Видеокамеры 4 мм

Видеокамеры с фокусным расстоянием 4 мм: технические характеристики, сфера применения и особенности выбора

В системах видеонаблюдения выбор объектива является критически важным параметром, определяющим эффективность контроля за объектом. Фокусное расстояние, измеряемое в миллиметрах, напрямую влияет на угол обзора и степень детализации изображения. Объективы с фокусным расстоянием 4 мм занимают одну из ключевых позиций на рынке, представляя собой компромисс между широким углом обзора и приемлемой детализацией. Данная статья предназначена для специалистов в области проектирования и монтажа систем безопасности и энергетической инфраструктуры и рассматривает технические аспекты, области применения и критерии выбора видеокамер с данным параметром.

Основные технические характеристики и их влияние

Видеокамера с объективом 4 мм характеризуется рядом взаимосвязанных параметров, которые необходимо анализировать в комплексе.

• Фокусное расстояние (ФР): Фиксированное значение 4 мм. Это короткофокусный объектив, относящийся к категории широкоугольных.
• Угол обзора по горизонтали: Зависит от размеров матрицы. Для наиболее распространенных форматов значения приблизительно следующие:
  • Для матрицы 1/3″ (3.6 мм по диагонали): ~70-75°
  • Для матрицы 1/2.8″ (4.8 мм по диагонали): ~80-85°
  • Для матрицы 1/1.8″ (8.9 мм по диагонали): ~90-100°

  Важно: Производители часто указывают угол обзора по диагонали кадра, что создает впечатление большего охвата. Для точных расчетов зоны покрытия следует ориентироваться на горизонтальный угол.

• Детализация и идентификация: Из-за широкого угла обзора объекты на периферии кадра и на средних дистанциях выглядят мельче по сравнению с камерами на 6 мм или 8 мм. Идентификация лица (возможность распознать, кто именно на изображении) возможна на дистанциях до 5-7 метров. Распознавание (определение, человек это или автомобиль) – на дистанциях до 10-15 метров.
• Глубина резкости: Широкоугольные объективы, включая 4 мм, обладают большой глубиной резко изображаемого пространства (ГРИП). Это означает, что объекты, находящиеся как на близком (1-1.5 м), так и на значительном удалении (до 20-30 м и более), будут находиться в фокусе одновременно, что упрощает настройку.

Сравнительная таблица: Зависимость угла обзора от размера матрицы для объектива 4 мм

Размер матрицы (дюймы)	Размер матрицы (мм, диагональ)	Приблизительный угол обзора по горизонтали	Типичное применение в камерах
1/3″	~6.0 мм (1/3″ — условное обозначение, реальная диагональ ~6 мм)	70° — 75°	Бюджетные аналоговые (AHD, TVI) и IP-камеры
1/2.8″	~6.4 мм	80° — 85°	Современные IP-камеры среднего класса, камеры с повышенной светочувствительностью
1/1.8″	~8.9 мм	90° — 100°	Камеры высокого разрешения (4K, 8 Мп и более) для получения сверхширокой картинки с детализацией

Области применения в профессиональных системах

Камеры 4 мм не являются универсальным решением, но оптимальны для конкретных сценариев, где важен контроль над площадью, а не детализация удаленных объектов.

• Контроль периметра внутри помещений: Установка в углу помещения для полного охвата площади (офисы, торговые залы, цеха, серверные комнаты, диспетчерские в энергетике).
• Наблюдение за коридорами и проходами: Благодаря широкому углу, одна камера может контролировать длинный коридор, хотя с эффектом перспективного искажения.
• Общий обзор на входных группах: Мониторинг входа/выхода, тамбуров, зон ресепшен. Камера фиксирует факт присутствия и общее количество людей.
• Панорамный обзор на открытых площадках с ограниченной глубиной: Наблюдение за парковкой непосредственно перед зданием, складским двором малой площади.
• Резервное наблюдение в энергетических узлах: Установка в распределительных щитах, машинных залах для общего контроля обстановки и визуализации нештатных ситуаций (задымление, проникновение), где детальный осмотр оборудования осуществляется другими камерами с большим ФР.

Ключевые преимущества и недостатки

При выборе камеры 4 мм необходимо соизмерять ее сильные и слабые стороны с требованиями проекта.

• Преимущества:
  • Широкий угол обзора, позволяющий минимизировать количество камер на объекте.
  • Большая глубина резкости, отсутствие необходимости в настройке фокуса (для фикс-объективов).
  • Эффективное противодействие смазыванию изображения (шевеленке) за счет широкого угла.
  • Оптимальное решение для помещений средних размеров.
• Недостатки:
  • Перспективные искажения (дисторсия) по краям кадра, особенно заметные на дешевых объективах. Прямые линии могут изгибаться.
  • Сравнительно низкая детализация удаленных объектов, непригодность для идентификации на больших дистанциях.
  • Эффект «маленького человека» – объекты вдали кажутся меньше, чем при использовании длиннофокусных объективов.
  • Потенциальные проблемы с освещенностью по краям кадра (виньетирование).

