Видеокамеры 2,7-13,5 мм
Видеокамеры с вариофокальным объективом 2.7-13.5 мм: технические характеристики, сфера применения и критерии выбора
Видеокамеры с вариофокальным объективом 2.7-13.5 мм представляют собой сегмент устройств видеонаблюдения, оснащенных объективом с переменным фокусным расстоянием, регулируемым в указанном диапазоне. Данный тип камер является компромиссным решением между широкоугольными фиксированными объективами и моторизованными трансфокаторами (PTZ), предлагая гибкость настройки угла обзора при фиксированном монтаже. Основное предназначение – создание универсальной системы видеоконтроля, адаптируемой под конкретные условия объекта после установки.
Технические характеристики и конструктивные особенности
Ключевым элементом таких камер является вариофокальный объектив с ручной регулировкой фокусного расстояния (Zoom) и диафрагмы (IRIS). Диапазон 2.7-13.5 мм обеспечивает 5-кратное оптическое приближение (13.5/2.7=5). Камеры могут быть выполнены в различных форм-факторах: купольные (dome), цилиндрические (bullet), корпусные (box). Разрешение варьируется от 2 до 8 и более мегапикселей, при этом физический размер матрицы (1/2.8″, 1/2.7″, 1/3″) напрямую влияет на итоговый угол обзора.
Расчет углов обзора для формата матрицы 1/3″:
- При фокусном расстоянии 2.7 мм: горизонтальный угол обзора составляет примерно 96°-100°.
- При фокусном расстоянии 13.5 мм: горизонтальный угол сужается до примерно 20°-24°.
- — Дистанция указана для разрешения камеры 2 Мп (1080p) и может увеличиваться для моделей 4-5 Мп.
- Объекты энергетики: Контроль периметра подстанций, наблюдение за состоянием оборудования в закрытых распределительных устройствах (ЗРУ), общий обзор территории ТЭЦ или ГЭС. Возможность «затянуть» картинку на конкретный трансформатор или панель управления.
- Промышленные предприятия: Мониторинг производственных линий, контроль загрузки сырья, наблюдение за складскими площадями. Широкий угол на входе в цех и детальный – у контрольного пункта.
- Транспортная инфраструктура: Наблюдение за перронами, парковками, зонами погрузки/разгрузки. Камера может охватывать как всю платформу, так и фиксировать номер конкретного автомобиля.
- Умные сети (Smart Grid): Визуальный контроль удаленных объектов распределительной сети, где важна адаптация под конкретный ракурс после монтажа без замены оборудования.
- Разрешение и светочувствительность: Для задач идентификации на расстоянии более 15 метров предпочтительны камеры 4-5 Мп. Минимальная освещенность (в люксах) определяет работоспособность в сумерках без ИК-подсветки.
- Тип матрицы: CMOS-матрицы с прогрессивной разверткой. Важен физический размер: матрица 1/2.7″ при том же фокусном расстоянии даст чуть больший угол обзора, чем 1/3″.
- Динамический диапазон (WDR/DWDR): Критически важен для сцен с контровым светом (окна, фары, входы/выходы). Настоящий аппаратный WDR предпочтительнее цифрового (DWDR).
- Защита от окружающей среды: Степень защиты оболочки IP66/IP67 для уличного монтажа, IK10 – для защиты от вандализма. Рабочий температурный диапазон (от -40°C до +60°C для северных регионов).
- Питание и интерфейсы: Стандарт – PoE (802.3af/at), что упрощает развертывание. Наличие аудиовхода/выхода, слот для карты памяти, релейный выход для подключения внешних устройств.
- Ослабление регулировочных винтов (или фиксаторов) на объективе.
- Регулировку фокусного расстояния (зум) для получения нужного кадра.
- Фокусировку вращением фокусировочного кольца для достижения максимальной резкости.
- Регулировку диафрагмы для оптимальной экспозиции (в условиях переменной освещенности часто выставляется в положение «Авто»).
- Затяжку фиксирующих винтов для предотвращения самопроизвольного сдвига настроек.
Такая вариативность позволяет одной камере охватывать как общий план (панораму), так и детализированное наблюдение за конкретной зоной (лицо, номер автомобиля). Регулировка диафрагмы (чаще ручная, от f/1.2 до закрытого состояния) позволяет адаптировать камеру к условиям освещенности. Большинство моделей оснащены ИК-подсветкой с дальностью 20-50 метров и интеллектуальным ИК-фильтром (ICR) для работы в ночное время.
Сравнительная таблица характеристик на разных фокусных расстояниях (для матрицы 1/3″)
| Фокусное расстояние, мм | Приблизительный горизонтальный угол обзора | Типовая сцена наблюдения | Дистанция уверенного распознавания лица* |
|---|---|---|---|
| 2.7 | 96° — 100° | Общий план помещения, панорама периметра, парковка. | До 3-4 метров. |
| 4.0 | 70° — 75° | Коридор, кассовая зона, проходная. | До 6-7 метров. |
| 6.0 | 50° — 55° | Входная дверь, прилавок, ограниченная территория. | До 10-12 метров. |
| 9.0 | 35° — 40° | Удаленные объекты: ворота, граница участка. | До 15-18 метров. |
| 13.5 | 20° — 24° | Детальное наблюдение за конкретной точкой на большом расстоянии. | До 25-30 метров. |
Сфера применения в профессиональных системах
Данные камеры нашли широкое применение в системах безопасности и технологического видеоконтроля объектов энергетики, промышленности и инфраструктуры.
