Kamera PTZ 5 MP kontra 4 MP i 1080p: która rozdzielczość jest najlepsza dla Twojego projektu?

Zrozumienie rozdzielczości 5 MP, 4 MP i 1080p

Podstawowe definicje i liczba pikseli

Rozdzielczość określa, ile pikseli czujnik aparatu może uchwycić na pojedynczym obrazie. W dziedzinie nadzoru 1080p zazwyczaj oznacza 1920 × 1080 pikseli, co odpowiada około 2,07 megapiksela (MP). Aparat 4 MP zwykle oferuje rozdzielczość 2560 × 1440 pikseli (około 3,69 MP), podczas gdy aparat 5 MP ma zwykle rozdzielczość 2592 × 1944 pikseli (około 5,04 MP). Te różnice liczbowe mają bezpośredni wpływ na klarowność obrazu, użyteczny zoom cyfrowy oraz zdolność rozpoznawania twarzy, tablic rejestracyjnych i drobnych szczegółów w scenie.

Z punktu widzenia projektu przejście z 1080p (2 MP) na 4 MP prawie podwaja liczbę pikseli, a przejście z 4 MP na 5 MP zwiększa ją o około 36%. W przypadku kamer PTZ (Pan-Tilt-Zoom) używanych w krytycznych zastosowaniach związanych z bezpieczeństwem – na parkingach, placach logistycznych, w nadzorze miejskim i na terenach przemysłowych – te dodatkowe piksele przekładają się na informacje, które są bardziej przydatne, zwłaszcza podczas powiększania nagranego materiału.

Typowe współczynniki proporcji i kształt obrazu

Większość kamer 1080p i 4MP wykorzystuje współczynnik proporcji 16:9, który pasuje do standardowych monitorów i układów wyświetlaczy NVR. Wiele czujników 5 MP wykorzystuje współczynnik proporcji 4:3 (2592 × 1944), co zapewnia dodatkowe piksele w pionie. Jest to ważne w zastosowaniach PTZ, gdzie może być konieczne oglądanie w tej samej klatce zarówno ziemi, jak i wyższych obiektów lub budynków. Obraz 4:3 o rozdzielczości 5 MP może uchwycić więcej treści powyżej i poniżej centralnego obiektu w porównaniu do obrazu 16:9 przy podobnym pokryciu poziomym.

Integratorom systemów i planistom bezpieczeństwa zrozumienie tych formatów pomaga w planowaniu pokrycia pola widzenia. Kamera PTZ o rozdzielczości 5 MP i proporcjach 4:3 będzie w stanie pokryć front wielopiętrowego magazynu skuteczniej niż kamera 16:9 1080p, jeśli obie zostaną skonfigurowane pod kątem podobnych kątów widzenia w poziomie.

Jak rozdzielczość wpływa na klarowność i szczegółowość obrazu

Gęstość pikseli i możliwości identyfikacji

Gęstość pikseli jest często opisywana jako piksele na metr (PPM) lub piksele na stopę (PPF) w określonej odległości. Aby zapewnić wyraźną identyfikację twarzy, wiele norm zaleca co najmniej 250 PPM (około 76 PPF), podczas gdy rozpoznawanie tablic rejestracyjnych często wymaga 150–200 PPM w rzeczywistych warunkach. Przy tym samym obiektywie i polu widzenia, aKamera PTZ 5Mpdostarczy więcej pikseli w całym obszarze docelowym niż model 4MP lub 1080p, zwiększając efektywny PPM.

Rozważmy na przykład kamerę PTZ monitorującą pas oddalony o 25 metrów przy danej pozycji powiększenia. Kamera 1080p może zapewnić około 120 PPM przy tej docelowej odległości. 4MP PTZ z tą samą ramką może dostarczyć około 210 PPM, a model 5MP może osiągnąć około 280 PPM. Ta różnica może oznaczać różnicę między „postacią podejrzaną” a „osobą wyraźnie identyfikowalną” w nagranym materiale filmowym.

