Ogniskowa obiektywu a kąt widzenia: Jak dobrać milimetry do sceny?

Wybór kamery do monitoringu wydaje się prosty. Wszystko zmienia się, gdy spojrzymy w specyfikację techniczną. Rozdzielczość to nie wszystko.

Kluczowym, często pomijanym parametrem, jest ogniskowa obiektywu. To ona decyduje o tym, co zobaczy Twoja kamera. Może to być szeroka panorama parkingu lub precyzyjny obraz nominałów w kasie.

Wiele osób kupuje urządzenia "na oko". Kończy się to obrazem, na którym postacie są tylko niewyraźnymi plamami. W tym poradniku wyjaśnimy relację między milimetrami a rzeczywistym obrazem.

Dowiesz się, dlaczego mniejsza cyfra oznacza szerszy widok. Podpowiemy, kiedy warto zainwestować w motozoom. Pokażemy, jak dobrać sprzęt, aby system CCTV nie był tylko atrapą.

Co to jest ogniskowa obiektywu i jak ją rozumieć?

Ogniskowa obiektywu to fizyczna odległość między środkiem soczewki a punktem skupienia światła na przetworniku. Wyrażamy ją w milimetrach (mm). Parametr ten jest fundamentem optyki w systemach zabezpieczeń.

Definiuje on bezpośrednio pole widzenia urządzenia. Określa również stopień przybliżenia obserwowanych obiektów. W świecie monitoringu panuje odwrotna zależność, która bywa myląca.

Warto zapamiętać jedną, żelazną zasadę:

• Niska wartość (np. 2.8mm): Bardzo szeroki kąt widzenia. Obiekty wydają się oddalone i mniejsze.
• Wysoka wartość (np. 12mm): Wąski kąt widzenia (efekt lornetki). Obiekty są przybliżone i szczegółowe.

Zrozumienie tej definicji pozwala uniknąć rozczarowania po montażu. Ogniskowa nie wpływa na rozdzielczość nagrania (np. 4K). Decyduje jednak o gęstości pikseli na cel.

Kamera 4K z szerokim obiektywem może nie rozpoznać twarzy z 10 metrów. Ta sama kamera z teleobiektywem zrobi to perfekcyjnie, choć straci z oczu otoczenie.

Kąt widzenia kamery: Fizyka optyki w praktyce

Kąt widzenia wynika z ogniskowej oraz wielkości przetwornika obrazu. Wyobraź sobie stożek wychodzący z obiektywu. Im krótsza ogniskowa, tym szersza podstawa stożka.

W branży CCTV operujemy głównie kątami poziomymi. To szerokość sceny interesuje nas zazwyczaj najbardziej.

Dlaczego ludzkie oko różni się od kamery?

Ludzkie oko ma kąt widzenia zbliżony do obiektywu 4-5mm (w standardzie CCTV). Wszystko poniżej tej wartości (np. 2.8mm) daje efekt oddalenia. Wszystko powyżej – przybliża obraz.

Dlatego obraz z kamery szerokokątnej bywa mylący. Samochód stojący 5 metrów od bramy wydaje się znajdować znacznie dalej.

Kamera 2.8mm czy 3.6mm: Odwieczny dylemat instalatora

W sklepach najczęściej spotkasz dwie wartości: 2.8mm oraz 3.6mm. To standardy dla kamer stałoogniskowych. Różnica 0.8mm wydaje się mała, ale istotnie zmienia kadr.

Obiektyw 2.8mm – Król szerokich planów

Ogniskowa 2.8mm to najpopularniejszy wybór do ogólnego monitoringu. Oferuje kąt widzenia w granicach 100-115 stopni. Sprawdza się idealnie, gdy:

• Monitorujesz małe pomieszczenie (biuro, sklep) z narożnika.
• Potrzebujesz podglądu na szeroki podjazd lub ogród.
• Chcesz wyeliminować "martwe strefy" pod kamerą.

Wadą jest szybka utrata szczegółów wraz z dystansem. Twarz osoby stojącej 10 metrów od kamery będzie niemożliwa do identyfikacji.

Obiektyw 3.6mm – Klasyczny kompromis

Ogniskowa 3.6mm powoli ustępuje szerszym kątom, ale wciąż ma zalety. Kąt widzenia wynosi tu około 80-90 stopni. Obraz jest bardziej naturalny, zbliżony do ludzkiej perspektywy.

Wybierz 3.6mm, jeśli:

• Obserwujesz konkretny fragment, np. bramę wjazdową.
• Zależy Ci na lepszej rozpoznawalności na średnim dystansie.
• Kamera wisi wysoko i szeroki kąt obejmowałby zbyt dużo nieba.

Rozpoznawanie twarzy a dobór obiektywu CCTV

Klienci często pytają: "Czy ta kamera rozpozna twarz złodzieja?". Odpowiedź zależy od doboru obiektywu do odległości. Twarz musi zajmować odpowiednią liczbę pikseli na ekranie.

Stosujemy tu standard DORI. Skupmy się na etapie Identyfikacji. Wymaga ona gęstości około 250 pikseli na metr (ppm).

Wyobraź sobie kamerę 2.8mm na wysokości 4 metrów. Jeśli skierujesz ją na bramę oddaloną o 15 metrów, postać zajmie ułamek kadru. Zobaczysz "osobę w kapturze", ale nie rozpoznasz rysów twarzy.

Do identyfikacji z tej odległości potrzebujesz ogniskowej 8mm lub 12mm. Drastycznie zawęzi to pole widzenia. Kamera zobaczy tylko bramę, ale zapewni materiał dowodowy wysokiej jakości.

Rodzaje obiektywów: Stałe vs. Zmienne (Motozoom)

Wybór między stałą a zmienną ogniskową to decyzja finansowa i użytkowa. Zrozumienie różnic oszczędzi Ci problemów podczas instalacji.

Obiektywy stałoogniskowe (Fixed Lens)

Układ soczewek jest zablokowany fabrycznie. Kupujesz kamerę 2.8mm i nie możesz zmienić jej parametrów.

• Zalety: Niższa cena, kompaktowe rozmiary, dobra jasność.
• Wady: Brak możliwości korekty kadru po montażu.

Obiektywy zmiennoogniskowe (Varifocal / Motozoom)

Zakres ogniskowej jest regulowany, zazwyczaj 2.7-13.5mm. Funkcja Motozoom pozwala na zdalną regulację z aplikacji.

• Zalety: Uniwersalność. Możesz idealnie wykadrować scenę po montażu.
• Wady: Wyższa cena, większe gabaryty kamery.

Rozmiar przetwornika: Ukryty parametr zmieniający wszystko

Nie można pominąć rozmiaru sensora. To "płótno", na które rzucany jest obraz. Popularne rozmiary to 1/3", 1/2.8" oraz 1/1.8".

Zasada jest prosta: Im większy przetwornik przy tej samej ogniskowej, tym szerszy kąt widzenia.

Obiektyw 2.8mm na małym przetworniku 1/3" da węższy obraz niż na dużym 1/1.8". To tzw. współczynnik crop. Zawsze sprawdzaj kąt w stopniach podany przez producenta.

Jak działa kalkulator obiektywu i jak go używać?

Profesjonaliści używają narzędzi takich jak kalkulator obiektywu. Aby z nich skorzystać, musisz znać trzy parametry:

1. Odległość od obiektu: Jak daleko znajduje się kluczowy punkt?
2. Szerokość sceny: Jak szeroki obszar chcesz widzieć?
3. Format przetwornika: Dane z karty katalogowej (np. 1/2.8").

Kalkulator wskaże idealną ogniskową, np. 4.2mm. Możesz wtedy wybrać najbliższą stałą wartość (3.6mm) lub kupić kamerę z motozoomem. Więcej o fizyce optyki przeczytasz w artykule o ogniskowej na Wikipedii.

Typowe błędy przy doborze ogniskowej

Nawet doświadczonym instalatorom zdarzają się pomyłki. Oto błędy skutkujące nieskutecznym monitoringiem:

• "Jedna kamera na wszystko": Próba objęcia parkingu i odczytu tablic jedną kamerą. To fizycznie niemożliwe.
• Zbyt wąski kąt w małym pokoju: Montaż 3.6mm w wiatrołapie. Powstają martwe strefy, przez które przejdzie intruz.
• Ignorowanie wysokości: Kamera 2.8mm na 6 metrach daje obraz jak z satelity. Widzisz czubki głów, nie twarze.

Najczęściej Zadawane Pytania (FAQ)

Co to jest ogniskowa obiektywu w kamerach CCTV?

To odległość między środkiem soczewki a przetwornikiem, wyrażana w mm. Decyduje o szerokości kąta widzenia oraz stopniu przybliżenia obiektów.

Jak ogniskowa wpływa na kąt widzenia kamery?

Im mniejsza ogniskowa (np. 2.8mm), tym szerszy kąt widzenia. Im większa ogniskowa (np. 12mm), tym węższy kąt i większe przybliżenie.

Co wybrać do monitoringu domu: 2.8mm czy 3.6mm?

2.8mm (ok. 110 stopni) jest lepsze do ogólnego podglądu podwórka. 3.6mm (ok. 90 stopni) sprawdzi się przy obserwacji konkretnych punktów z bliska.

Jaka ogniskowa jest potrzebna do rozpoznawania twarzy?

Wymagana jest zazwyczaj wąska ogniskowa, np. 6mm lub 8mm. Kamera musi być skierowana na konkretny punkt, np. wejście.

Czy mogę zmienić ogniskową w zakupionej kamerze?

W kamerach stałoogniskowych nie ma takiej opcji. W kamerach z motozoomem możesz regulować ogniskową zdalnie.

Jak działa kalkulator obiektywu?

Wylicza potrzebną ogniskową na podstawie odległości i szerokości sceny. Pomaga precyzyjnie dobrać sprzęt do konkretnego zadania.

Podsumowanie: Jak dobrać milimetry do sceny?

Dobór ogniskowej to kompromis między szerokością widzenia a szczegółowością. Nie ma jednego uniwersalnego obiektywu. Do ogólnego nadzoru wybierz 2.8mm.

Do identyfikacji osób lub tablic potrzebujesz węższego kąta. Jeśli nie jesteś pewien wyliczeń, wybierz kamerę z motozoomem. Pozwoli ona dostosować kadr po montażu.