Вариофокальный объектив в видеонаблюдении: как работает и когда нужен — разбор 2026 года
Вариофокальный объектив — это объектив камеры с переменным фокусным расстоянием: поворотом колец или мотором меняют угол обзора, не меняя саму камеру. У камер AVTECH с объективом 2,8–12 мм угол по горизонтали меняется примерно от 97–103° на коротком конце до 27–31° на длинном. В 2026 году такие объективы бывают с ручной настройкой и моторизованные. Ниже — как фокусное расстояние связано с углом обзора и дальностью, чем вариообъектив уступает фиксированному и когда он действительно нужен.
Что такое вариофокальный объектив
Объектив переменного фокусного расстояния называют по-разному: на телевидении чаще говорят «вариообъектив», в кино — «трансфокатор», в фотографии — «зум». В паспортах камер видеонаблюдения эти слова используют как синонимы. У AVTECH, например, одна и та же оптика 2,8–12 мм в описании камеры названа вариообъективом, а в таблице характеристик — трансфокатором.
В строгой оптике разница всё же есть. Трансфокатор — это насадка с переменным увеличением плюс объектив с постоянным фокусным расстоянием. У вариообъектива фокусное расстояние меняется движением всех групп линз внутри одной конструкции. Покупателю камеры эта разница почти не важна: важны диапазон фокусных расстояний и способ настройки.
Цифры «2,8–12 мм» на камере — это минимальное и максимальное фокусное расстояние. Короткий конец (2,8 мм) даёт широкий угол и общий план, длинный (12 мм) — узкий угол и «приближение». Отношение крайних значений называют кратностью: у объектива 2,8–12 мм она около 4,3× (наш расчёт: 12 ÷ 2,8).
У вариофокального объектива есть особенность, которую стоит знать до покупки: когда меняется фокусное расстояние, сбивается и фокусировка. Этим он отличается от парфокального зума, который остаётся в фокусе при любом увеличении. Поэтому после изменения угла резкость подстраивают — вручную или автоматически, если у камеры есть автофокус.
Как фокусное расстояние меняет угол обзора
Для объектива без заметных искажений угол обзора считают по формуле α = 2·arctg(d / 2f), где d — размер матрицы по нужной стороне, а f — фокусное расстояние. Из неё следуют два практических вывода. Первый: чем больше фокусное расстояние, тем уже угол. Второй: одно и то же фокусное расстояние на разных матрицах даёт разный угол, поэтому сравнивать камеры надёжнее по углу из паспорта, а не по миллиметрам.
Вот как это выглядит на камерах AVTECH. Углы взяты из паспортов, ширину кадра на расстоянии 10 м мы посчитали по углу (наш расчёт, центр кадра, без учёта искажений).
| Камера | Объектив | Угол по горизонтали / вертикали | Ширина кадра на 10 м (наш расчёт) |
|---|---|---|---|
| DGM5406P, IP, 5 Мп | фиксированный 2,8 мм | 103° / 54° | 25,1 м |
| AVT450, HD-TVI, 2 Мп | фиксированный 3,6 мм | 87° / 46° | 19,0 м |
| AVM543P, IP, 2 Мп | 2,8–12 мм, моторизованный | 97,4–27,1° / 58,1–15,2° | 22,8–4,8 м |
| AVM5547P, IP, 5 Мп | 2,8–12 мм, моторизованный | 103–31° / 54–17° | 25,1–5,5 м |
| AVT553, HD-TVI, 2 Мп | 2,8–12 мм, управление с регистратора | 103–31° / 54–17° | 25,1–5,5 м |
| AVZ593, PTZ, 2 Мп | 4,5–135 мм, 30× оптический зум | 60,8–2,5° / 35,3–1,4° | 11,7–0,4 м |
Обратите внимание на первую пару моделей с оптикой 2,8–12 мм. Камера 2 Мп с матрицей 1/2,9″ (AVM543P) на коротком конце видит 97,4°, а камера 5 Мп (AVM5547P) с тем же диапазоном — 103°. Разница объясняется матрицей, как и предсказывает формула. Поэтому перед выбором смотрите на углы, а остальные строки паспорта — защиту корпуса, ночную съёмку, разрешение и сжатие — помогает разобрать статья о том, как выбрать уличную камеру по паспорту.