Сравнение с другими распространенными фокусными расстояниями

Фокусное расстояние	Угол обзора (гориз., для матрицы 1/2.8″)	Дистанция идентификации*	Основное назначение	Типовая сфера применения
2.8 мм	~100° — 110°	до 3-4 м	Сверхширокоугольный обзор, панорама	Очень маленькие помещения (лифты, кладовки), общая панорама.
4 мм	~80° — 85°	до 5-7 м	Широкоугольный обзор с балансом детализации	Помещения среднего размера, коридоры, входные группы.
6 мм	~50° — 55°	до 8-10 м	Универсальное наблюдение	Дворы, проходы, периметр зданий, кассы.
12 мм	~25° — 30°	до 15-20 м	Детализированное наблюдение за удаленными объектами	Контроль проходов на большом расстоянии, номера автомобилей, критически важные зоны.

*Дистанция указана ориентировочно для камер 2-3 Мп. Для камер 4K/8 Мп дистанция идентификации может быть увеличена.

Критерии выбора для профессиональных систем

При интеграции камер 4 мм в систему видеонаблюдения для объектов энергетики и промышленности необходимо учитывать:

• Разрешение камеры: Выбор в пользу 4 мм оправдан для камер высокого разрешения (4 Мп, 5 Мп, 4K). Высокое разрешение частично компенсирует недостаток детализации из-за широкого угла, позволяя при цифровом увеличении (зуме) рассмотреть детали.
• Тип объектива: Фиксированный (монофокальный) 4 мм – наиболее распространенный и надежный вариант. Вариофокальный объектив (например, 2.8-12 мм) предоставляет гибкость в настройке, но имеет более высокую стоимость и потенциально меньшую надежность.
• Коррекция дисторсии (DWDR, Defish): Наличие данной функции в камере критически важно для 4 мм объективов, особенно с большими матрицами. Она программно корректирует геометрические искажения по краям кадра.
• Соответствие степени защиты IP: Для установки вне помещений или в запыленных/влажных условиях (подстанции, цеха) камера должна иметь соответствующий класс защиты (IP66, IP67, IK10).
• Рабочий температурный диапазон: Для неотапливаемых распределительных устройств или уличного монтажа необходим расширенный диапазон (например, от -40°C до +60°C).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

На каком расстоянии можно идентифицировать человека камерой 4 мм?

Для камеры с разрешением 2 Мп и объективом 4 мм дистанция уверенной идентификации (возможность опознать знакомого человека) составляет примерно 5-6 метров. Для камер 4-5 Мп эта дистанция увеличивается до 7-8 метров. Эти значения могут варьироваться в зависимости от освещенности, качества матрицы и объектива.

Что лучше для небольшого офиса: камеры 2.8 мм или 4 мм?

Для стандартного офиса площадью 20-30 кв.м. камера 4 мм предпочтительнее. Она обеспечит достаточный угол обзора для покрытия всей площади, при этом детализация лиц и объектов будет выше, чем у камеры 2.8 мм, где дисторсия и малый размер объектов в кадре будут более выражены.

Можно ли использовать камеру 4 мм для чтения номеров автомобилей?

Нет, это нецелевое использование. Для чтения номеров требуются специализированные камеры с длиннофокусными объективами (6 мм, 12 мм и более), часто с монохромным режимом и подсветкой, установленные строго перпендикулярно направлению движения. Камера 4 мм может лишь зафиксировать факт проезда автомобиля.

В чем разница между камерой 4 мм с матрицей 1/3″ и 1/1.8″?

Камера с более крупной матрицей (1/1.8″) при том же фокусном расстоянии 4 мм будет иметь более широкий угол обзора (до 100°). Кроме того, крупная матрица обеспечивает лучшую светочувствительность (низкий уровень шума в темноте) и больший динамический диапазон, что важно для съемки контрастных сцен (окно/темный интерьер).

Как рассчитать зону покрытия камеры 4 мм для технического задания?

Необходимо использовать специализированные калькуляторы поля зрения (FOV calculators), предоставляемые производителями камер (Axis, Hikvision, Dahua). Вводя параметры (фокусное расстояние 4 мм, размер матрицы, разрешение), можно получить точные диаграммы с дистанциями обнаружения, распознавания и идентификации по горизонтали и вертикали для конкретной модели.

Подвержены ли камеры 4 мм «эффекту туннеля»?

Нет, «эффект туннеля» (сильное сужение поля зрения) характерен для длиннофокусных объективов (12 мм и более). Камеры 4 мм, наоборот, дают широкую картину. Их основной оптический недостаток – бочкообразная дисторсия (выпуклое искривление прямых линий по краям кадра), которая корректируется электроникой современной камеры.