เลือกความละเอียดและเลนส์กล้อง CCTV อย่างไรให้เห็นหน้าคนจริง: DORI และ Pixel Density

กล้องแพง แต่ดูหน้าคนไม่ออก

เหตุการณ์แบบนี้เราเจอบ่อย: ของหายในโกดัง เปิดภาพย้อนหลังแล้วเห็นแค่เงาคนเดินผ่าน กล้องเป็น 4MP หรือ 8MP จริง แต่ใส่เลนส์ 2.8mm ห่างจากประตู 12 เมตร ปัญหาไม่ได้อยู่ที่กล้อง แต่อยู่ที่ เลนส์และตำแหน่งติดตั้ง ที่ไม่ตรงกับสิ่งที่ต้องการเห็น

ตัวเลขที่ควรสนใจคือ pixel density: มีกี่พิกเซลที่ตกลงบนเป้าหมาย วัดเป็นพิกเซลต่อเมตร (px/m) จำนวน MP อย่างเดียวบอกอะไรได้ไม่มาก

ระดับ DORI ตาม IEC 62676-4

สูตรที่ใช้หน้างาน: Pixel density = พิกเซลแนวนอน ÷ ความกว้างของภาพ ณ จุดเป้าหมาย (เมตร)

จำไว้: 2MP มี 1920 พิกเซลแนวนอน, 4MP มี 2560, 8MP (4K) มี 3840 ที่ 250 px/m ใบหน้ากว้างราว 16 cm จะได้ประมาณ 40 พิกเซล น้อยกว่าที่หลายคนคิด และเป็นเหตุผลที่กล้องมุมกว้างไม่เคยให้หน้าคนจากระยะไกล

ลองคิดเลขกัน

ประตูทางเข้ากว้าง 4 เมตร กล้อง 2MP ที่ตั้งภาพให้กว้างพอดี 4 เมตร ได้ 1920 ÷ 4 = 480 px/m เกิน Identify เกือบสองเท่า จุดนี้ไม่ต้องเสียเงินซื้อ 8MP

ลานจอดรถกว้าง 40 เมตร กล้อง 4MP ได้ 2560 ÷ 40 = 64 px/m แค่ Observe เห็นว่ามีคนเปิดประตูรถ แต่บอกไม่ได้ว่าเป็นใคร ถ้าอยากได้หน้า ต้องมีกล้องอีกตัวที่ทางเข้า-ออกที่ทุกคนต้องผ่าน

เลนส์ 2.8mm ที่ระยะ 10 เมตร มุมมองแนวนอนราว 100° ความกว้างภาพ = 2 × 10 × tan(50°) ≈ 24 เมตร กล้อง 4MP จึงได้ 2560 ÷ 24 ≈ 107 px/m ยังไม่ถึง Recognize

อยากได้ Identify ที่ 10 เมตรด้วยกล้อง 4MP? ภาพกว้างได้ไม่เกิน 2560 ÷ 250 ≈ 10 เมตร มุมมอง ≈ 2 × atan(5/10) ≈ 53° ก็คือเลนส์ราว 6mm หรือ varifocal ที่ปรับไปถึงจุดนั้น

เลนส์และมุมมองโดยประมาณ

มุมมองจริงขึ้นกับขนาดเซนเซอร์ของแต่ละรุ่น เปิด datasheet ดูก่อนสั่งทุกครั้ง งานที่ยังไม่รู้ระยะแน่นอน เรามักใช้เลนส์ varifocal แบบมอเตอร์ (motorized) ช่างปรับ zoom และ focus จาก NVR ได้โดยไม่ต้องขึ้นบันไดซ้ำ

ความสูงและมุมก้ม

จำนวนพิกเซลที่พอไม่ช่วย ถ้ากล้องมองลงมาชันเกินไป ลองคิดดู: กล้องสูง 3 m มองหน้าคนสูง 1.6 m ที่อยู่ห่าง 8 m มุมก้มราว 10° เห็นหน้าชัด ถ้าย้ายกล้องขึ้นไปสูง 5.5 m ที่จุดเดิม มุมก้มกลายเป็น 26° และหมวกหรือหมวกนิรภัยจะบังหน้าเกือบหมด ที่ไซต์เหมืองและก่อสร้างที่ทุกคนใส่หมวก ข้อนี้สำคัญมาก

กฎง่ายๆ ของเรา: กล้องสำหรับดูหน้าติดสูง 2.5–3 m และให้เป้าหมายอยู่ห่างอย่างน้อยสองเท่าของความสูงนั้น กล้องภาพรวมติดสูงได้ เพราะหน้าที่ของมันคือ Detect และ Observe

ทางเดินและช่องระหว่างชั้นวางในโกดัง ใช้ corridor mode (หมุนภาพเป็นแนวตั้ง 9:16) กล้อง 4MP ในโหมดนี้มี 1440 พิกเซลขวางทางเดิน และใช้พิกเซลเกือบทั้งหมดกับพื้นที่ที่สำคัญ แทนที่จะเสียไปกับผนังสองข้าง

กลางคืน: IR หรือแสงสีขาว

กล้องส่วนใหญ่ใช้ IR ตอนกลางคืนและให้ภาพขาวดำ ระยะ IR ที่พิมพ์ใน datasheet คือค่าสูงสุด ระยะที่ใช้ดูหน้าได้จริงมักสั้นกว่าครึ่งหนึ่ง

กล้องภาพสีกลางคืน เช่น Hikvision ColorVu และ Dahua Full-color ใช้เลนส์รูรับแสงกว้าง (F1.0) และเซนเซอร์ที่ไวแสง บางรุ่นมีไฟสีขาวเสริม สีเสื้อและสีรถที่เห็นตอนกลางคืนช่วยการสืบสวนได้มาก ข้อเสีย: ไฟสีขาวอาจรบกวนเพื่อนบ้านและดึงดูดแมลง ในลาว แมลงและใยแมงมุมหน้าเลนส์เป็นสาเหตุต้นๆ ของการแจ้งเตือนผิดตอนกลางคืน ใส่การทำความสะอาดกล้องกลางแจ้งไว้ในแผน MA ด้วย

ความละเอียดสูงมีค่าใช้จ่ายที่มองไม่เห็น

กล้อง 8MP ใช้ bitrate และฮาร์ดดิสก์ราวสองเท่าของ 4MP ใน scene เดียวกัน ด้วย H.265 ตัวเลขที่เราใช้คิดเบื้องต้นคือราว 4–6 Mbps สำหรับ 4MP และ 8–12 Mbps สำหรับ 8MP กล้อง 32 ตัว บันทึก 30 วัน ส่วนต่างนี้หมายถึงฮาร์ดดิสก์หลายลูก และอาจต้องเปลี่ยน NVR เป็นรุ่นใหญ่ขึ้น อ่านวิธีคิดละเอียดใน คู่มือคำนวณพื้นที่ NVR

ตัวอย่าง: ออกแบบกล้องโกดังหนึ่งแห่ง

โกดังมีประตูรั้วรถกว้าง 6 m ลานขึ้นลงสินค้ากว้าง 30 m ทางเดินระหว่างชั้นวาง 3 ช่อง ยาว 40 m และประตูสำนักงาน

1. ประตูรั้ว (Identify คนขับและคนเดิน) กล้อง 4MP เลนส์ varifocal ตั้งภาพกว้าง 6 m: 2560 ÷ 6 ≈ 427 px/m ติดสูง 3 m การอ่านป้ายทะเบียนต้องใช้กล้องแยกที่ออกแบบมาเฉพาะ ดู ระบบอ่านป้ายทะเบียน
2. ลานขึ้นลงสินค้า (Observe) 30 m ด้วย 4MP ได้ 85 px/m พอสำหรับ Observe ถ้าต้องการ Recognize ใช้ 8MP: 3840 ÷ 30 = 128 px/m
3. ทางเดินชั้นวาง (Observe/Recognize) กล้อง 4MP ใน corridor mode หนึ่งตัวต่อช่อง เลนส์ราว 6mm
4. ประตูสำนักงาน (Identify) กล้อง 2MP หรือ 4MP ภาพกว้าง 3 m ก็พอ

