CCTV-Auflösung und Objektiv: DORI-Pixeldichte berechnen

CCTV-Auflösung und Objektiv: DORI-Pixeldichte berechnen

Von Zoey Zhang, Gründerin und leitende Beschaffungsspezialistin

Sourcing Guide
Technisches China-Sourcing-Vlog: 2 Tage BOQ & QC für CCTV, Schranken, Smart Locks & IP-Telefone

    Drei Zahlen auf demselben Angebot sind alle wahr — „4 Megapixel”, „IR-Reichweite 30 m”, „0.001 lux” — und keine einzige beantwortet die Frage, die der Einkäufer tatsächlich stellt: Eine Person, die in 20 m Entfernung auf die Kamera zugeht — können wir sie identifizieren oder nicht?

    Das ist das teuerste Missverständnis im CCTV-Einkauf. Die Pixelzahl sagt nur, wie groß das Bild ist, nicht wie viele Pixel das Ziel darin einnimmt; und ob eine Person identifiziert werden kann, hängt davon ab, wie viele Pixel auf dieser Person liegen. Die Kennzahl dafür ist die Pixeldichte in px/m, sie ist in einer Norm definiert und sie lässt sich aus einer Tabelle ablesen — trotzdem steht sie fast nie auf einem Lieferantenangebot.

    In Niederspannungssystemen für Hotel- und Gewerbeprojekte sind Kameras der Posten mit den meisten Punkten und der aufwendigsten Nacharbeit: Position und Brennweite sind fest, die Kabeltrasse hängt, die Decke ist geschlossen, und erst dann fällt auf, dass ein kritischer Punkt „sieht, aber nicht erkennt” — und die Korrektur ist eine zweite Kamera oder eine neu bestückte und neu ausgerichtete. Dieser Artikel vergleicht deshalb keine Kameramarken (das steht in CCTV-Kameras aus China beschaffen und Fabrikaudits mit PTZ-Prüfung). Er behandelt eine Sache: wie Sie Auflösung und Objektiv aus Entfernung und Zweck berechnen und beides in die RFQ schreiben.

    Überwachungskamera auf Wandhalterung in einem schwach beleuchteten Innenraum

    1. Erst der Zweck, dann die Pixel: Pixeldichte ist die einzige vergleichbare Zahl

    IEC 62676-4, der Anwendungsleitfaden für Videoüberwachungssysteme, definiert Bildqualitätsstufen danach, wie viele Pixel ein 16 cm breites menschliches Gesicht im Bild einnimmt, ausgedrückt in Pixeln pro Meter. Die Ausgabe von 2014 legt die vier DORI-Stufen fest:

    StufePixeldichteWas sie beurteilen lässtTypische Kamerapunkte
    Entdecken25 px/mOb eine Person eingetreten istZaunlinie, Wandaußenseite, Dach
    Beobachten63 px/mWie viele Personen, welche KleidungsfarbeFoyer, Flure, Parkplatz
    Erkennen125 px/mOb es eine schon einmal gesehene Person istAufzugsvorraum, Geschossflur, Wirtschaftsflur
    Identifizieren250 px/mWer diese Person istEingangsschranke, Kasse, Tür zum Finanzbüro

    (Dieselbe Norm kennt außerdem eine „Monitor”-Stufe mit 12.5 px/m und eine „Prüf”-Stufe mit 1000 px/m, letztere für Details auf dem Niveau von Dokumenten und Typenschildern.)

    Achten Sie auf die Ausgabe. Neuere Fassungen von IEC 62676-4 ersetzen die vier DORI-Stufen durch ein System mit sieben Stufen bei 20 / 40 / 80 / 125 / 250 / 500 / 1500 px/m, mit anderen Bezeichnungen und Grenzen. Das heißt: Dieselbe Kamera wird nach alter Tabelle mit „Identifikationsreichweite 20 m” angeboten und landet nach neuer Tabelle bei 80 px/m — mit kürzerer Entfernung. Die Beschaffungsmaßnahme ist einfach: Schreiben Sie in die RFQ, gegen welche Ausgabe und welche Stufe gerechnet wird, und verlangen Sie vom Lieferanten die Rechnung, die die Entfernung ergibt, nicht nur das Ergebnis „30 m”.