Zoom cyfrowy i przegląd medycyny sądowej

Zoom cyfrowy podczas analizy po zdarzeniu to kolejny obszar, w którym liczy się liczba pikseli. Kiedy operator powiększa nagrany obraz wideo na klienckiej stacji roboczej, nie są tworzone żadne nowe informacje; system po prostu powiększa istniejące piksele. Materiał o wyższej rozdzielczości, zwłaszcza z kamer PTZ 5 MP, pozwala na bardziej agresywne przybliżenie cyfrowe, zanim obraz stanie się blokowy lub nieczytelny.

W praktyce klatka 5 MP (około 5 milionów pikseli) zawiera około 2,4 razy więcej danych niż klatka 1080p (około 2,1 miliona pikseli). W sytuacjach takich jak przegląd incydentów, dochodzenie w sprawie kradzieży lub szkolenie operatorów te dodatkowe dane zapewniają zespołom ds. bezpieczeństwa większą elastyczność w analizowaniu subtelnych szczegółów, takich jak ruchy rąk, przenoszenie obiektów i tablice rejestracyjne pod kątem.

Pole widzenia, zoom optyczny i zachowanie szczegółów

Współczynniki zoomu optycznego PTZ i zasięg

Kamery PTZ często zapewniają zakres zoomu optycznego od 20 × do 42 × lub wyższy. Zoom optyczny utrzymuje jakość obrazu, ponieważ zmienia efektywną ogniskową obiektywu, a nie powiększa piksele. Połączenie wyższej rozdzielczości z silnym zoomem optycznym znacznie zwiększa efektywny zasięg nadzoru.

Na przykład 25-krotny zoom PTZ w rozdzielczości 1080p może wyraźnie zidentyfikować obiekt w odległości 80–100 metrów przy dobrym oświetleniu. Dzięki czujnikowi 4 MP ten sam zoom optyczny umożliwia niezawodną identyfikację na dystansie 130–150 metrów. Kamera PTZ o rozdzielczości 5 MP może jeszcze bardziej zwiększyć tę odległość, często dochodząc do 170–190 metrów w zoptymalizowanych warunkach. Wartości te różnią się w zależności od jakości obiektywu, czułości czujnika i kompresji, ale zależność jest stała: więcej pikseli i duży zoom oznacza większy zasięg.

Równowaga szerokiego zasięgu i drobnych szczegółów

Wdrożenia PTZ muszą równoważyć świadomość sytuacyjną na dużym obszarze z potrzebą uzyskania szczegółowych widoków z bliska. Kiedy PTZ jest pomniejszany w celu monitorowania większej strefy, każdy pojedynczy obiekt zajmuje mniej pikseli. W takich warunkach 5 MP PTZ zapewnia zauważalną przewagę nad opcjami 4 MP i 1080p, ponieważ większa liczba pikseli sprawia, że ​​odległe osoby i obiekty są lepiej widoczne nawet pod szerokim kątem.

Na przykład monitorując duży parking o wymiarach 80 × 60 metrów, kamera PTZ 1080p pod szerokim kątem może pozwolić na wykrycie ludzi jedynie jako poruszających się kształtów. Aparat 4 MP poprawia rozpoznawanie — kolor ubrania, podstawowa postawa. Rozwiązanie o rozdzielczości 5 MP jeszcze bardziej usprawnia rozpoznawanie, umożliwiając lepsze śledzenie osób na scenie, podczas gdy operator decyduje, czy powiększyć. W przypadku pomieszczeń kontroli bezpieczeństwa ta dodatkowa przejrzystość bezpośrednio wpływa na czas reakcji i jakość decyzji.

Wymagania dotyczące przechowywania i zagadnienia dotyczące przepustowości

Zakresy szybkości transmisji według rozdzielczości i liczby klatek na sekundę

Wyższa rozdzielczość zazwyczaj wymaga większej szybkości transmisji, aby zachować podobną jakość obrazu. W przypadku kompresji H.264 przy 25–30 klatkach na sekundę typowa konfiguracja może wyglądać następująco:

• 1080p: 2–6 Mb/s (średnia jakość do wysokiej jakości)

• 4 MP: 4–8 Mb/s

• 5 MP: 6–10 Mb/s

Dzięki nowoczesnej kompresji H.265 przepływność często można zmniejszyć o około 30–50% przy równoważnym poziomie jakości. Oznacza to, że dobrze dostrojony 5 MP PTZ może działać z szybkością około 3–6 Mb/s przy zachowaniu przydatnych szczegółów, w zależności od złożoności sceny i ruchu. Integratorzy i planiści projektów powinni zawsze testować rzeczywiste sceny, ponieważ przepływność znacznie wzrasta w ruchliwych środowiskach, takich jak skrzyżowania, hale produkcyjne lub obiekty sportowe.

