV

مجال الرؤية الأفقي يحدده عرض المستشعر والبعد البؤري للعدسة. وهو الزاوية التي تظهر عبر المحور الأفقي للمستشعر عند المركز البصري للعدسة:

HFOV = 2 · arctan( عرض_المستشعر / ( 2 · f ) )

حيث عرض_المستشعر هو العرض الفعلي لمستشعر الصورة بالمليمتر، وf هو البعد البؤري للعدسة بنفس الوحدة. النتيجة بالراديان؛ اضرب في 180/π للتحويل إلى درجات.

مجال الرؤية الرأسي

تنطبق العلاقة نفسها رأسيًا باستخدام ارتفاع المستشعر بدلًا من العرض:

VFOV = 2 · arctan( ارتفاع_المستشعر / ( 2 · f ) )

بالنسبة لمستشعرات 16:9 فإن VFOV ≈ HFOV × 9/16. وبالنسبة لمستشعرات 4:3 فإن VFOV ≈ HFOV × 3/4. يتبع مجال الرؤية القطري الصيغة نفسها مع البعد القطري للمستشعر، لكن الأفقي والرأسي هما القيمتان المستخدمتان دائمًا تقريبًا في تصميم التخطيط.

عرض المشهد عند المسافة

بمعرفة HFOV، فإن العرض الأفقي للمشهد المرئي عند المسافة d بالمتر يشتق من مثلثات قائمة الزاوية ببساطة:

W(d) = 2 · d · tan( HFOV / 2 ) [متر]

وبالمثل، ارتفاع المشهد هو H(d) = 2 · d · tan( VFOV / 2 ). معًا تعطيان أبعاد الإطار الكاملة عند أي مدى — أساس كل تخطيط للتغطية.

كثافة البكسل عند المسافة (PD(d))

كثافة البكسل هي عدد البكسلات الأفقية الموزعة عبر عرض المشهد. تحدد ما يمكن للكاميرا فعليًا تحليله عند المدى، وهي المدخلات في نموذج DORI:

PD(d) = H_res / W(d) = H_res / ( 2 · d · tan( HFOV / 2 ) ) [بكسل/م]

كاميرا بدقة أفقية 1920 بكسل وHFOV 90° تنتج عرض مشهد قدره 30 م عند مسافة 15 م، ما يعطي 64 بكسل/م — فوق مستوى المراقبة مباشرة. لتحقيق كثافة من مستوى تحديد الهوية (250 بكسل/م) عند المسافة نفسها تحتاج إما عدسة أضيق أو دقة أعلى.

تنسيقات المستشعرات القياسية

ينتج البعد البؤري نفسه HFOV مختلفًا على تنسيقات المستشعرات المختلفة، لأن العرض الفيزيائي للمستشعر يختلف. يسرد هذا الجدول أكثر تنسيقات المستشعرات شيوعًا في CCTV وأبعادها:

التنسيق	العرض (مم)	الارتفاع (مم)	القطري (مم)	الدقة النموذجية
1/4"	3.2	2.4	4.0	VGA, 720p
1/3"	4.8	3.6	6.0	720p, 1080p
1/2.7"	5.3	4.0	6.6	1080p, 3MP
1/2.8"	5.1	3.8	6.4	1080p, 4MP
1/2.5"	5.8	4.3	7.2	2MP, 4MP
1/2"	6.4	4.8	8.0	4MP, 5MP
1/1.8"	7.2	5.3	8.9	4MP, 8MP (4K)
2/3"	8.8	6.6	11.0	5MP, 8MP

عدسة 3.6 مم على مستشعر 1/2.8" تعطي ~85° HFOV؛ والعدسة نفسها على مستشعر 1/1.8" تعطي ~58°. اقرن دائمًا البعد البؤري بتنسيق المستشعر.