รวม 6 ตัว และทุกตัวมีหน้าที่ชัดเจน การติดกล้อง 2.8mm สิบตัวรอบโกดังอาจดูปลอดภัยกว่า แต่จะไม่ได้หน้าคนสักจุด

สิ่งที่ datasheet ไม่ได้บอก

• แสงย้อน: ประตูกระจกหน้าอาคารช่วงบ่ายแดดส่องเข้า หน้าคนจะกลายเป็นเงาดำ ต้องใช้กล้องที่มี True WDR ราว 120 dB ไม่ใช่ Digital WDR
• กลางคืน: กล้อง MP สูงแต่เซนเซอร์เล็กมักมี noise เยอะและภาพเบลอ ดูขนาดเซนเซอร์ (เช่น 1/1.8") และระยะ IR ที่ใช้ได้จริง
• รถที่วิ่ง: ภาพรถที่กำลังวิ่งจะเบลอถ้า shutter ช้า กล้องที่ประตูรถควรตั้ง shutter เร็วกว่าค่าเริ่มต้น และตรวจภาพตอนกลางคืน
• สภาพอากาศในลาว: ร้อน ชื้น และฝุ่นแดงตามไซต์เหมือง เลือก IP67 ทนอุณหภูมิสูง และติด surge protector ทุกสายที่ออกนอกอาคาร เพราะหน้าฝนฟ้าผ่าหนัก
• รูปทรงกล้อง: กล้อง turret ไม่มีปัญหาแสง IR สะท้อนในฝาโดมที่มีฝุ่นเกาะ จุดที่อาจโดนทุบให้เลือก IK10

ข้อผิดพลาดที่เราเจอบ่อย

1. ใส่เลนส์ 2.8mm ทุกจุดเพราะ "เห็นกว้างดี" แล้วระบุตัวคนไม่ได้สักคน
2. เลือก 8MP โดยไม่คิดถึงฮาร์ดดิสก์และ bandwidth ที่ต้องเพิ่ม
3. ติดกล้องสูง 5–6 เมตรจนเห็นแต่กลางศีรษะ ถ้าต้องการเห็นหน้า ความสูง 2.5–3 เมตรมักได้ผลดีกว่า
4. ส่งมอบงานตอนกลางวัน โดยไม่กลับมาตรวจภาพกลางคืน
5. หวังพึ่ง digital zoom จากภาพบันทึกแทนการเลือกเลนส์ให้ถูก การซูมภาพที่บันทึกแล้วไม่ได้เพิ่มพิกเซล

คำแนะนำของเรา

ก่อนเลือกยี่ห้อ ให้เขียนลงในแปลนว่ากล้องแต่ละตัวมีหน้าที่อะไร: Detect, Observe, Recognize หรือ Identify แล้วค่อยเลือกเลนส์ งานออกแบบที่ดีส่วนใหญ่คือกล้องมุมกว้างสองสามตัวดูภาพรวม บวกกล้องเลนส์ยาวที่จุดที่คนต้องเดินผ่าน งานทั่วไป 4MP คือจุดสมดุล ส่วน 8MP เก็บไว้ใช้กับลานกว้างหรือจุดที่ต้องซูมภาพย้อนหลังจริงๆ

ถ้าเป็นไปได้ เอากล้องตัวอย่างไปตั้งทดสอบที่หน้างานสักคืนสองคืน ก่อนสั่งหลายสิบตัว

ตัดสินใจเรื่อง 4MP หรือ 8MP แล้ว ลองใส่จำนวนกล้องใน เครื่องมือคำนวณพื้นที่จัดเก็บ CCTV เพื่อดูว่าต้องใช้ฮาร์ดดิสก์กี่ TB หรือส่งแปลนอาคารหรือรูปถ่ายจุดที่อยากติดกล้องมาทาง WhatsApp ทีมเราจะมาร์กเลนส์และตำแหน่งที่เหมาะให้