Obliczanie pamięci na potrzeby planowania projektu

Zużycie pamięci masowej jest często decydującym czynnikiem przy wyborze pomiędzy kamerami PTZ 1080p, 4 MP i 5 MP. Jako prosty przykład rozważmy ciągłe nagrywanie przez 24 godziny na dobę:

• 1080p przy 3 Mb/s: około 32,4 GB dziennie na kamerę

• 4 MP przy 5 Mb/s: około 54,0 GB dziennie na kamerę

• 5 MP przy 7 Mb/s: około 75,6 GB dziennie na kamerę

W ciągu 30 dni pojedynczy obraz PTZ o rozdzielczości 5 MP i szybkości 7 Mb/s wymaga około 2,27 TB pamięci, podczas gdy tryb PTZ o rozdzielczości 1080p i szybkości 3 Mb/s wymaga około 0,97 TB. W przypadku systemu z 20 kamerami PTZ różnica ta staje się znacząca: około 45 TB vs. 19 TB. Kupujący hurtowi, integratorzy systemów i wielcy użytkownicy końcowi muszą ocenić, czy dodatkowa pamięć masowa i przepustowość są uzasadnione poprawą przejrzystości i zasięgu.

Wydajność przy słabym oświetleniu i w nocy w różnych rozdzielczościach

Rozmiar piksela, szum i czułość

Jakość obrazu w nocy zależy nie tylko od rozdzielczości, ale także od rozmiaru piksela, architektury czujnika i przetwarzania obrazu. Gdy rozmiar czujnika pozostaje stały, wyższa rozdzielczość oznacza, że ​​każdy piksel jest mniejszy. Mniejsze piksele wychwytują mniej fotonów, co może zwiększać szum w scenach słabo oświetlonych. W praktyce czujnik 5 MP w formacie 1/2,8 może mieć piksele 2,7 µm, podczas gdy czujnik 1080p tego samego rozmiaru może mieć piksele 3,75 µm.

Ta różnica ma znaczenie w trudnych warunkach, takich jak słabo oświetlone parkingi lub długie obwody. Kamera PTZ o rozdzielczości 5 MP może zapewnić więcej szczegółów w dobrze oświetlonych scenach, ale dobrze dostrojony model o rozdzielczości 1080p lub 4 MP z większymi pikselami może czasami generować czystsze i jaśniejsze obrazy przy jasności 0,005–0,01 luksa. Wiele nowoczesnych konstrukcji PTZ 5 MP równoważy to zaawansowaną redukcją szumów, szerokim zakresem dynamiki (WDR) w zakresie 120 dB i mocnym oświetleniem w podczerwieni, często sięgającym 150–250 metrów.

Oświetlenie na podczerwień i inteligentne funkcje

Kamery PTZ często integrują diody LED podczerwieni ze zmiennymi kątami świecenia. Typowy czujnik PTZ 1080p może zapewniać zasięg podczerwieni od 100 do 150 metrów, natomiast kamery PTZ wyższej klasy 4 i 5 MP mogą zapewniać zasięg podczerwieni do 200–300 metrów, w zależności od konstrukcji optycznej i ograniczeń mocy. Wyższa rozdzielczość w połączeniu z rozszerzonym zasięgiem podczerwieni poprawia identyfikację na większych dystansach, ale tylko wtedy, gdy wiązka podczerwieni jest dopasowana do pozycji zoomu.