Что даёт «приближение»: пиксели на метр
Сужая угол, вариообъектив растягивает те же пиксели матрицы на меньшую ширину сцены, и плотность пикселей на метр растёт. Именно по ней стандарт IEC 62676-4 определяет, что можно разглядеть на записи: обнаружение — 25 пикс/м, наблюдение — 63 пикс/м, распознавание — 125 пикс/м, идентификация — 250 пикс/м.
Мы посчитали, до какого расстояния камеры с объективом 2,8–12 мм дают нужную плотность на коротком и длинном конце (наш расчёт: плотность = пиксели по горизонтали ÷ ширина кадра, центр кадра).
| Уровень по IEC 62676-4 | 2 Мп, 2,8 мм (97,4°) | 2 Мп, 12 мм (27,1°) | 5 Мп, 2,8 мм (103°) | 5 Мп, 12 мм (31°) |
|---|---|---|---|---|
| Идентификация, 250 пикс/м | до 3,4 м | до 15,9 м | до 4,1 м | до 18,7 м |
| Распознавание, 125 пикс/м | до 6,7 м | до 31,9 м | до 8,2 м | до 37,4 м |
| Наблюдение, 63 пикс/м | до 13,4 м | до 63,2 м | до 16,4 м | до 74,2 м |
Вывод из таблицы: один и тот же объектив на длинном конце позволяет опознать человека примерно в 4,6–4,7 раза дальше, чем на коротком (наш расчёт). Плата за это — узкий кадр: на 10 м от камеры в него попадает полоса шириной около 5 м. Широкий угол нужен для обзора двора или помещения, узкий — для калитки, ворот или кассы.
Пример. Калитка находится в 15 м от камеры 2 Мп. На 2,8 мм ширина кадра там — около 34 м, это примерно 56 пикс/м, то есть ниже даже уровня наблюдения. На 12 мм ширина кадра — около 7,2 м и примерно 266 пикс/м, этого хватает для идентификации (наш расчёт). Как распределить такие задачи между несколькими камерами и посчитать плотность для своего объекта, подробно разобрано в статье о том, как спроектировать систему видеонаблюдения.
Ручной или моторизованный вариообъектив
Ручной. Фокусное расстояние и резкость выставляют руками при монтаже, глядя на изображение с камеры. Поскольку у вариофокального объектива фокус сбивается при изменении угла, обе настройки делают вместе и проверяют результат на записи. Поменять угол потом можно только у самой камеры.
Моторизованный. Объектив меняет фокусное расстояние электроприводом — так же устроены и телевизионные вариообъективы. У IP-камер AVTECH AVM543P, AVM5447P и уличной IP-камеры AVM5547P с трансфокатором моторизованным объективом управляют по сети: из меню камеры или с сетевого видеорегистратора. У HD-TVI-камеры AVT553 угол меняют с HD-TVI-регистратора AVTECH по технологии DCCS. Для настройки ракурса прямо у камеры у AVM543P есть ещё аналоговый выход TV out: к нему подключают видеотестер или монитор.
Главный плюс мотора — угол можно поменять в любой момент удалённо: расширить обзор после перестановки на складе или сузить его на въезде, не поднимаясь на лестницу. Проблему сбившейся резкости решает автофокус: процессор камеры сам подстраивает фокус после смены фокусного расстояния. Так, например, работает поворотная AVZ593.
Вариофокальный, фиксированный или PTZ
| Параметр | Фиксированный | Вариофокальный | PTZ с зумом |
|---|---|---|---|
| Угол обзора | один, задан объективом: например, 103° у 2,8 мм | выбирается в диапазоне: например, 103–31° у 2,8–12 мм | меняется в работе: у AVZ593 — 60,8–2,5° |
| Когда меняют угол | не меняют | при монтаже (ручной) или удалённо (моторизованный) | постоянно: оператор поворачивает и приближает |
| Линз в объективе | обычно от 3 до 7 | может быть больше 20 | вариообъектив с 30-кратным зумом (AVZ593) |
| Светосила | например, F1.8 у 3,6 мм (AVT450) | падает к длинному концу: у AVM543P F1.4 на 2,8 мм и F2.8 на 12 мм | зависит от модели |
| Когда брать | помещения и зоны с известным небольшим расстоянием | расстояние неизвестно до монтажа, задачи могут поменяться | большая территория, где нужно следить за разными зонами |
За гибкость вариообъектив платит оптикой. У объективов с фиксированным фокусным расстоянием обычно от 3 до 7 линз, у вариообъективов их может быть больше 20. Качество изображения у них принято считать ниже, чем у дискретной оптики: больше стёкол — больше светорассеяния. Есть и потеря света на длинном конце: у AVM543P светосила F1.4 на 2,8 мм и F2.8 на 12 мм, то есть при максимальном приближении на матрицу попадает меньше света.
PTZ-камера — следующий шаг после вариообъектива. У AVZ593 30-кратный оптический зум 4,5–135 мм, угол от 60,8° до 2,5° по горизонтали и автофокус, а от самого широкого угла до самого узкого объектив перестраивается максимум за 3 секунды. Но такая камера ещё и поворачивается, и это отдельный класс оборудования со своими задачами: чем она отличается от неподвижной камеры и когда оправдана, мы разобрали в статье поворотная PTZ-камера.
Когда вариофокальный объектив нужен, а когда нет
Вариофокальный объектив стоит брать, если:
- расстояние до зоны интереса заранее неизвестно — камеру ставят, а угол подбирают по месту;
- нужно разглядеть узкую зону вдали: калитку, ворота, въезд на парковку, кассу в конце зала;
- задача камеры может поменяться — склад перестроят, ворота перенесут, стоянку расширят;
- на объекте много разных расстояний, а покупать и обслуживать удобнее одну модель камеры.
Фиксированный объектив разумнее, если:
- камера стоит в небольшом помещении, где нужен общий план: 2,8 мм у DGM5406P дают 103° по горизонтали;
- камера смотрит на известную зону вблизи — крыльцо, коридор, кабинет — и угол менять не придётся;
- важна светосила на всём кадре, а приближение не требуется.
Как настроить угол обзора: порядок
- Определите задачу камеры: заметить движение, разглядеть одежду, узнать человека или опознать его.
- Измерьте расстояние от камеры до зоны, где эта задача должна выполняться.
- Посчитайте допустимую ширину кадра: число пикселей камеры по горизонтали разделите на нужную плотность. Для идентификации (250 пикс/м) кадр камеры 2 Мп должен быть не шире 7,7 м, камеры 5 Мп — не шире 10,4 м (наш расчёт).
- Выставьте фокусное расстояние так, чтобы на этом расстоянии кадр был не шире расчётного: на моторизованной камере — из меню или с регистратора, на ручной — на самом объективе.
- Подстройте резкость, сохраните настройки и проверьте запись днём и ночью: человек в нужной зоне должен быть различим именно на записи, а не только в живом просмотре.
Итог
Вариофокальный объектив позволяет подобрать угол обзора под конкретное место: у камер AVTECH с оптикой 2,8–12 мм — примерно от 100° до 30° по горизонтали, то есть от общего плана двора до опознания человека у калитки в 15–19 м от камеры. Ручной настраивают при монтаже, моторизованный — в любой момент по сети или с регистратора. Если расстояния известны и небольшие, проще фиксированный объектив, а если зону нужно не только приблизить, но и поворачивать, смотрите на PTZ.
Частые вопросы о вариофокальных объективах
Чем вариофокальный объектив отличается от трансфокатора?
В видеонаблюдении это синонимы: так называют любой объектив с переменным фокусным расстоянием, например 2,8–12 мм. В строгой оптике трансфокатор — это насадка с переменным увеличением плюс обычный объектив, а у вариообъектива фокусное расстояние меняется движением всех групп линз.
Что значит 2,8–12 мм на камере видеонаблюдения?
Это минимальное и максимальное фокусное расстояние объектива. У камер AVTECH с такой оптикой угол по горизонтали меняется примерно от 97–103° на 2,8 мм до 27–31° на 12 мм.
Нужно ли подстраивать фокус после изменения угла обзора?
Да, у вариофокального объектива при смене фокусного расстояния сбивается резкость. Её подстраивают вручную при монтаже или автоматически, если у камеры есть автофокус.
Во сколько раз приближает объектив 2,8–12 мм?
По отношению фокусных расстояний — примерно в 4,3 раза. По нашему расчёту, дальность опознания человека на длинном конце больше, чем на коротком, примерно в 4,6–4,7 раза.
Какой объектив лучше для улицы: фиксированный или вариофокальный?
Фиксированный подходит, если камера смотрит на известную зону вблизи, например на крыльцо. Вариофокальный удобнее для ворот, проездов и парковок, где расстояние большое или заранее неизвестно.
