Угол обзора 120°. Или реальные углы обзора камер видеонаблюдения
Все чаще и чаще наши кленты спрашивают камеры видеонаблюдения с углом обзора в 120 градусов и более. Большинство несведующих в этой теме людей уверены, что это типичное значение для стандартных видеокамер. Да что греха таить, многие из продавцов также заявляют, что у камер с объективом 2,8 мм угол обзора 120° по горизонтали. Давайте посмотрим на реальные значения. Мы уже измеряли реальные углы автомобильных видеорегистраторов, и развенчали миф о том, что у большинства из них угол обзора 120 и более градусов.
Для наглядного сравнения углов поля зрения на камерах с разными объективами был проведен эксперимент, который описывается далее в статье.
Мы использовали 4 IP камеры с разными объективами:
Все видеокамеры разместили на высоте около 2 метров напротив «испытательной» стены в нашем офисе. Обзор камер выровняли по центру, чтобы лучше оценить разницу в ширине угла поля зрения. Было сделано по одному снимку для каждой из трех следующих камер:
Угол обзора видеокамеры с объективом 3,6мм:
PN-IP2-B3.6 v.2.6.3 c фокусным расстоянием 3.6 мм. Видны 2 крайних кресла менеджеров и часть правой стены. Угол поля зрения приблизительно равен 73°.
Угол обзора видеокамеры с объективом 2.8мм:
Угол обзора видеокамеры с объективом 1.9мм:
PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2 с фокусным расстоянием 1.9 мм. По скриншоту видно, что у этой камеры в кадр уже попадают обе витрины и даже часть дверного проема торгового зала. Угол обзора у нее достигает 109°.
Угол обзора видеокамеры с объективом 1,4 мм:
Более наглядно это можно представить таким образом:
У видеокамер с небольшим углом поля зрения выше плотность пикселей, а значит лучше детализация изображения. Многим будет достаточно такой ширина обзора, поэтому такие камеры остаются популярными в видеонаблюдении. В случае необходимости захватить больший участок для наблюдения, потребуется камера с более широким углом обзора.
Какое поле зрения FOV у Oculus Rift, HTC Vive, Gear VR, PSVR
У какого шлема виртуальной реальности самый большой угол обзора?
Быстрые ссылки по статье:
Что такое поле зрения?
Поле зрения или FOV в VR шлеме, означает угол обзора, который доступен вашим глазам пока на вас одета гарнитура.
Какое поле зрение у человеческого глаза?
Если вкратце, то поле зрения у человека около 180 градусов. Но всё немного сложнее.
Совершенно не обязательно, что бы у гарнитуры был FOV в 200 градусов для полноценного VR. Когда оба глаза смотрят в одну точку, то для ощущения полного окружения изображением, достаточно будет 120-ти градусной перспективы. В таких условия возникает то самое, естественное 3D-зрение, которым мы обладаем в обычных условиях.
Поле зрения в виртуальной реальности.
Существует два разных типа FOV, которые следует учитывать при работе с VR: угол обзора камеры на которую снято видео и угол обзора в гарнитуре. В этом сравнении мы обсуждаем FOV гарнитуры, а значит именно по этому параметру будем определять победителя.
Поле зрения дисплея зависит от размера объективов и аппаратным дизайном (то есть, на сколько близко к объективам находятся ваши глаза). А поле обзора камеры относится к изменениям, которые вы можете внести в игре или программе (например, в меню настроек Call of Duty).
У какого VR шлема самое большое поле зрения?
Для ответа на этот вопрос, нужно учитывать не только стандартный FOV шлема виртуальной реальности, но и возможности по увеличению угла обзора гарнитуры.
Поле зрения HTC Vive
Стандартная версия HTC Vive имеет поле зрения в 110 градусов. Но когда ваши глаза находятся на расстоянии около 10 мм от объективов, он возрастает до 140! Это означает, что вы получаете FOV около 100 горизонтальных и 110 вертикальных градусов углов обзора в HTC Vive.