Inteligentna podczerwień, automatyczna kontrola wzmocnienia i redukcja szumów 3D to niezbędne elementy maksymalizujące wydajność przy słabym oświetleniu w dowolnej rozdzielczości. Porównując modele PTZ 1080p, 4 MP i 5 MP od dostawcy lub producenta, ważne jest, aby przejrzeć minimalne specyfikacje oświetlenia (np. kolor przy 0,005 luksa, czarno-biały przy 0,0005 luksa z włączoną podczerwienią) i sprawdzić, jak te wartości przekładają się na obrazy w świecie rzeczywistym, zamiast polegać wyłącznie na arkuszu danych.

Aplikacje najlepiej dopasowane do kamer PTZ 1080p

Projekty wymagające budżetu i ograniczonej przepustowości

Kamery PTZ 1080p pozostają aktualne, ponieważ zapewniają opłacalną równowagę między klarownością, przepustowością i pamięcią masową. W wielu małych i średnich projektach — takich jak sklepy detaliczne, małe kompleksy biurowe, szkoły lub osiedla mieszkaniowe — różnica między rozdzielczością 1080p i wyższą może nie być krytyczna. Gdy infrastruktura sieciowa jest ograniczona do łączy 10/100 Mb/s lub starszych mostów bezprzewodowych, rozdzielczość 1080p pomaga utrzymać stabilność strumieni i zmniejsza utratę pakietów.

Dla hurtowych sieci dystrybucyjnych i sprzedawców systemów modele PTZ 1080p stanowią atrakcyjną opcję podstawową, która pasuje do większości platform DVR/NVR i starszego oprogramowania VMS bez problemów ze zgodnością. Upraszczają także zdalny dostęp użytkownikom korzystającym z sieci komórkowych o ograniczonej przepustowości przesyłania danych.

Sytuacje, w których zakresy identyfikacji są krótkie

Gdy kamery są instalowane w pobliżu obszaru docelowego — na przykład w atrium wewnętrznym, małych rampach załadunkowych lub kompaktowych strefach parkingowych — rozdzielczość 1080p zapewnia wystarczającą liczbę pikseli do niezawodnej identyfikacji. Przy odległościach poniżej 15–20 metrów odpowiednio skonfigurowany PTZ 1080p może z łatwością uzyskać ponad 250 PPM na twarzach i obiektach, pod warunkiem prawidłowego użycia zoomu optycznego.

W takich przypadkach przejście na rozdzielczość 4 MP lub 5 MP może przynieść mniejsze zyski w porównaniu z dodatkowymi kosztami przechowywania. Integratorzy i konsultanci projektu powinni obliczać rzeczywiste odległości zasięgu i wymagania identyfikacyjne, zamiast domyślnie stosować najwyższą dostępną rozdzielczość.

Kiedy kamery PTZ 4 MP zapewniają właściwą równowagę

Pośredni wybór pod względem wydajności i wydajności

Kamery PTZ 4 MP stanowią środek pomiędzy rozdzielczością 1080p a 5 MP. Dzięki około 1,8 razy większej liczbie pikseli niż w rozdzielczości 1080p zauważalnie poprawiają szczegółowość i elastyczność zoomu cyfrowego, jednocześnie utrzymując przepustowość i pamięć bliższą możliwymi do zarządzania zakresami. W wielu wdrożeniach rozdzielczość 4 MP przy 15–20 kl./s z kompresją H.265 można skonfigurować w zakresie 3–5 Mb/s, co stanowi praktyczny kompromis.

W przypadku projektów miejskich, zakładów przemysłowych i systemów nadzoru kampusów jednostki PTZ 4 MP zapewniają silne możliwości identyfikacji na umiarkowanych dystansach (100–150 metrów, w zależności od zoomu) bez pełnego obciążenia danymi wynoszącego 5 MP. To czyni je atrakcyjnymi w przypadku dużych wdrożeń obejmujących wiele lokalizacji, w których dziesiątki lub setki kamer PTZ muszą współużytkować scentralizowane zasoby rejestrujące.

Zgodność systemu i ścieżki aktualizacji

Niektóre starsze platformy NVR i VMS mają ograniczenia maksymalnej rozdzielczości lub wydajności. Modele PTZ 4 MP można często łatwo zintegrować z istniejącymi systemami 1080p, zapewniając jednocześnie wyraźną poprawę jakości obrazu. Planując etapową migrację ze starszej infrastruktury, 4MP stanowi technicznie bezpieczny i opłacalny krok naprzód.

Dla producenta lub dostawcy hurtowego budującego asortyment produktów, modele PTZ 4 MP wypełniają krytyczny segment: łatwo je promować jako „powyżej Full HD”, zachowując jednocześnie konkurencyjne ceny w porównaniu z ofertami 5 MP. Użytkownicy końcowi odnoszą korzyści z widocznej poprawy bez konieczności przeprojektowywania całej sieci lub architektury pamięci masowej.

Najlepsze przypadki użycia nadzoru PTZ 5 MP

Środowiska na dużą skalę i środowiska wysokiego ryzyka

Kamery PTZ 5 MP sprawdzają się w środowiskach wysokiego ryzyka i wartościowych, w których liczy się każdy szczegół. Typowymi przykładami są centra miast, węzły transportowe, duże obiekty przemysłowe, węzły logistyczne, porty i infrastruktura krytyczna, taka jak obiekty energetyczne. Przy tych ustawieniach większe odległości identyfikacji, bogatszy zoom cyfrowy i lepsza szczegółowość kryminalistyczna uzasadniają wyższy koszt i większe miejsce na dysku.

Na przykład kamera PTZ o rozdzielczości 5 MP z zoomem optycznym 30–42 × może monitorować pasy ruchu lub obwody o długości setek metrów, umożliwiając operatorom śledzenie osób lub pojazdów na dużym obszarze bez utraty kluczowych szczegółów. W połączeniu z funkcjami analitycznymi, takimi jak wykrywanie włamań, potknięcia lub automatyczne śledzenie, wyższa rozdzielczość bezpośrednio zwiększa niezawodność automatycznych alarmów i klasyfikacji zdarzeń.

Wymagania dotyczące jakości i zgodności w medycynie sądowej

Niektóre przepisy i polityki wewnętrzne wymagają minimalnego standardu jakości obrazu dowodowego. W takich przypadkach kamery PTZ 5 MP zapewniają większy margines bezpieczeństwa, ponieważ nawet jeśli scena nie jest idealnie skadrowana lub jeśli kamera PTZ jest umieszczona nieco dalej niż planowano, nadal jest wystarczająco dużo pikseli, aby zapewnić niezawodne rozpoznawanie i dokumentację.

Na potrzeby współpracy z organami ścigania, rekonstrukcji incydentów lub analizy incydentów w różnych lokalizacjach materiał filmowy o rozdzielczości 5 MP umożliwia śledczym przybliżanie elementów drugorzędnych, takich jak świadkowie wspierający, pasażerowie pojazdu lub obiekty w tle, bez utraty przejrzystości tak szybko, jak w przypadku rozdzielczości 1080p lub 4 MP. Te dodatkowe informacje mogą mieć kluczowe znaczenie podczas rekonstrukcji złożonych wydarzeń z wieloma tematami i nakładającymi się działaniami.

Względy kosztów, kompatybilności i przyszłości

Porównawczy koszt kamery i systemu

Chociaż ceny różnią się w zależności od dostawcy i producenta, ogólny schemat jest następujący: kamery PTZ 5 MP kosztują więcej niż 4 MP, a kamery 4 MP kosztują więcej niż 1080p. Jednak ceny sprzętu z biegiem czasu nadal spadają. Bardziej znaczącym czynnikiem kosztowym często staje się całkowity koszt posiadania, obejmujący:

• Przełączniki sieciowe i przepustowość łącza zwrotnego

• Specyfikacje serwera NVR/VMS (CPU, RAM, GPU)

• Pojemność dysku twardego i redundancja (poziomy RAID)

• Wymagania dotyczące tworzenia kopii zapasowych, archiwizacji i dostępu zdalnego

Jeśli zaplanowano już modernizację pamięci masowej i sieci, wybór modeli PTZ 5 MP może być logicznym krokiem w stronę długoterminowej skalowalności. Jeśli budżety są napięte, a zmiany w infrastrukturze ograniczone, bardziej realistyczna może być rozdzielczość 4 MP lub 1080p, szczególnie w obszarach o niższym ryzyku.