مناطق DORI من مجال الرؤية والدقة

يرسم نموذج DORI كثافة البكسل إلى أربع مستويات مراقبة. بمعرفة H_res وHFOV لكاميرا معينة يمكنك حساب أقصى مسافة لكل مستوى بعكس صيغة PD(d):

d_max = H_res / ( 2 · PD_المطلوبة · tan( HFOV / 2 ) )

المستوى	الحد الأدنى بكسل/م	أقصى d (1920بكسل، 90°)	أقصى d (1920بكسل، 60°)	أقصى d (3840بكسل، 90°)
الكشف	25	38.4 م	66.5 م	76.8 م
المراقبة	63	15.2 م	26.4 م	30.5 م
التعرف	125	7.7 م	13.3 م	15.4 م
تحديد الهوية	250	3.8 م	6.7 م	7.7 م

هذه أرقام مثالية. المدى الفعلي أقصر بسبب تشوه العدسة وقلة الإضاءة والضغط وضبابية الحركة. صمّم دائمًا بهامش أمان.

مثال محلول

افترض أنك تصمم تغطية لممر مستودع طوله 20 م. المتطلب هو مستوى التعرف (125 بكسل/م) على طوله كاملًا، باستخدام كاميرا بدقة أفقية 2560 بكسل ومستشعر 1/2.8" (عرضه 5.1 مم).

1. HFOV المطلوب: PD = H_res / (2 · d · tan(HFOV/2)) ← tan(HFOV/2) = H_res / (2 · d · PD) = 2560 / (2 · 20 · 125) = 0.512 ← HFOV = 2 · arctan(0.512) ≈ 54.4°

2. البعد البؤري المطلوب: f = عرض_المستشعر / (2 · tan(HFOV/2)) = 5.1 / (2 · 0.512) ≈ 4.98 مم

3. عدسة قياسية 5 مم ستعطي أقل من 54° HFOV بقليل — وتلبي مستوى التعرف عند 20 م.

العكس: إيجاد البعد البؤري لتغطية مستهدفة

في الممارسة العملية تبدأ غالبًا من متطلب — «أحتاج 125 بكسل/م عند 30 مترًا» — وتعمل بالعكس لإيجاد مواصفة العدسة.

1. HFOV المستهدف = 2 · arctan( H_res / ( 2 · d · PD_المطلوبة ) )

2. البعد البؤري المطلوب = عرض_المستشعر / ( 2 · tan( HFOV المستهدف / 2 ) )

لمستشعر 1/2.8" (5.1 مم)، و1920 بكسل، و125 بكسل/م عند 30 م: HFOV المستهدف = 2 · arctan(1920 / (2 · 30 · 125)) = 2 · arctan(0.256) ≈ 29.0°. f = 5.1 / (2 · tan(14.5°)) ≈ 9.9 مم — عدسة قياسية 10 مم.

من يستخدم حسابات FOV؟

مُكامِلو الأنظمة الأمنية

حدد مزيج الكاميرا والعدسة لكل منطقة، لضمان تحقيق مستوى DORI المطلوب عند كل مسافة حرجة على المخطط.

الاستشاريون

تحقق من التصاميم وفق IEC 62676-4، وأنتج تقارير تغطية قابلة للتدقيق، وقارن التخطيطات البديلة بمقاييس موضوعية.

مديرو المرافق

تحقق من أن المنشآت القائمة تلبي متطلبات الأمن الحالية، وخطط لإضافة كاميرات للمواقع المتوسعة.

مهندسو التحليلات

تأكد من أن كثافة البكسل في مناطق الكشف تلبي الحدود الدنيا المطلوبة من تحليلات الفيديو المدعومة بالذكاء الاصطناعي للكشف الموثوق عن الأحداث.

تجاوز علم المثلثات اليدوي.

تحسب أداة تصميم CCTV المجانية مجال الرؤية وكثافة البكسل ونطاقات DORI من دقة الكاميرا والمستشعر وبيانات العدسة المكوّنة. اسحب كاميرا إلى مخطط معاير وعاين مناطق التغطية المحسوبة فورًا.

افتح الأداة المجانية ←