화각(FOV)이란?
화각을 이해하는 것은 CCTV 설계의 기본입니다. FOV가 커버리지, 렌즈 선택 및 시스템 전체 효과에 어떻게 영향을 미치는지 알아보세요.
FOV 계산 방법
시야각(Field of View, FOV 은 카메라가 볼 수 있는 각도 범위를 나타냅니다. 도 단위로 측정되는 FOV는 렌즈의 광각, 표준 또는 망원 여부를 결정합니다. 1/3인치 센서에 2.8mm 렌즈를 사용하면 수평 FOV 약 110°가 되지만, 동일한 센서에 50mm 렌즈를 사용하면 FOV 약 5.7°에 불과합니다.
핵심 요점:
- 핵심 정보:: 더 넓은 영역을 보여주지만 세부적인 내용은 떨어집니다.
- 더 많은 영역을 보여주지만 디테일은 감소: 더 작은 영역을 보여주지만 더 자세한 내용을 보여줍니다 (줌 효과).
- 더 적은 영역을 보여주지만 더 높은 디테일 (줌 효과): 초점 거리, 센서 크기 및 거리
초점 거리, 센서 크기, 거리
FOV 삼각법을 이용하여 계산됩니다. 카메라 렌즈로 들어오는 빛은 원뿔 모양을 형성합니다. 이 원뿔의 꼭짓점에서의 각도가 시야각입니다. 렌즈의 광각이 클수록 원뿔도 넓어지고, 렌즈의 광각이 작을수록 원뿔도 좁아집니다.
FOV는 삼각함수를 사용하여 계산됩니다. 카메라 렌즈로 들어오는 빛은 원뿔 형태를 만듭니다. 이 원뿔 꼭대기의 각도가 화각입니다. 넓은 렌즈는 더 넓은 원뿔을, 좁은 렌즈는 더 좁은 원뿔을 만듭니다.
초점 거리 설명
초점 거리는 렌즈의 광학 중심에서 카메라 센서까지의 거리(밀리미터)입니다. 초점 거리가 짧을수록(2.8mm, 3.6mm) 시야각이 넓어지고, 초점 거리가 길수록(25mm, 50mm) 시야각이 좁아져 확대된 이미지를 얻을 수 있습니다.
| 초점 거리 | 초점 거리 | FOV 카테고리 |
|---|---|---|
| 2.8-3.6mm | 일반적 용도 | 광각 90도 이상 |
| 4-8mm | 넓은 영역 커버리지, 소매점 | 표준 45-90도 |
| 12-25mm | 일반 커버리지 | 망원 15-45도 |
| 35-50mm | 초망원 렌즈, 15도 미만 | 초망원 15도 미만 |
극한 줌, 차량번호판
센서 크기는 시야각에 상당한 영향을 미칩니다. 1/2인치 센서(폭 6.4mm)에 2.8mm 렌즈를 사용하면 1/3인치 센서(폭 4.8mm)에 동일한 렌즈 FOV 사용했을 때보다 더 넓은 시야각을 얻을 수 있습니다. 센서 크기가 클수록 동일한 초점 거리에서 더 넓은 화각을 촬영할 수 있습니다.
센서 크기는 화각에 크게 영향을 미칩니다. 1/3" 센서(너비 4.8mm)에서 2.8mm 렌즈는 1/2" 센서(너비 6.4mm)에서 같은 렌즈보다 넓은 FOV를 제공합니다. 같은 초점 거리에서 더 큰 센서가 더 넓은 각도를 캡처합니다.
실제 FOV 예시
예시 1: 소매점 입구
10피트 거리에서 20피트 너비의 매장 입구를 촬영하려면 약 110°의 FOV 필요합니다. 1/3인치 센서와 2.8mm 렌즈를 사용하면 정확히 이 시야각을 확보할 수 있습니다. 이를 통해 매장에 들어오는 고객의 얼굴을 인식할 수 있습니다.
예시 2: 주차장 외곽선
기둥 위에서 주차장을 감시하려면 30미터(100피트) 이상을 볼 수 있어야 합니다. 1/3인치 센서에 25mm 망원 렌즈를 사용하면 약 15°의 시야각 FOV 확보하여 차량 번호판을 자세하게 촬영할 수 있습니다.
예시 3: 창고 코너
창고 구석을 천장 높이에서 모니터링할 때, 1/3인치 센서에 장착된 3.6mm 렌즈는 약 90°의 FOV 제공하여 통로를 모두 커버하고 사각지대를 방지합니다.
FOV 계산 방법
FOV 는 삼각법을 사용하여 계산됩니다.
FOV = 2 × arctan(sensor_width / (2 × focal_length)) × (180 / π)
FOV는 삼각함수를 사용하여 계산합니다:
FOV = 2 x arctan(센서_너비 / (2 x 초점거리)) x (180 / pi)
FOV = 2 × arctan(4.8 / (2 × 3.6)) × (180 / π) = 73°
센서_너비는 mm 단위, 초점거리는 mm 단위예를 들어, 1/3" 센서(너비 4.8mm)와 3.6mm 렌즈:FOV = 2 x arctan(4.8 / (2 x 3.6)) x (180 / pi) = 73도