مجال الرؤية والبعد البؤري: الدليل الكامل لعدسات CCTV

مجال الرؤية (FOV) هو أهم مواصفة بصرية لكاميرا CCTV — فهو يحدد عرض المشهد عند أي مسافة، وبالتالي كل مقاييس التغطية الأخرى (كثافة البكسل، حدود مناطق DORI، مدى قراءة لوحات ANPR). يشتق هذا الدليل مجال الرؤية الأفقي (HFOV) والرأسي (VFOV) من المبادئ الأساسية باستخدام عرض المستشعر والبعد البؤري، ثم يوضح كيفية حل المشكلة العكسية — «ما العدسة التي أحتاجها لعرض تغطية معين؟»

افتح أداة تصميم CCTV المجانية ←

1. معادلة مجال الرؤية الأفقي

مجال الرؤية الأفقي للكاميرا هو دالة لكميتين فيزيائيتين: عرض مستشعر الصورة والبعد البؤري للعدسة.

حيث عرض_المستشعر هو العرض النشط لمستشعر الصورة (بالملم) وf هو البعد البؤري (بالملم). ويتبع مجال الرؤية الرأسي نسبة الأبعاد:

2. مثال محلول

مستشعر 1/2.8 بوصة له عرض حوالي 5.57 ملم. ركب عدسة 4 ملم:

عند 10 م، ترى هذه الكاميرا عرض مشهد أفقي قدره W = 2 · 10 · tan(34.86°) = 13.9 م. مع مستشعر 1920 بكسل تكون كثافة البكسل 1920 / 13.9 = 138 بكسل/م، وهو بثبات ضمن مستوى التعرف.

بدّل إلى عدسة 2.8 ملم على نفس المستشعر: HFOV = 2 · arctan(5.57 / 5.6) = 89.5°. عند 10 م يقفز عرض المشهد إلى 19.9 م، وتنخفض الكثافة إلى 96 بكسل/م — لا تزال ملاحظة، ولكن لم تعد تعرفًا.

3. أحجام صيغ المستشعرات

4. حل المشكلة العكسية

بالنظر إلى عرض تغطية مستهدف W عند مسافة d، يكون مجال الرؤية الأفقي المطلوب:

ثم، بمعرفة عرض المستشعر، نحل لإيجاد البعد البؤري:

مثال: تحتاج تغطية بعرض 20 م عند مسافة 15 م. HFOV = 2 · arctan(20 / 30) = 67.4°. على مستشعر 1/2.8 بوصة (5.57 ملم): f = 5.57 / (2 · tan(33.7°)) = 4.16 ملم. أقرب عدسة قياسية هي 4 ملم.

5. خلاصات رئيسية لهندسة التخطيط

• بعد بؤري أقل = رؤية أوسع، وكثافة بكسل أقل. عدسة 2.8 ملم تغطي غرفة ولكنها قد لا تحدد الوجوه في الطرف البعيد.
• بعد بؤري أعلى = رؤية أضيق، وكثافة بكسل أعلى. عدسة 12 ملم تقرأ لوحة أرقام لكنها تفوت المشهد المحيط بها.
• حجم المستشعر غير قابل للتفاوض. كاميرتان بنفس البعد البؤري وصيغتي مستشعر مختلفتين تنتجان مجال رؤية أفقي مختلفًا. تحقق دائمًا من عرض المستشعر.
• صمم بالعكس من متطلب DORI. حدد المستوى الذي تحتاجه عند أبعد نقطة، واحسب مجال الرؤية الأفقي المطلوب، ثم اختر بعدًا بؤريًا يحققه.