Критерии выбора и особенности монтажа
При подборе камеры с объективом 2.7-13.5 мм для профессионального проекта необходимо учитывать ряд параметров.
Ключевые технические параметры:
Особенности монтажа и настройки:
Монтаж требует предварительного планирования. После установки кронштейна необходимо выполнить грубую настройку направления камеры, после чего провести точную регулировку фокуса и угла обзора с помощью вариофокального объектива. Процедура включает:
Рекомендуется использовать тестовый монитор или ноутбук непосредственно у точки установки для точной настройки.
Сравнение с камерами на фиксированных и моторизованных объективах
| Тип объектива | Преимущества | Недостатки | Оптимальная сфера применения |
|---|---|---|---|
| Фиксированный (2.7 мм, 3.6 мм и др.) | Низкая стоимость, простота настройки, часто более высокая светосила. | Отсутствие гибкости. Ошибка в расчете угла обзора при проектировании требует замены камеры. | Типовые задачи, где зона контроля строго определена и неизменна (маленькое помещение, коридор). |
| Вариофокальный (2.7-13.5 мм) | Универсальность, возможность точной подстройки после монтажа, компромисс между шириной обзора и детализацией. | Ручная настройка, более высокая стоимость по сравнению с фикс-объективами, необходимость квалификации монтажника. | Большинство объектов, где требуется баланс и адаптивность. Основное решение для проектов «под ключ». |
| Трансфокатор (моторизованный Zoom, PTZ) | Дистанционное управление зумом, панорамированием и наклоном, максимальная гибкость контроля большой области. | Высокая стоимость, сложность конструкции, необходимость закладки управляющих сигналов, механический износ. | Крупные открытые территории, объекты с динамичной обстановкой, где требуется активное слежение оператора. |
Интеграция в комплексные системы безопасности и энергетики
Современные камеры с объективом 2.7-13.5 мм являются сетевыми устройствами (IP-камеры). Они поддерживают основные сетевые протоколы (RTSP, ONVIF), что позволяет интегрировать их в любую совместимую систему видеонаблюдения (VMS). Для объектов энергетики важна интеграция с SCADA-системами и системами контроля доступа. Камеры могут использоваться не только для безопасности, но и для технологического контроля: визуальная проверка положения disconnect-разъединителей, снятие показаний с аналоговых приборов (при наличии соответствующего разрешения и аналитики), контроль за наличием снега, наледи на оборудовании.
Наличие встроенных аналитических функций (детекция пересечения линии, вторжения в зону, оставленные предметы) повышает эффективность системы, переводя ее из пассивного режима записи в режим активного предупреждения.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается вариофокальный объектив 2.7-13.5 мм от объектива 2.8-12 мм?
Основное отличие – в максимальном фокусном расстоянии и, как следствие, в степени приближения. Объектив 13.5 мм обеспечивает большее «затягивание» удаленных объектов (примерно на 12.5%). Это может быть критично для наблюдения за объектами на расстоянии 30-40 метров. Объектив 2.8-12 мм часто имеет более широкий начальный угол (около 90°). Выбор зависит от требуемой детализации на дальней дистанции.
Можно ли дистанционно изменять фокусное расстояние на таких камерах?
Нет, в стандартном исполнении камеры с объективом 2.7-13.5 мм имеют ручную регулировку. Изменение фокуса и зума после первоначальной настройки требует физического доступа к камере. Для дистанционного управления необходимы камеры с моторизованным трансфокатором (varifocal motorized).
Как рассчитать необходимое количество камер с таким объективом для периметра?
Расчет проводится на этапе проектирования. Используются специализированные программы (например, IP Video System Design Tool) или тригонометрические формулы. Учитывается: длина периметра, требуемая детализация (распознавание/обнаружение), наличие слепых зон, рельеф местности. Камера настраивается на участок периметра так, чтобы в самом широкоугольном положении (2.7 мм) обеспечивался необходимый охват, а в самом узком (13.5 мм) – требуемая детализация ключевой точки (например, места возможного проникновения).
Какие факторы влияют на качество изображения ночью у таких камер?
Качество ночного изображения определяется: 1) светочувствительностью матрицы (чем меньше значение в люксах, тем лучше); 2) эффективностью ИК-подсветки (дальность, угол излучения, количество LED-элементов); 3) качеством алгоритма обработки видеосигнала при низкой освещенности (шумоподавление 3D DNR); 4) правильной настройкой позиции ИК-фильтра (ICR). Важно, чтобы ИК-подсветка соответствовала углу обзора объектива, иначе при широком угле будет «засвечена» только центральная часть кадра.
Подходят ли такие камеры для чтения показаний счетчиков или мелких деталей оборудования?
Да, но с оговорками. При использовании максимального зума (13.5 мм) и достаточном разрешении камеры (4-5 Мп) можно эффективно считывать показания с цифровых дисплеев или контролировать состояние крупных деталей. Однако для чтения мелких аналоговых шкал или осмотра очень мелких компонентов может потребоваться объектив с большим фокусным расстоянием (например, 16 мм или 50 мм) или специализированные камеры машинного зрения. Необходим точный расчет пиксельной плотности (пикселей на метр).
Как обеспечить сохранность настроек объектива от вибрации или несанкционированного изменения?
После точной настройки все регулировочные винты должны быть надежно затянуты. Для ответственных объектов рекомендуется: использование защитных кожухов (козырьков), которые физически ограничивают доступ к регулировочным кольцам; применение специальных фиксирующих составов (невысыхающий герметик) для резьбы винтов; периодическая проверка угла обзора при плановом обслуживании системы.