    2. Wie weit eine Auflösung reicht: Sie berechnen die Bildbreite, nicht die Entfernung

    Pixeldichte = horizontale Pixel ÷ Bildbreite. Bei fester Auflösung wissen Sie also, sobald die Bildbreite bekannt ist, wie weit jede Stufe reicht. Umgekehrt ist die volle Bildbreite die maximale Breite, bei der diese Auflösung die Stufe noch hält:

    AuflösungEntdecken 25 px/mBeobachten 63 px/mErkennen 125 px/mIdentifizieren 250 px/m
    2MP (1920 px)76.8 m30.5 m15.4 m7.7 m
    4MP (2560 px)102.4 m40.6 m20.5 m10.2 m
    8MP (3840 px)153.6 m61.0 m30.7 m15.4 m

    Lesen Sie die Tabelle so: Eine 4-MP-Kamera erfüllt die Stufe Erkennen nur, solange das Bild nicht breiter als 10.2 m ist. Hängt dieselbe 4-MP-Kamera in einem Foyer mit einem Weitwinkelobjektiv, das ein 30 m breites Bild wirft, liegt sie faktisch auf der Stufe Beobachten — die Personen im Bild haben sichtbare Konturen, sind aber nicht zu erkennen. Genau daher kommt „4 Megapixel und trotzdem unscharf”.

    3. Brennweite: Sichtfeld und Entfernung sind ein Tauschgeschäft

    Die Brennweite bestimmt, wie breit das Bild ist. Horizontaler Bildwinkel ≈ 2 × arctan(Sensorbreite ÷ (2 × Brennweite)); Bildbreite = Entfernung × Sensorbreite ÷ Brennweite. Beispiel: der gängige 1/2.8″-Sensor mit einer effektiven Breite von 5.6 mm:

    BrennweiteHorizontaler BildwinkelBildbreite bei 30 m
    2.8 mm90.0°60 m
    4 mm70.0°42 m
    6 mm50.0°28 m
    8 mm38.6°21 m
    12 mm26.3°14 m

    Ersetzen Sie die angenommene Sensorbreite immer durch den tatsächlichen Wert aus dem Lieferantendatenblatt — 1/1.8″-, 1/2.8″- und 1/3″-Sensoren sind unterschiedlich breit, und bei gleicher Brennweite kann die Bildbreite um 20 bis 30 Prozent abweichen. Die Formel bleibt gleich; einsetzen und rechnen.

    Außenkuppelkamera an einem Mast montiert

    Die Brennweite bestimmt die Abdeckungsbreite; das Gehäuse bestimmt nicht, wie weit die Kamera sieht — Kameras einer Serie teilen sich meist ein Gehäuse und unterscheiden sich nur in den wenigen Millimetern, die auf dem Objektiv stehen.

    4. Das Objektiv rückwärts gerechnet: drei reale Kamerapunkte durchgerechnet

    Mit diesen beiden Formeln lässt sich die Auswahl rückwärts erledigen: „wie weit weg, und was muss man sehen” festlegen, die nötige Bildbreite berechnen, dann Brennweite und Auflösung wählen.

    Punkt und AnforderungEntfernungnötige px/mAuflösungmax. Bildbreitemin. Brennweitetatsächliche Auswahl
    Hoteleingang, identifizieren20 m2504MP10.24 m10.9 mm12 mm Festbrennweite
    Ladehof, erkennen30 m1254MP20.48 m8.2 mm8 mm Festbrennweite
    Geschossflur, identifizieren10 m2502MP7.68 m7.3 mm8 mm Festbrennweite
    Platzübersicht, Zutritt entdecken60 m254MP102.4 m3.3 mm4 mm (2.8 mm liefert nur 21 px/m, unter der Stufe)
    Einfahrt Mittelabschnitt, identifizieren15 m2508MP15.36 m5.5 mm6 mm Festbrennweite

    Die Tabelle zeigt zwei Dinge. Erstens: Verschiedene Punkte im selben Gebäude brauchen unterschiedliche Brennweiten und unterschiedliche Auflösungen — ein Modell für die ganze Anlage ist von vornherein falsch. Zweitens: „breit genug abgedeckt” und „dicht genug Pixel” stehen im Konflikt: Je weiter ein Weitwinkelobjektiv abdeckt, desto niedriger die px/m bei gleicher Entfernung. Jeder Punkt muss deshalb von der Mindestbrennweite aus zurückgerechnet werden, statt vorwärts aus einer Sichtweite geschätzt zu werden. Für einen Punkt, der auf 15 m identifizieren muss, qualifizieren sich 8 MP mit 6 mm und 4 MP mit 12 mm gleichermaßen; die erste Variante liefert ein breiteres Bild, das auch beide Seiten der Einfahrt erfasst, die zweite ein engeres Bild für einen einzelnen Punkt. Der reale Preisunterschied steckt nicht in der Kamera, sondern im Speicher dahinter.