Некоторые пользователи пишут, что вручную, на Vive можно увеличить FOV примерно на 30 градусов от стандарта. Однако, следует помнить, что изменение в конструкции Vive может привести к неудобству ношения и к усталости глаз!
Для менее консервативных модеров, у Vive имеется встроенный регулятор, который позволяет настроить расстояние от линз до глаз. Регулировка расстояния между объективами и глазами может привести к небольшому увеличению FOV.
Поле зрения Oculus Rift
FOV для Oculus Rift CV1 (потребительская версия 1) составляет около 80 горизонтальных и 90 вертикальных градусов, когда ваши глаза находятся на расстоянии около 10 мм от линз. Это примерно 120 диагональных градусов общего поля зрения.
Поскольку линзы Рифта регулируются только для настройки меж зрачкового расстояния, а не изменения расстояния от глаз, увеличить поле зрения в данной гарнитуре возможно только лишь собственными силами. Если добиться того, что бы линзы располагались максимально близко к глазам, то можно получить те самые, 120 градусов FOV.
Поле зрения Samsung Gear VR
Из многих источников можно узнать, что Samsung Gear VR имеет статическое поле зрения в 96 градусов, но этот показатель так же зависит от используемого телефона. Меньшие телефоны предоставляют, как вы можете себе представить, меньше поля зрения.
Некоторые пользователи утверждают, что их Note 4 обеспечивает около 95 градусов FOV, в то время как с Galaxy S6, он составляет около 90 градусов. Логично, не так ли? Это довольно приличный FOV для самой дешевой VR гарнитуры из данного списка.
Поле зрения PlayStation VR
Хотя поле зрения у Playstation VR, не на много больше чем у Gear VR и составляет 100 градусов, эти несколько градусов имеют большое значение. Не стоит забывать, что еще несколько до 110-ти, позволяют полностью забыть, что вы находитесь в шлеме.
Как и Vive, у PSVR есть регулятор глубины посадки линз. Вы можете сдвинуть всю конструкцию относительно ваших глаз, уменьшив таким образом расстояние до линз и увеличив поле обзора. Это должно позволить каждому пользователю получить по крайней мере 100-градусный угол обзора.
Сильно ли важен FOV для вас?
При покупке VR гарнитуры, вы учитывали её поле зрения? Или этот параметр был не особо важен. Напишите об этом в комментариях! Такая информация может помочь другим пользователям сделать правильный выбор.
Угол обзора объектива камеры видеонаблюдения
Одним из важных параметров, которые необходимо брать во внимание перед покупкой камеры видеонаблюдения, является угол обзора объектива. От этой величины напрямую зависит то, какая площадь наблюдаемого участка попадет в поле зрения камеры. Например, для получения общего обзора участка или тесного помещения необходимо выбирать камеры с широким углом обзора, а при необходимости сосредоточения на каком-либо определенном объекте – с узким.
Содержание:
От каких параметров зависит угол обзора?
Угол обзора объектива зависит от двух определяющих его параметров:
Следует запомнить, что чем большим ФР обладает объектив, тем меньшим будет угол его обзора, поэтому длиннофокусные объективы обладают возможностью наблюдения за относительно удаленными от камеры объектами, а широкоугольные позволяют охватить большую площадь территории или помещения.
Зависимость угла обзора камеры видеонаблюдения от физического размера матрицы также имеет место быть. Так, чем больше размер матрицы, тем большим будет угол обзора, например:
Данные расчеты справедливы для обозначения горизонтального угла обзора, для поиска вертикального угла необходимо брать в расчет соотношение вертикальных и горизонтальных сторон матрицы.
