В недавнем прошлом задание размера активной области видеосенсора являлось простой задачей. В паспортах камер приводится формат в "видиконовских" дюймах из стандартного ряда (1/4", 1/3", 1/2"..) из которого следовал размер видеосенсора.  И хотя при переводе формата в размер присутствует погрешность, точность была приемлема для большинства практических задач.

Отношение сторон видеосенсоров CCTV камер равнялось 4:3. Если кадр имел такое же соотношение сторон 4:3, то активная область занимала всю площадь видеосенсора.  Для получения кадра с отношением сторон 16:9 использовалась центральная часть видеосенсора по всей ширине, а области сверху и снизу видеосенсора не использовались. Уменьшение разрешения в пикселях выходного изображения не меняло размера активной области видеосенсора.

В таких условиях для однозначного задания активной области видеосенсора было достаточно в окошке Размер видеосенсора выбрать из списка стандартный формат в "видиконовских" дюймах (1/4", 1/3", 1/2"..) и в окошке Формат кадра выбрать отношение сторон кадра на выходе камеры (4:3 или 16:9).

Сейчас этот способ пригоден для задания размера видеосенсора видеокамер предыдущих поколений или в случаях, когда точность моделирования не имеет большого значения.

Для современных камер этот способ является недостаточно точным. Ошибка может превышать 20-30%.

Если размеры сторон активной области видеосенсора в заданном режиме камеры известны, то просто введите их в окошко Размер видеосенсора через звездочку, в виде W*H. Где W и Н - ширина и высота активной области видеосенсора в миллиметрах.

Например: 4.8*3.6

На этом задание размера активной области видеосенсора закончено.

Если в спецификации камеры присутствуют размеры сторон видеосенсора, то есть максимальные размеры активной области, то введите их в окошко Размер видеосенсора через решетку, в виде W#H. Где W и Н - ширина и высота видеосенсора в миллиметрах.

Например: В спецификации камеры WV-SFV631L размер видеосенсора можно узнать из строки Scanning area 5.346 mm (H) x 3.336 mm (V)

В окошко Размер видеосенсора следует ввести 5.346#3.336

Длина диагонали в "видиконовских" дюймах, в виде формата (типа) почти всегда приводится в спецификации камеры. Например, 1/2" 1/2,9".  Введите длину диагонали в окошко Размер видеосенсора. В окошко можно выбирать стандартные значения или вводить произвольные значения, например 1/3.15", 1/2.75". Если вводится значение отсутствующее в стандартном ряду, окошко Размер видеосенсора окрашивается в желтый цвет, а VideoCAD пересчитывает формат в длину диагонали самостоятельно.

Если в спецификации приведена длина диагонали в миллиметрах, то предпочтительнее использовать её. Значение в миллиметрах, как правило, более точное.  В окошко Размер видеосенсора длину диагонали в миллиметрах следует вводить с буквой d, например d6.0 - длина диагонали 6мм.

Например: В спецификации камеры WV-SFV631L формат видеосенсора можно узнать из строки: Image Sensor Approx. 1/3 type;

В спецификации видеосенсора SONY Exmor R IMX291LQR длину диагонали можно узнать из строки: Diagonal 6.46 mm (Type 1/2.8)

Для задания размеров видеосенсора через формат или длину диагонали нужно также задать отношение сторон видеосенсора, так как сенсоры с одинаковой диагональю, но разными отношениями сторон будут иметь разные размеры.

Следует различать отношение сторон видеосенсора и формат кадра.

Формат кадра это отношению сторон кадра на выходе камеры равное отношению сторон активной области видеосенсора. Формат кадра может не совпадать с отношением сторон видеосенсора. Камера с одним и тем же видеосенсором в разных режимах может выдавать изображения с разными форматами кадра.

Узнать отношение сторон видеосенсора можно несколькими способами:

1. Из спецификации.

