
В предыдущей статье рассмотрели один из самых важных элементов – матрица и её разрешение. Один из ключевых элементов любой камеры – это оптика. Угол обзора, фокусное расстояние, диаметр линзы – все эти параметры влияют, как далеко и на сколько четкое будет изображение.
Причем тут оптика?
Наверняка многие слышали историю про высадку на Луну астронавтов миссии Аполлон 15. И кучу разоблачений, что “нет следов”. Человечество способно увидеть далекую звезду, но не может увидеть флаг на поверхности Луны. Причина всему – угловое разрешение.
Угловое разрешение — минимальный угол между объектами, который может различить оптическая система.
Способность оптической системы различать точки изображаемой поверхности, например:
Угловое разрешение: 1′ (одна угловая минута, около 0,02°) соответствует площадке размером 29 см, различимой с расстояния в 1 км или одной печатной точке текста на расстоянии 1 м. Угловое разрешение самого мощного телескопа в Мире всего 0,005″. Для того что бы видеть флаг необходимо разрешение 0.000019”. Таких технологий на данный момент не существует.

Как мы будем видеть
Для начала нужно определиться на сколько чёткое будет изображение. А так же возьмем камеры с фокусным расстоянием 2.8мм и 3.6мм. Любое изображение на экране состоит из точек. Начиная с определенного количества точек на один сантиметр мы уже можем прочитать букву или цифру номера. Меньшее количество точек на один знак гос. номера и нам останется только попытаться догадаться. Согласно ГОСТ высота буквы номерного знака составляет 58мм. Для идентификации даже в неблагоприятных условиях требуется минимум 5 пикс./см.

Зная разрешение матрицы можем посчитать для камеры 2мп FullHD (1980*1080) сколько сантиметров поместится в нашу матрицу видеокамеры. С расстояния 20м, разрешение составляет 50,9 пикс./м. Что составляет 0.5 пикс/см. А для расстояния 10м, разрешение составит уже 101,9 пикс./м. или 1 пиксель на 1 см. А мы помним ранее, что необходимо 5 пикселей на 1 сантиметр.
Размер буквы гос. номера автомобиля составляет 5,8см и у нас будет всего 36 пикселей на расстоянии 10 метров для идентификации, что же это за буква.
Все выше расчеты актуальный для статической картинки. Например, для припаркованного авто. Для съемки в движении нам потребуется либо скоростная камера (более 30 кадров в секунду), либо сильно увеличить количество пикселей, а так же уменьшить сектор обзора.
Поехали!
Проведем простой расчет расстояния которое проедет авто за 1 кадр съемки камеры. При скорости 90км/ч и времени одного кадра 0,02сек (для 30 кадров в секунду) автомобиль проедет 0.5м. Для стандартной камеры видеонаблюдения и расстояния в 10м до авто – необходимо увеличить разрешающую способность номера с 5пикс./см до 2500 пикс/см. И даже такое увеличение не поможет без увеличения частоты кадров, очень мощного процессора способного восстанавливать картинку.
Другой вариант воспользоваться вариофокальным объективом. Уменьшив угол обзора камеры мы сможем видеть дальше и лучше. Именно с такой оптикой ставят камеры для фиксации нарушений на автодорогах. Такие камеры видят очень узкий сектор, зато максимально качественно. Конечно, дорожные камеры отличаются не только оптикой, но и скоростью съемки, светочувствительностью, способности противостоять засветки и мощными процессорами с алгоритмами обработки.

Вывод
Как бы вы не хотели вести запись проезжающих машин мимо нашего дома, без промышленного специализированного оборудования не получится.

Так же не стоит рассчитывать, что за адекватные средства или беря видеонаблюдение домой вы сможете наблюдать, кто вам поцарапал машину с балкона 5го этажа. Вы не увидите номер. А видеть саму машину вряд ли вам что-то даст. В ГИБДД запись без номера скорее всего даже не примут.
Если вам кто-то говорит, что камера способна разглядеть номер проезжающей машины вечером или ночью с балкона 5го или выше этажа – не верьте. Вас просто обманываю, возможно по не знанию.