Определяем необходимое фокусное расстояние
Практически во всех случаях возникает необходимость выбора оптимального угла обзора камеры, который может быть определен благодаря расчету ФР объектива. По сути, угол обзора является зависимой величиной от фокусного расстояния. Оно может разниться для каждого конкретного случая, и напрямую зависит от:
Так, например, угол обзора в 100° хорошо подойдет для небольших тесных помещений, но будет непригоден для наблюдения за удаленными на несколько десятков метров объектами – при просмотре на записи просто невозможно будет различить детали объекта. При увеличении фокусного расстояния сужается угол обзора и появляется возможность наблюдения за относительно отдаленными объектами.
Зная несколько параметров камеры видеонаблюдения и некоторые данные об объекте наблюдения несложно определить необходимое в каждом конкретном случае ФР объектива.
Оптимальное ФР объектива рассчитывают по формуле:
F= h*S/Н или F= v*S/V, где
h – размер горизонтальной стороны матрицы;
S – расстояние до объекта слежения;
H – размер объекта наблюдения по горизонтали;
v – размер вертикальной стороны матрицы;
V – размер объекта наблюдения по вертикали.
Размер вертикальной и горизонтальной сторон сенсора камеры вы можете узнать из данной таблицы:
Для примера рассчитаем простую задачу. Дано: необходимо наблюдать за фасадной стороной небольшого гаража, шириной 4 метра, расстояние до объекта – 10 метров. Размер матрицы – ½ дюйма. Рассчитать подходящее ФР объектива камеры. Для решения воспользуемся формулой, и подставим все необходимые значения:
Рассчитав формулу мы получили, что ФР объектива должно равняться 16, но есть еще один нюанс. Очень важно, чтобы угол обзора камеры был больше рассчитанного, иначе кроме объекта наблюдения больше ничего не будет видно. Поэтому в данном случае оптимальным фокусным расстоянием объектива камеры будет 8-10 мм. Угол обзора при таких значениях будет равен около 35°, и вполне подойдет для видеонаблюдения за гаражом на расстоянии 10 метров. Ниже приведена подробная таблица с углами обзора камер с различными параметрами фокусного расстояния и размерами матрицы.
При необходимости время от времени менять угол обзора, или в любых сложных ситуациях, когда определиться с фокусным расстоянием до покупки камеры бывает проблематично, стоит приобретать камеры с вариофокальным объективом, которые позволяют регулировать угол обзора вручную. Диапазон ФР таких камер обычно лежит в пределах 2,8-12 мм. При использовании вариофокальных объективов вы можете приближать или отдалять картинку без потерь качества благодаря оптическому увеличению объектива.
Какой угол обзора выбрать?
Ответ на этот вопрос зависит от конкретной задачи, ведь каждая ситуация индивидуальна. Например, для видеонаблюдения за большой территорией без необходимости выделения конкретного объекта используют камеры с широкоугольным объективом 2,8-3,6 мм и углом обзора 70-140°.
Угол обзора 60° подобен углу обзора человеческого глаза, и является средним значением. Камеры с таким углом способны передавать детальное изображение с дальностью до объекта наблюдения до 10 м.
Камеры с длиннофокусным объективом и узким углом обзора (10-30°) применяются для наблюдения за отдаленными объектами, расстояние до которых может варьироваться от 20 до 70 метров, и зависит от ФР объектива.
Есть одна интересная особенность, которая позволяет определить расстояние уверенного распознавания объекта, и может служить своеобразной шпаргалкой при выборе камеры. Она заключается в примерном равенстве фокусного расстояния, выраженного в миллиметрах с дистанцией уверенного распознавания в метрах. Например, камера с матрицей 1/3 дюйма и объективом с фокусным расстоянием 12 мм сможет распознать человеческую фигуру на расстоянии 12 метров. На этом расстоянии размер наблюдаемой зоны будет равняться 3 метра в высоту, и 4 в ширину, что позволит достаточно уверенно провести идентификацию человека.