Например: В спецификации камеры WV-SFV631L размер видеосенсора можно узнать из строки Scanning area 5.346 mm (H) x 3.336 mm (V)

Отношение сторон видеосенсора 5.346/3.336=1.60=16:10

2. Можно увидеть отношение сторон видеосенсора, если снять объектив камеры. Для точного определения можно сфотографировать вид видеосенсора и посчитать отношение числа пикселей на  фото видеосенсора по горизонтали и вертикали.

3. Можно посчитать отношение максимального количества пикселей по горизонтали к максимальному количеству пикселей по вертикали во всех возможных режимах камеры.

Например: камера может выдавать кадры с разрешениями в пикселях

1920 x 1080, 1280 x 720, 640 x 360, 320 x 180, 160 x 90

1600 x 1200, 1280 x 960, 800 x 600, 640 x 480, 400 x 300, 320 x 240, 160 x120

Максимальное количество пикселей по горизонтали - 1920, максимальное количество пикселей по вертикали - 1200. Вероятное отношение сторон видеосенсора 1920/1200=1,6=16:10

Введите полученные значения диагонали и отношение сторон видеосенсора в окошко Размер видеосенсора в окне Геометрия камеры через пробел. Если отношение сторон видеосенсора равно 4:3 то его можно не вводить.

Например:

1/3"

1/3" 16:9

d6.0 16:9

Или введите значение диагонали и отношение сторон отдельно в окошки Видеосенсор>Размер и Видеосенсор>Отнош. сторон в окне Видеосенсор и объектив.

Формат кадра это отношению сторон кадра на выходе камеры равное отношению сторон активной области видеосенсора. В случае квадратных пикселей Формат кадра равен отношению числа пикселей по горизонтали к числу пикселей по вертикали в заданном режиме камеры. Формат кадра может не совпадать с отношением сторон видеосенсора. Камера с одним и тем же видеосенсором в разных режимах может выдавать изображения с разными форматами кадра. Если отмечен чекбокс Установить формат кадра из пикселей, то Формат кадра вычисляется автоматически из чисел пикселей.

Например: для разрешений в пикселях:

1920 / 1080=1.78=16:9. В режиме 1920 x 1080 формат кадра = 16:9

1600 / 1200=1.33=4:3. В режиме 1600 x 1200 формат кадра = 4:3

Если чекбокс Установить формат кадра из пикселей не отмечен, то Формат кадра следует ввести в окошко Формат кадра окна Геометрия камеры.

Для задания формата кадра удобно воспользоваться калькулятором видеосенсора, который можно вызвать кликом по кнопке в окне Видеосенсор и объектив.

Кроп - коэффициент уменьшения размера активной области видеосенсора предусмотрен на случай если активная область не касается краев видеосенсора. Если активная область касается краев видеосенсора, то Кроп=1.

Например, один и тот же видеосенсор SONY Exmor R IMX291LQR имеет формат 1/2.8" (диагональ 6.46 mm) в режиме Full HD1080 и 1/4.2" (диагональ 4.31 mm) в режиме HD720. В режиме HD720 используется лишь центральная часть пикселей.

При задании кроп фактора следует руководствоваться правилами:

1. В случае если в заданном режиме камеры используется максимальное число пикселей хотя бы по одному измерению (по горизонтали или(и) по вертикали), то есть используется вся ширина или высота видеосенсора, то Кроп равен единице.

Например: камера может выдавать кадры с разрешениями в пикселях

1920 x 1080, 1280 x 720, 640 x 360, 320 x 180, 160 x 90

1600 x 1200, 1280 x 960, 800 x 600, 640 x 480, 400 x 300, 320 x 240, 160 x120

Максимальное количество пикселей по горизонтали - 1920, максимальное количество пикселей по вертикали - 1200. Режимы с максимальными количествами пикселей: 1920 x 1080 и 1600 x 1200.

