Співвідношення між роздільною здатністю зображення та полем огляду

Одним із важливих, але часто нехтуваних аспектів при проєктуванні систем відеоспостереження є співвідношення між роздільною здатністю зображення та полем огляду. У такій ситуації стає критичним забезпечити високу якість зображення. Вибір об’єктива також відіграє ключову роль в оптимізації якості зображення.

Визначення роздільної здатності

Роздільна здатність має кілька визначень, жодне з яких не є універсальним для всіх ситуацій. Ось кілька з них, що стосуються відеоспостереження та машинного зору:

  1. Роздільна здатність може бути виражена як кількість рядків або стовпців пікселів на сенсорі, що використовується для запису зображення. Чим більше рядків, тим детальніше або ширше поле огляду можна зафіксувати камерою.
  2. Роздільна здатність може бути виражена як загальна кількість пікселів. Для мегапіксельних камер роздільна здатність – це загальна кількість пікселів, поділена на 1000000 і округлена до цілого числа.
  3. Роздільна здатність – це рівень деталізації, з яким зображення можна відтворити або записати. На рівні сенсора роздільна здатність часто виражається як кількість лінійних пар на міліметр (lpm), що зазвичай використовують розробники об’єктивів і інженери-оптики.
  4. Роздільна здатність може бути визначена як кількість пікселів на фут або метр об’єкта. Це відображення розмірів сенсора на об’єкт є найбільш інтуїтивно зрозумілим способом обчислення рівня деталізації, який можна побачити на зображенні.

Роздільна здатність зображення чи поле огляду

У кожній конкретній комбінації камери та об’єктива, роздільна здатність камери розподіляється на все поле огляду об’єктива, визначаючи щільність пікселів і якість зображення. Чим ширше поле огляду, тим нижча щільність пікселів, а отже, нижча роздільна здатність зображення. Широке поле огляду дозволяє охопити більшу площу, але не дає змоги побачити високу деталізацію, тоді як вузьке поле огляду дає можливість отримати високу деталізацію, але з меншою зоною покриття.

Інші способи покращити деталізацію зображення

По-перше, це відстань від камери до об’єкта. Якщо можливо, можна покращити деталізацію, наблизивши камеру до об’єкта. Однак, це не завжди вдається зробити в уже встановлених системах через фізичні обмеження або високі витрати на переналаштування чи повторне прокладання кабелів. Наближення покращує деталізацію зображення, але поле огляду зменшується.

Другою змінною є роздільна здатність камери. Вибравши камеру з вищою роздільною здатністю і розподіливши ці пікселі на те саме поле огляду, можна покращити деталізацію зображення. Однак, це може вимагати дорожчого обладнання та додаткових витрат на зберігання даних, а також може знизити частоту кадрів.

Використання доступних інструментів

Є багато інструментів, які допомагають підтримати правильний вибір обладнання для системи. Наприклад, калькулятори дозволяють ввести ключові параметри, такі як роздільна здатність камери, розмір сенсора та поле огляду об’єктива, а потім розрахувати щільність пікселів і ширину покриття. Наприклад, якщо ви плануєте використовувати 5-мегапіксельну камеру з сенсором 1/2.5″ і об’єктивом 3 мм, на відстані 50 футів (15.24 м), інструмент розрахує щільність пікселів у 27 пікселів на фут (8.2 пікселя на метр) і ширину покриття 97 футів (29.57 м).

Важливість вибору об’єктива

Прямолінійні об’єктиви проти «риб’ячого ока»

Більшість ширококутних об’єктивів мають бочкоподібне спотворення (ефект «риб’ячого ока»), яке викривляє зображення, роблячи його опуклим. Прямолінійні об’єктиви, навпаки, зберігають прямі лінії зображення, що дозволяє збільшити роздільну здатність на краях кадру, знижуючи втрати деталей. У типових ширококутних об’єктивах з викривленнями потенційно цінна інформація втрачається в об’єктиві, і жодне програмне забезпечення не може відновити або реконструювати цю втрачену інформацію на зображенні. З прямолінійною лінзою зображення поширюється на більшу кількість пікселів по краях, що збільшує ймовірність виявлення та ідентифікації об’єктів.

Підсумки

Збалансування роздільної здатності та поля огляду є важливим для досягнення оптимальної якості зображення у відеоспостереженні. Вибір правильного об’єктива та використання відповідних інструментів дозволяє підвищити деталізацію зображень і покращити ефективність системи.

Вас може зацікавити