Что значит угол обзора 110 градусов
В первую очередь, при выборе видеокамеры следует обращать внимание на угол обзора, так как именно он определяет зону наблюдения. В видеонаблюдении угол обзора играет важную, основополагающую роль. Он зависит от фокусного расстояния объектива камеры и размера ее сенсора. Видеокамера, у которой сенсор большего размера, даже при одинаковом фокусном расстоянии, будет иметь большой угол обзора. Изображение с высокой детализацией можно получить с помощью узкого угла обзора, а не только при увеличении разрешающей способности системы. Если угол обзора видеокамеры будет шире, то детализация объектов в кадре будет хуже.
Цель эксперимента: наглядно показать зависимость углов обзора видеокамеры от используемых объективов.
Рассмотрим примеры для видеокамер, выполняющих «обзорные» функции, которые расположены так, чтобы захватить «общий вид».
Уличные видеокамеры с различным фокусным расстоянием объектива и фиксированным размером сенсора. Камеры расположены таким образом, чтобы продемонстрировать «общий вид» парковки перед зданием.
Для сравнения возьмем следующие модели камер с фиксированными (не подстраиваемыми) объективами, имеющими разные фокусные расстояния:
PN-IP2-B3.6 v.2.6.3 – объектив 3,6 мм,
PN-IP2-B2.8 v.2.6.3 – объектив 2,8 мм,
PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2 с объективом 1,9 мм,
Высота расположения всех трёх камер в эксперименте одинаковая. Это 3 этаж офисного здания, примерно 10 метров от асфальта. Для того, чтобы более наглядно просмотреть ширину углов обзора камеры, она выравнивалась по правому нижнему углу. А с левого края, с помощью сделанных скриншотов, можно сравнить широкое или узкое видение видеокамеры по горизонтали. В результате проведенного эксперимента было сделано три скриншота.
Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 3.6 мм
На первом скриншоте, изготовленном с помощью видеокамеры PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3 с фокусным расстоянием 3.6мм, в левой части полученного изображения мы можем наблюдать припаркованный на стоянке грузовик и забор слева от него. Угол обзора составляет примерно 72 градуса.
Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 2.8 мм
На скриншоте, изготовленном с помощью видеокамерыс фокусным расстоянием 2.8мм модель PN-IP2-B2.8 v.2.6.3, слева видно ещё порядка 15-20м забора, и часть стоянки позади грузовика. Угол обзора при использовании камеры PN-IP2-B2.8 v.2.6.3 с фокусным расстоянием 2.8мм уже порядка 87 градусов.
Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 1.9 мм
Третий скриншот получен с применением видеокамеры PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2, с широкоугольным объективом, имеющем фокусное расстояние 1,9мм. На изображении можно увидеть уже не только стоянку позади припаркованного грузовика, но и выезд другого грузовика из стоянки. Угол обзора у данной камеры составляет примерно 112 градусов.
Стоит понимать, что чем шире видит камера, тем меньше плотность пикселей и, соответственно, хуже детализация каждого участка получаемого изображения.
Камеры и с не самыми широкими углами обзора имеют право на жизнь и актуальны в использовании, главное правильно подобрать камеру видеонаблюдения отвечающую требованиям за наблюдаемым объектом и удовлетворяющую желаемому результату по качеству картинки.
Расчёт углов обзора видеокамер для всех 3-х случаев
Угол обзора видеокамеры рассчитать можно по формуле:
Для PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3
а1=2*arctg*5,376мм/2*3,6 мм = 73,4 градуса
a2=2*arctg*5,376мм/2*2.8 мм = 87 градусов
Для PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2
а3=2*arctg*5.376мм/2*1,9 мм = 109 градусов
Наглядно можно изобразить так:
Если Вы хотите получать уведомления о похожих постах, присоединяйтесь к нашему Телеграмм-каналу:
Угол обзора видеорегистратора: 120, 140 или 170 градусов?