Interoperacyjność i długoterminowa elastyczność

Nowoczesne kamery zazwyczaj obsługują otwarte standardy i popularne protokoły przesyłania strumieniowego, ale niektóre starsze systemy mają problemy z wyższymi rozdzielczościami i przepływnością. Przed podjęciem decyzji o zastosowaniu PTZ w rozdzielczości 5 MP w całej lokalizacji integratorzy powinni potwierdzić, że istniejące rejestratory NVR, serwery analityczne i stacje robocze monitorujące mogą dekodować wiele strumieni 5 MP jednocześnie bez opóźnień i utraty klatek.

Z perspektywy przyszłości wybór co najmniej 4 MP dla nowych instalacji można uznać za punkt odniesienia, zapewniający, że instalacje wdrożone dzisiaj będą akceptowalne przez co najmniej 5–7 lat. W przypadku kluczowych stref wysokiego ryzyka przejście bezpośrednio na wysokiej jakości jednostki PTZ 5 MP zmniejsza potrzebę krótkoterminowej wymiany w miarę ciągłego wzrostu standardów i oczekiwań.

Metoda krok po kroku wyboru właściwej rozdzielczości

Definiowanie wymagań eksploatacyjnych i technicznych

Wybór pomiędzy kamerami PTZ 1080p, 4 MP i 5 MP powinien rozpocząć się od jasnych wymagań operacyjnych:

• Jaka odległość jest wymagana do identyfikacji i detekcji?

• Jak szerokie są strefy wymagające zasięgu?

• Jakie są warunki oświetleniowe (dzień, noc, podświetlenie)?

• Jaki okres przechowywania jest wymagany (np. 30, 90, 180 dni)?

• Jakie są ograniczenia przepustowości na łącze i na witrynę?

Gdy te parametry będą znane, proste obliczenia PPM i szacunki pamięci pokażą, która rozdzielczość zapewnia wystarczającą ilość szczegółów, bez nadmiernej specyfikacji systemu. Często najlepiej sprawdza się podejście mieszane: kamery PTZ 5 MP dla węzłów wysokiego ryzyka, 4 MP dla obszarów krytycznych, ale mniej wymagających i 1080p dla stref peryferyjnych lub wewnętrznych.

Wybór rozdzielczości na podstawie scenariusza

Praktyczne wytyczne dla projektantów systemów i partnerów hurtowych można podsumować w następujący sposób:

• Wybierz rozdzielczość 1080p PTZ, gdy budżet jest ograniczony, odległości docelowe są krótkie (poniżej 20–30 metrów), a przepustowość/pamięć danych jest poważnie ograniczona.

• Wybierz 4MP PTZ, gdy wymagana jest zauważalna aktualizacja wielu kamer w stosunku do rozdzielczości 1080p, ale infrastruktura i pamięć muszą pozostać zrównoważone.

• Wybierz 5 MP PTZ, gdy głównymi celami są maksymalna szczegółowość, identyfikacja z dużej odległości i materiał filmowy o jakości kryminalistycznej oraz gdy projekt może obsłużyć większe obciążenie danymi.

Jasne omówienie tych kompromisów z użytkownikami końcowymi buduje zaufanie i gwarantuje, że ostateczny system spełni oczekiwania bez ukrytych kompromisów.

Savgood Dostarcza rozwiązania

Savgood koncentruje się na dostarczaniu rozwiązań do monitoringu PTZ, które odpowiadają rzeczywistym wymaganiom projektu, zamiast narzucać rozdzielczość samą w sobie. Partnerom pracującym jako dostawca hurtowy lub producent systemu Savgood może pomóc w szczegółowym projekcie projektu, w tym obliczeniach PPM i przechowywania, wyborze obiektywu i zoomu oraz planowaniu wydajności przy słabym oświetleniu. Oferując opcje PTZ 1080p, 4 MP i 5 MP z dopasowaną optyką, zakresami podczerwieni i profilami kodowania, Savgood pomaga integratorom budować wielopoziomowe systemy, które równoważą ryzyko, koszty i wydajność. Od aktualizacji w jednej lokalizacji po wdrożenia w wielu lokalizacjach, Savgood wspiera testowanie, optymalizację i długoterminową współpracę techniczną.