Bezchybný domácí monitorovací systém závisí na přesné geometrii a optických zákonech. Správná volba úhlu záběru kamery pro vstupní prostor a příjezdovou cestu rozhoduje o tom, zda v kritickém okamžiku získáte ostrý detail obličeje, nebo jen nečitelnou siluetu v dálce.
Fyzikální základy: Vztah mezi ohniskovou vzdáleností a snímačem
Úhel záběru kamery (FOV – Field of View) není náhodná vlastnost, ale přímý důsledek vztahu mezi ohniskovou vzdáleností objektivu a fyzickou velikostí optického snímače. Ohnisková vzdálenost, udávaná v milimetrech (např. 2,8 mm, 4 mm nebo 6 mm), určuje, jak moc objektiv láme světelné paprsky dopadající na křemíkový čip.
Platí zde nepřímá úměra: čím kratší je ohnisková vzdálenost, tím širší je úhel záběru. Objektiv s ohniskem 2,8 mm poskytuje horizontální úhel přibližně 100° až 110°. Naopak objektiv s ohniskem 6 mm zužuje zorné pole na zhruba 50°, ale výrazně opticky přibližuje vzdálené objekty. Druhým faktorem je velikost snímače (například 1/2.8" versus 1/3"). Větší snímač při stejné ohniskové vzdálenosti zachytí širší obraz, protože světelný kužel dopadá na větší plochu.
Zóna vstupu: Priorita pro detail a rozpoznání obličeje
U domovních dveří a vstupních branek je primárním cílem identifikace osob. Zde je širokoúhlý objektiv často kontraproduktivní. Při použití velmi širokého úhlu (nad 100°) dochází k distribuci pixelů na příliš velkou plochu, což snižuje hustotu pixelů na metr (PPM – Pixels Per Meter) v místě, kde se nachází obličej návštěvníka.
Pro efektivní identifikaci podle mezinárodních standardů potřebujete hustotu minimálně 250 PPM. U vstupu se proto doporučuje použít objektiv s ohniskovou vzdáleností 4 mm (úhel cca 80°) až 6 mm (úhel cca 50°). Kamera by měla být namířena přímo na přístupový bod z optimální vzdálenosti 3 až 5 metrů. Tím se minimalizuje perspektivní zkreslení a obličej procházející osoby vyplní dostatečnou část snímače.
Příjezdová cesta: Pokrytí plochy a geometrická distorze
Příjezdová cesta vyžaduje odlišný přístup. Zde je cílem detekce pohybu vozidel a celkový přehled o situaci na pozemku. Pro tyto účely jsou ideální širokoúhlé objektivy s ohniskem 2,8 mm, které pokrývají úhel kolem 100°.
Široký úhel s sebou však přináší jev zvaný soudkovité zkreslení (sférická aberace). Světelné paprsky procházející okrajem zakřivené čočky se lámou pod ostřejším úhlem než paprsky procházející středem. Výsledkem je, že přímé linie na okrajích obrazu se jeví jako zakřivené. Při plánování instalace na příjezdové cestě je nutné umístit klíčové body (například bránu) do středové třetiny obrazu, kde je optické zkreslení nejnižší a rozlišení detailů nejvyšší.
Trigonometrie montáže: Výška a vertikální úhel
Úhel záběru nesmíme posuzovat pouze v horizontální rovině. Vertikální úhel a výška instalace hrají klíčovou roli při eliminaci takzvaných mrtvých úhlů. Pokud kameru namontujete příliš vysoko (např. nad 4 metry) a skloníte ji pod ostrým úhlem dolů, získáte sice velký přehled, ale zkrátíte efektivní vzdálenost pro identifikaci. Z obličeje osob uvidíte pouze temeno hlavy.
Ideální montážní výška pro kombinaci vstupu a příjezdové cesty je mezi 2,5 a 3 metry s úhlem sklonu (depresním úhlem) mezi 15° a 30°. Tento sklon zajišťuje optimální geometrický průnik mezi vertikálním zorným polem kamery a lidskou postavou. Zároveň se tím minimalizuje slepý úhel přímo pod tělem kamery, který vzniká limitem spodního okraje zorného pole objektivu.
Metoda DORI pro přesné plánování
- Detekce (D - Detection): Určení, zda se v obrazu nachází osoba (vyžaduje 25 PPM). Široký úhel (2,8 mm) pokryje celou příjezdovou cestu.
- Pozorování (O - Observation): Sledování detailů oblečení a chování (62 PPM). Vhodné pro střední část příjezdové cesty.
- Rozpoznání (R - Recognition): Schopnost s jistotou určit, zda jde o známou osobu (125 PPM).
- Identifikace (I - Identification): Nezpochybnitelný detail obličeje pro forenzní účely (250 PPM). Toho docílíte u vstupu s ohniskem 4 mm nebo 6 mm.