Обновлено 10 марта 2020, 17:25
Угол обзора видеорегистратора – это очень важная характеристика, так как от нее будет зависеть не только горизонтальная и вертикальная обзорность, но и качество видео. Угол обзора характеризует ту часть окружающего пространства, которая попадет в кадр вашего видеорегистратора. Чаще всего во внимание берется именно горизонтальный угол обзора, от которого зависит, насколько большая область окружающего пространства слева и справа попадет в кадр, а вертикальный не рассматривается, так как во всех устройствах он достаточный.
Вертикальный и горизонтальный угол обзора
Диагональный угол обзора
Казалось бы, все очень просто – в характеристиках видеорегистратора есть угол обзора в градусах, который нам и нужно оценить, но все немного сложнее. Дело в том, что в технической документации производители, как правило, указывают угол обзора не по горизонтали, а по диагонали, так как в таком случае цифра получается больше.
Диагональный угол обзора
Поэтому многих покупателей может запутать, например, угол обзора в 170 градусов, указанный в характеристиках видеорегистратора. Они подумают, что получат изображение не только перед автомобилем, но и по его краям. На самом деле, диагональный угол в 170 градусов соответствует горизонтальному углу в 130 градусов. Чтобы было нагляднее, взгляните на изображение ниже, которое иллюстрирует диагональные углы обзора. В дальнейшем мы будем говорить именно о диагональном угле.
Угол обзора видеорегистратора при движении автомобиля
Видеорегистраторы с широким углом обзора (160-170 градусов)
Важно понимать, что угол обзора зависит не только от объектива и оптики, но и от матрицы, программного обеспечения и процессора устройства. Поэтому в одном случае видеорегистратор с углом обзора 170 градусов может сильно искажать картинку по краям и отдалять объекты, а в другом давать качественное видео с минимальными искажениями. Учтите, что при таком угле искажения все равно будут.
Давайте сравним качество съемки двух видеорегистраторов с углом обзора 170 градусов:
Сравнение видеорегистраторов с одинаковым углом обзора и с разным разрешением
На верхней картинке представлен недорогой регистратор с матрицей FullHD (1920×1080), на нижней – устройство со средней ценой и матрицей с разрешением SuperHD.
Есть еще один нюанс – при сверхшироком угле обзора объекты перед вашим авто на видео будут казаться немного дальше, чем действительно находятся.
Из вышесказанного можно вывести правило: для угла обзора в 160-170 градусов регистратор должен иметь матрицу с разрешением Super HD (2304×1296 пикселей) или QUAD HD (2560х1440 пикселей) с физическим размером не меньше 1/3”, а лучше не меньше 1/2.8”. Также такой видеорегистратор желательно покупать у известных производителей, которые пишут грамотное ПО для обработки видео. Только тогда вы можете рассчитывать на качественное видео с минимальными искажениями.
Какой угол обзора оптимальный
Угол обзора видеорегистратора может варьироваться от 60 до 180 градусов по диагонали. Фактически устройства с углом 60-100 градусов уже давно ушли с рынка, сейчас большинство видеорегистраторов имеют угол обзора 120-170 градусов.
Оптимальным является угол обзора в 120-140 градусов, который чаще всего встречается на рынке видеорегистраторов. Даже бюджетные матрицы способны справиться с данным углом и обработать видео без искажений. Угла в 140 градусов более чем достаточно для фиксации пространства перед автомобилем – видны не только соседние полосы, но и обочина.
Пример съемки видеорегистратора с углом обзора 140 градусов
Если вы хотите зафиксировать максимально много пространства вокруг вашего автомобиля, то рассмотрите к покупке регистратор с двумя камерами по 140 градусов, которые устанавливаются на лобовое и заднее стекло авто. Таким образом вы сможете охватить 280 градусов обзора из 360.
Схема углов обзора в автомобиле
Резюмируем
Также не забывайте, что угол обзора это лишь одна из характеристик видеорегистратора, которая говорит о его качестве. При подборе стоит также учитывать процессор, матрицу, программное обеспечение, производителя. Если вы хотите выбрать лучший видеорегистратор под ваши потребности, то прочтите следующую статью:
