Rozdzielczość kamery i obiektyw: piksele na metr i progi DORI dla identyfikacji

Same megapiksele nie opisują szczegółów dostępnych przy drzwiach ani na parkingu. Przydatną wielkością projektową są piksele na metr (px/m) w miejscu obserwowanego obiektu. Szeroki widok ogólny i szczegółowy obraz twarzy mogą wymagać innych pozycji kamer lub obiektywów.

Gęstość pikseli zależy od zapisywanej rozdzielczości i szerokości sceny w danej odległości. Producenci niekiedy podają odległości DORI, więc takie informacje nie są z zasady nieobecne w specyfikacjach. Nadal potrzebna jest kontrola rzeczywistego montażu, ustawień zapisu i zadania obserwacyjnego.

Gęstość pikseli w miejscu obserwacji

Rozdzielczość obrazu liczy piksele; gęstość sceny odnosi te piksele do rzeczywistej szerokości. Strumień UHD z 3840 pikselami w poziomie rozkłada tę samą liczbę na wąskie przejście albo znacznie większy obszar, zależnie od pola widzenia.

Podstawowe obliczenie to gęstość = liczba pikseli w poziomie / szerokość sceny w metrach. Wynik przybliża dostępną gęstość próbkowania, a nie wartość dowodową nagrania. Znaczenie mają także ostrość, optyka, oświetlenie, kompresja, ruch i kąt obserwacji.

Geometryczne przybliżenie pola widzenia

Dla prostego modelu obiektywu o odwzorowaniu prostoliniowym obowiązuje szerokość sceny ≈ odległość × aktywna szerokość matrycy / ogniskowa. Szerokość matrycy i ogniskowa wymagają tej samej jednostki; odległość i szerokość sceny mogą być w metrach. Przy znanym poziomym kącie α alternatywą jest szerokość = 2 × odległość × tan(α/2). Dystorsja, kadrowanie i rzeczywiste właściwości obiektywu mogą zmienić wynik. Model używa odległości wzdłuż osi optycznej do prostopadłej względem tej osi płaszczyzny sceny.

Przykład zakłada aktywną szerokość 5,6 mm i zapis 3840 pikseli w poziomie przy odległości 20 m. To założenia obliczeniowe, a nie uniwersalna definicja formatu „1/2,8 cala”. Rzeczywisty aktywny obszar i tryb wyjściowy muszą wynikać ze specyfikacji kamery.

W tym modelu przy niezmienionej rozdzielczości i aktywnej szerokości matrycy podwojenie ogniskowej podwaja px/m, jednocześnie zawężając pokrycie. Czterokrotna odległość zmniejsza gęstość do jednej czwartej. Rzeczywisty montaż wymaga zapasu i kontroli w miejscu obserwacji.

DORI 2014 i wydanie 2025

Znane oznaczenia DORI pochodzą z wydania IEC 62676-4:2014: wykrycie przy 25 px/m, obserwacja przy około 63 px/m, rozpoznanie przy 125 px/m i identyfikacja przy 250 px/m. Obserwacja dotyczy liczby osób i charakterystycznych szczegółów; rozpoznanie dotyczy porównania z wcześniej widzianą osobą. Są to wskazówki dla ludzkiej interpretacji obrazów z kamer optycznych, a nie gwarancje identyfikacji ani uniwersalne progi analityki wideo.

Wydanie normy ma znaczenie. IEC 62676-4:2025 opublikowano 9 października 2025 r.; stosuje siedem kategorii, przedstawionych poniżej z angielskimi nazwami z objaśnienia Axis. W tym podziale 250 px/m oznacza Characterize, 500 px/m oznacza Validate, a 1500 px/m oznacza Scrutinize. Starych i nowych nazw nie należy bez wyjaśnienia utożsamiać. Żadna skala automatycznie nie potwierdza dopuszczalności sądowej ani akceptacji ubezpieczyciela; wymagania projektu i prawdziwe nagrania potrzebują osobnej oceny. Stare progi nie są też zawsze podwojeniami: przejście z 25 do około 63 to mniej więcej mnożnik 2,5.

Ta sama kamera, dwa obiektywy: skala z 2014 r.

Przy założonej geometrii obiektyw 2,8 mm osiąga dawny poziom projektowy 250 px/m na 7,68 m, a 125 px/m na 15,36 m. Obiektyw 12 mm osiąga 250 px/m na 32,91 m i szerokość sceny 9,33 m w odległości 20 m. Są to obliczone przecięcia wybranej gęstości, a nie odległości nagłego pojawienia się lub zaniku możliwości identyfikacji twarzy.

Rozdzielczość a pokrycie

Przy stałych proporcjach i polu widzenia podwojenie liczby pikseli zwiększa próbkowanie poziome o √2, czyli około 41%. Przykładowe szerokości 2688 i 3840 różnią się o około 43%; „4 MP” nie narzuca jednej szerokości. Zmiana ogniskowej z 2,8 na 4 mm daje w modelu ten sam wzrost gęstości o około 43%, lecz zmniejsza pokrycie. Możliwość wymiany obiektywu, jakość optyczna i koszt zależą od kamery.

Na 20 m założony obiektyw 2,8 mm obejmuje 40 m szerokości. Uzyskanie 250 px/m na tej szerokości wymaga 10 000 zapisywanych pikseli w poziomie. Przy proporcjach 16:9 daje to około 56,25 MP; inne proporcje oznaczają inną liczbę łączną. Węższy kadr lub kilka kamer może praktyczniej spełnić zadanie, ale zmienia pokrycie.

Czego obliczenie nie gwarantuje

Nominalna gęstość pikseli nie odzyska szczegółów utraconych podczas rejestracji lub kodowania. Przy ruchu równoległym do płaszczyzny obrazu z prędkością 1,4 m/s ekspozycja 1/30 s odpowiada około 4,7 cm drogi. Przy 411 px/m daje to około 19 pikseli rozmycia. Większe wzmocnienie, redukcja szumu i silna kompresja także mogą ograniczyć szczegóły. Otwarcie regulowanej przysłony wpuszcza więcej światła i samo nie powoduje wzrostu szumu przypisywanego słabemu oświetleniu.

Wysokość kamery i kąt względem twarzy wpływają na widoczność cech. Strome ujęcie z góry może pominąć szczegóły twarzy mimo dużej gęstości. Praktyczny projekt może łączyć kamerę ogólną z osobnym widokiem przejścia. Montaż powinien uwzględniać widoczność twarzy, pokrycie i ochronę; później potrzebne są testy z ruchem w oczekiwanych warunkach dziennych i nocnych.