    Zwei physische Größen stehen außerdem regelmäßig an der falschen Stelle: Montagehöhe und Neigungswinkel. Gesichtsidentifikation verlangt die Kamera etwa auf Gesichtshöhe mit einer Neigung von nicht mehr als rund 30 Grad; in 6 m Höhe am Mast und senkrecht nach unten sehen Sie nur Kopfoberseite und Schultern, und keine Pixeldichte rettet das. Die Kamerastandardliste muss Höhe, Neigung und Horizontalentfernung zusammen führen — „Entfernung 20 m” allein genügt nicht.

    5. Vier Zahlen im Angebot — wo Sie nachhaken müssen

    MarketingaussageWas sie tatsächlich bedeutetWas Sie in der RFQ verlangen
    „4 Megapixel”Nur die Gesamtpixelzahl, nichts über die PixelgrößeSensorbezeichnung plus Pitch in µm. Bei 4 MP hat 1/2.8″ etwa 1.95 µm und 1/1.8″ etwa 2.81 µm — rund die doppelte Fläche, annähernd eine Blendenstufe Schwachlichtvorteil
    „0.001 lux”Meist mit langer Verschlusszeit und maximaler Verstärkung gemessenVerlangen Sie Lux- und Gain-Werte bei 1/30 s Verschlusszeit. Eine lange Verschlusszeit lässt ein statisches Bild hell aussehen und zieht Schlieren, sobald eine Person geht
    „IR-Reichweite 30 m”Die Nennreichweite des IR-Strahlers, keine nutzbare ErkennungsdistanzFragen Sie nach Wellenlänge (850 nm mit sichtbarem Rotglühen, 940 nm ohne, aber weniger effizient), Strahlerleistung und der wirksamen Entfernung bei 3 m Höhe und 20 Grad Neigung (die Praxis rechnet einen Nennwert auf 50–70 Prozent ab; das ist Felderfahrung, keine Norm)
    „H.265 spart die Hälfte”Spart Bitrate und Speicher, nicht BildqualitätFixieren Sie eine Bitratenobergrenze in der Spezifikation (zum Beispiel 4 MP Hauptstream ≤ 4 Mbps) und das Encoding-Profil — sonst ist die Standardbitrate bei Lieferung doppelt so hoch wie nominal, und der Speicher passt schlicht nicht

    6. Steigen die Pixel, wandert das Geld in Platten, Switches und Racks

    Das ist die Rechnung, die Einkäufer am häufigsten übersehen. H.265, Daueraufzeichnung, 30 Tage:

    Bitrate pro KanalPro TagEin Kanal, 30 Tage64 Kanäle, 30 Tage (roh)8-TB-Platten (7.2 TB nutzbar)
    2 Mbps (typisch 2MP)21.6 GB0.65 TB41.5 TB6–7 Platten
    4 Mbps (typisch 4MP)43.2 GB1.30 TB82.9 TB12–13 Platten
    8 Mbps (typisch 8MP)86.4 GB2.59 TB165.9 TB25 Platten oder mehr

    Der Sprung von 2 MP auf 8 MP über 64 Kanäle macht aus 7 Platten 25 — vor RAID und Hot Spares. Gleichzeitig zieht jeder 8-MP-Kanal mehr Switch-Port-Bandbreite, die Ingest-Bandbreite und Dekodierleistung des NVR erzwingen einen Modellwechsel, und Rackeinheiten, PoE-Budget und sogar die Raumkühlung müssen neu gerechnet werden. Bewegungsgesteuerte Aufzeichnung, die in der Praxis rund 40 Prozent der Zeit speichert, kann 8 MP auf etwa 33 TB drücken — das ist aber Speicher auf Abruf, und Sie müssen bestätigen, dass die Abnahmekriterien das zulassen.

    Die eigentliche Auswahlregel lautet also: hohe Auflösung an kritischen Punkten, ausreichende Auflösung auf Verkehrsflächen. Setzen Sie 8 MP auf die fünf bis acht Punkte an Eingang, Kasse und Aufzugsvorraum, halten Sie 2 bis 4 MP Weitwinkel auf den übrigen gut fünfzig Kanälen, und sowohl Gesamtpreis als auch Speicherbedarf liegen niedriger als bei 8 MP überall. Die detaillierte Speicher- und Bandbreitenrechnung steht in CCTV-Speicher und Bandbreite für ein 500-Zimmer-Hotel; Uplink- und PoE-Port-Budgets in 24-Port-PoE-Switches beschaffen und strukturierte Verkabelung beschaffen.

    Switches und Patchpanel sauber verkabelt im Rack

    Steigen die Pixel, kosten wirklich mehr: Platten, NVR-Kanäle, Switch-Ports und Rackeinheiten — Posten, die gern „separat angeboten” werden.