2. Если использоваться режим камеры не с максимальным количеством пикселей, то необходимо узнать каким образом камерой формируются изображения с количеством пикселей меньше максимального. Возможно 3 варианта:

1. Сжатием изображения с максимальным числом пикселей хотя бы по одному из измерений.

2. Использованием для создания изображения центральной части площади видеосенсора, не касающейся сторон видеосенсора.

3. Одновременным использованием 1 и 2 вариантов.  Промежуточное изображение получается с использованием центральной части площади видеосенсора, затем полученное изображение подвергается сжатию.

В первом случае размер активной области видеосенсора не зависит от числа пикселей выходного изображения, поэтому  Кроп = 1.

Во втором и третьем случаях размер активной области видеосенсора уменьшается при уменьшении числа пикселей выходного изображения.

Прежде всего надо поискать в спецификации информацию, зависит ли формат (размер) видеосенсора или углы обзора от числа пикселей выходного изображения. Если такой информации нет, то скорее всего Кроп=1. Но если есть подозрения что камера уменьшает размер активной области, то можно проверить камеру практически:

1. Вывести на экран изображение от камеры в режиме с максимальным количеством пикселей.

2. Переключиться в режим с уменьшенным количеством пикселей и заметить уменьшается ли размер поля зрения.

Если размер поля зрения не уменьшается или уменьшается только по одному измерению, то Кроп = 1.

Если размер поля зрения уменьшается по обоим измерениям пропорционально уменьшению числа пикселей выходного изображения, то необходимо посчитать отдельно по горизонтали и по вертикали отношения числа пикселей в заданном режиме камеры  к числу пикселей изображения с максимальным разрешением в пикселях. Кроп равен минимуму из этих отношений.

Например, если камера имеет режимы 1920 x 1080 и 1280 x 720, и изображение в режиме 1280 x 720 формируется лишь центральной областью видеосенсора, то Кроп = 720/1080=1920/1280 или 0,67.

Если размер поля зрения уменьшается по обоим измерениям в меньшей степени, чем уменьшение числа пикселей выходного изображения, то необходимо посчитать отдельно по горизонтали и по вертикали отношения размера поля зрения в заданном режиме камеры  к размеру поля зрения с максимальным разрешением в пикселях. Кроп равен минимуму из этих отношений.

Как видим, в большинстве случаев Кроп=1. Но в тех редких случаях, когда Кроп<>1 игнорирование этого факта может привести к значительной ошибке. Для расчета Кроп-фактора удобно воспользоваться калькулятором видеосенсора, который можно вызвать кликом по кнопке в окне Видеосенсор и объектив.

Кроп следует ввести в окошко Активная область>Кроп в окне Видеосенсор и объектив. Можно вводить число с десятичной точкой или отношение через слеш /.

Например:

0.67

720/1080

Можно ввести Кроп фактор в окошко Формат кадра в окне Геометрия камеры через пробел после отношения сторон изображения.

Например: 16:9 0.67

Отношение

сторон

видеосенсора

4:3

16:9

4:3

16:9

16:10

16:10

16:9

(1920*1080)

Отношение

сторон активной области

видеосенсора

4:3

16:9

16:9

4:3

16:9

4:3

16:9

(1280*720)

Кроп

1

1

1

1

1

1

720/1080=0,67

Рисунок

Иногда в спецификации камеры кроме параметров видеосенсора приводятся углы обзора с объективом с известным фокусным расстоянием. Считая эти углы результатом практических измерений, можно провести проверку правильности задания размера активной области видеосенсора сравнением данных углов с расчетными углами обзора, рассчитанными VideoCAD в окне Видеосенсор и объектив. Сравнение может подтвердить правильность задания размера активной области видеосенсора или обнаружить ошибку. Если будет обнаружена ошибка, следует внимательно проверить все задаваемые параметры.

При проверке необходимо иметь ввиду следующее:

Можно измерить углы обзора практически.