    7. Die zehn Spezifikationszeilen für die RFQ

    Senden Sie die zehn Zeilen unten als Tabelle an drei Lieferanten, und die Angebote werden vergleichbar (in jeder Zeile eine Zahl verlangen; „Standard” und „normale Konfiguration” werden nicht akzeptiert):

    1. Kamerapunkt-Nummer und Standort (innen / außen / Decke / Mast)
    2. Montagehöhe und Neigungswinkel in Grad
    3. Horizontalentfernung zum Ziel in Metern
    4. Zweckstufe für diesen Punkt (entdecken / beobachten / erkennen / identifizieren) und die zugehörige px/m
    5. Welche Ausgabe und Stufentabelle der Berechnung zugrunde liegt (62676-4 Ausgabe 2014 mit vier Stufen oder die neueren sieben Stufen)
    6. Geforderte Auflösung und Pitch
    7. Objektivtyp (fest oder varifokal), Brennweitenbereich, geforderter horizontaler Bildwinkel
    8. Schwachlichtbedingung: Lux- und Gain-Anforderung bei 1/30 s Verschlusszeit
    9. Encoding und Bitratenobergrenze, Haupt- und Substream
    10. Abnahmeverfahren: Momentaufnahme in der Nennentfernung und Auszählen der horizontalen Pixel auf dem Gesicht (≥ 40 px ist die Untergrenze für Erkennen)

    Übergeben Sie dazu den Kamerplan der Anlage und Fotos vom Standort, und die Antworten kommen in einer völlig anderen Form zurück; deshalb muss die Kamerastandardliste auch früh in der ELV-Geschossplanung für ein 500-Zimmer-Hotel entstehen.

    8. Fünf Abnahmeprüfungen vor Ort

    Tageslichtmusterbilder verdecken jedes Problem. Diese fünf entscheiden über die Lieferqualität:

    1. Pixeldichte messen. Eine Person in der Nennentfernung aufstellen, Momentaufnahme machen, die Pixelbreite des Gesichts messen. Unter 40 px gilt als „nicht erkennbar”, was heißt: Die Stufe Erkennen ist nicht erfüllt — ein härterer Nachweis als jedes Datenblatt.
    2. Schwachlicht. Strahler ausschalten, nur Umgebungslicht lassen, bei 1/30 s aufnehmen und auf Rauschen und Bewegungsschlieren achten, nicht darauf, ob das stehende Bild hell aussieht.
    3. IR in der Praxis. Nachts eine Person in die Nennentfernung stellen und prüfen, ob sich die Gesichtskontur auflöst; IR-Abfall und Fokusverschiebung zeigen sich genau hier.
    4. Zoom und Fokus. Bei Varifokalobjektiven Tages- und Nachtschärfe getrennt prüfen (der Fokus verschiebt sich bei IR-Wellenlänge), dann die Einstellung verriegeln und die Brennweite protokollieren.
    5. Bitrate und Daueraufzeichnung. Eine Stunde durchgehend aufzeichnen, die mittlere Bitrate gegen den Vorgabewert messen und NVR-Ingest sowie Remote-Wiedergabe unter Volllast verifizieren.

    Stichprobenumfang und Annahme-/Rückweisungsregeln folgen der AQL-Stichprobentabelle; stimmen Sie den Vorversandprozess auf die Vorversandinspektion in China und die QC-Checkliste für Überwachungskameras ab; prüfen Sie Zertifikate Zeile für Zeile mit Produktzertifikate richtig prüfen, statt einem PDF auf den ersten Blick zu vertrauen.

    9. Sechs Fallstricke

    1. Die Pixelzahl für Bildqualität halten. Ein 4-MP-Weitwinkel über ein Foyer stellt alle auf die Stufe Beobachten, und wenn etwas passiert, ist niemand zu identifizieren.
    2. Megapixel vergleichen und nicht den Pitch. Bei gleichen 4 MP ist der Nachtbildunterschied zwischen einem Sensor mit kleinen und einem mit großen Pixeln weit größer als der Tagesunterschied.
    3. Ein Modell für die ganze Anlage. Weitwinkel überall ist billig und einfach — der Preis dafür ist, dass kritische Punkte nie scharf genug sind.
    4. Höhe und Neigung ignorieren. Ein 6-m-Mast, der auf eine Person in 20 m Entfernung herabsieht, erfasst die Kopfoberseite; die Standardliste muss Höhe und Winkel nennen.
    5. Speicher aus nominalen 30 Tagen anbieten. Die reale Bitrate ist doppelt so hoch wie nominal, geliefert werden also 15 Tage — oder der Kunde zahlt mehr Platten.
    6. Nur Tageslichtmuster akzeptieren. Nacht-IR-Leistung, Langzeitverschluss-Schlieren und Fokusverschiebung bleiben alle unbemerkt.

    Nächster Schritt: Kamerastandardliste senden, Spezifikations-Review in 48 Stunden

    Wenn Sie einen Grundriss, eine Kamerastandardliste oder das Angebot des bisherigen Lieferanten haben, senden Sie es uns — WhatsApp oder E-Mail, beides geht — und binnen 48 Stunden erhalten Sie drei Dinge: (1) die Pixeldichtestufe, die jeder Punkt aus seiner Entfernung und seinem Zweck braucht; (2) die empfohlene Kombination aus Auflösung und Brennweite, inklusive der Punkte, bei denen hohe Auflösung sich nicht lohnt, und wie viel Speicher das spart; (3) einen Satz Spezifikationszeilen und Abnahmekriterien, den Sie unverändert zur Angebotsanfrage versenden können. Wir arbeiten auf der Einkäuferseite: Lieferanten-Screening und Lieferanten-Audit sowie Qualitätskontrolle vor dem Versand — der komplette Ablauf steht in So funktioniert es.

    👉 Mit dem Sourcing-Team sprechen

    Häufig gestellte Fragen

    Reichen 4 MP aus?

    Ob es reicht, hängt davon ab, was Sie sehen müssen und aus welcher Entfernung — nicht von der Pixelzahl. Eine 4-MP-Kamera (2560×1440) erfüllt die Stufe Erkennen mit 250 px/m nur, solange das Bild nicht breiter als 10.24 m ist. Muss dieser Kamerapunkt eine Person in 20 m Entfernung identifizieren, braucht 4 MP etwa ein 11-mm-Objektiv oder eine höhere Auflösung mit längerer Brennweite. Schreiben Sie zuerst Entfernung und Zweck auf und rechnen Sie dann auf die Pixel zurück.

    Ist 8 MP immer besser als 4 MP?

    Tagsüber nicht, und nachts oft schlechter. 8 MP hat mehr Pixel, aber bei gleicher Sensorgröße ist jedes Pixel kleiner und sammelt weniger Licht — das Rauschen bei Schwachlicht ist sichtbar schlechter; außerdem verdoppelt sich die Bitrate, und Speicher- und Switch-Kosten verdoppeln sich mit. Sinnvoll ist die Aufteilung: hohe Auflösung an wenigen kritischen Punkten — Eingang, Kasse, Aufzugsvorraum — und 2 bis 4 MP Weitwinkel auf den Verkehrsflächen.

    Wäre ein Varifokalobjektiv 2.8–12 mm nicht einfacher?

    Einfacher, aber mit Preis. Ein Varifokalobjektiv ist teurer als eine Festbrennweite, hat meist eine kleinere Blende und verliert Schwachlichtleistung; und sobald es vor Ort falsch eingestellt oder verschoben wird, ändert sich die Bildqualität. Robuster sind Festbrennweiten, die nach Entfernung ausgewählt und nach der Montage über eine Momentaufnahme auf Pixeldichte geprüft werden. Varifokal nur dort, wo eine Kamera wirklich einen Entfernungsbereich abdecken muss, etwa eine Einfahrt von 8 m bis 40 m — und die eingestellte Brennweite gehört ins Inbetriebnahmeprotokoll.

    Wie bringe ich Pixeldichte und Speicherbedarf in Einklang?

    Rechnen Sie beide Summen, bevor Sie entscheiden. Bei H.265 und 4 Mbps sind das pro Kanal etwa 43.2 GB pro Tag und 1.3 TB über 30 Tage; 64 Kanäle sind rund 83 TB roh, also ein Dutzend oder mehr 8-TB-Platten. Die eigentlichen Kosten von 8 MP überall sind nicht die Kameras, sondern die Platten, die NVR-Kanäle, die Switches und die Rackhöhe. Hohe Auflösung auf kritische Punkte zu konzentrieren spart meist mehr als die Hälfte des Speichers.

    Der Lieferant sagt, er erfülle EN 62676. Was beweist das?

    So gut wie nichts. IEC/EN 62676-4 ist ein Anwendungsleitfaden — wie man Kameras auswählt und die Pixeldichte berechnet — kein Produktzertifikat. Die Produktkonformität steckt in den teilbezogenen Prüfberichten wie 62676-1-1 und 62676-2-1 oder in einer Zertifizierung durch Dritte. Verlangen Sie die Prüfberichtsnummer für den konkreten Teil, statt einen Satz zu akzeptieren, das Produkt erfülle die Norm.

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