Resolución CCTV y lente: cálculo de densidad DORI

Resolución CCTV y lente: cálculo de densidad DORI

Por Zoey Zhang, Fundadora y especialista principal en abastecimiento

Sourcing Guide
Vlog técnico de sourcing en China: BOQ y QC de 2 días para CCTV, barreras, cerraduras inteligentes y teléfonos IP

    Tres números de la misma cotización son todos ciertos —«4 megapíxeles», «alcance IR 30 m», «0.001 lux»— y ninguno responde a la pregunta que el comprador hace en realidad: una persona que camina hacia la cámara a 20 m, ¿se puede identificar o no?

    Ese es el malentendido más caro en la compra de CCTV. El número de píxeles solo dice qué tan grande es el cuadro, no cuántos píxeles ocupa el objetivo dentro de él; y que una persona se pueda identificar depende de cuántos píxeles se concentran sobre esa persona. La medida es la densidad de píxeles en px/m, está definida en una norma y se puede sacar de una tabla, y sin embargo casi nunca aparece en la cotización de un proveedor.

    En los sistemas de baja tensión para proyectos hoteleros y comerciales, las cámaras son la partida con más puntos y con el retrabajo más caro: la posición y la distancia focal quedan fijas, la bandeja de cables ya está arriba, el cielo raso está cerrado, y solo entonces alguien descubre que un punto crítico «ve pero no reconoce» — y la solución es una segunda cámara o una cámara con otra lente y otro apuntado. Por eso este artículo no compara marcas de cámaras (eso está en sourcing de cámaras CCTV y en auditorías de fábrica con pruebas PTZ). Cubre una sola cosa: cómo calcular resolución y lente a partir de la distancia y el propósito, y cómo escribirlas en el RFQ.

    Cámara de vigilancia sobre soporte de pared en un espacio interior con poca luz

    1. Primero el propósito, después los píxeles: la densidad de píxeles es el único número comparable

    IEC 62676-4, la guía de aplicación de los sistemas de videovigilancia, define los grados de calidad de imagen según cuántos píxeles ocupa en el cuadro una cara humana de 16 cm de ancho, expresado en píxeles por metro. La edición de 2014 fija los cuatro grados DORI:

    GradoDensidad de píxelesQué permite juzgarPuntos típicos de cámara
    Detectar25 px/mSi una persona ha entradoPerímetro, exterior del muro, cubierta
    Observar63 px/mCuántas personas hay y de qué color vistenVestíbulo, pasillos, aparcamiento
    Reconocer125 px/mSi es alguien que ya se había vistoHall de ascensores, pasillo de planta, pasillo de servicio
    Identificar250 px/mQuién es esta personaTorniquete de entrada, caja, puerta de la oficina de finanzas

    (La misma norma incluye además un grado «monitor» de 12.5 px/m y un grado «inspeccionar» de 1000 px/m, este último para detalle a nivel de documentos y placas de identificación.)

    Ojo con la edición. Las versiones más recientes de IEC 62676-4 sustituyen los cuatro grados DORI por un sistema de siete grados en 20 / 40 / 80 / 125 / 250 / 500 / 1500 px/m, con otros nombres y otros límites. Eso significa que una misma cámara puede cotizarse como «alcance de identificación 20 m» en la tabla antigua y caer en el grado de 80 px/m en la nueva, con una distancia más corta. La acción de compra es sencilla: indique en el RFQ contra qué edición y qué tabla de grados está calculando, y pida al proveedor el cálculo que produce la distancia, no solo una conclusión del tipo «30 m».

    2. Hasta dónde alcanza una resolución: se calcula el ancho de cuadro, no la distancia

    Densidad de píxeles = píxeles horizontales ÷ ancho de cuadro. Así que, para una resolución fija, en cuanto se conoce el ancho de cuadro se sabe hasta dónde llega cada grado. Visto al revés, el ancho total de cuadro es el ancho máximo en el que esa resolución todavía mantiene el grado:

    ResoluciónDetectar 25 px/mObservar 63 px/mReconocer 125 px/mIdentificar 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

    Lea la tabla así: una cámara de 4MP cumple el grado reconocer solo mientras el cuadro no supere 10.2 m de ancho. Si esa cámara de 4MP se monta en un vestíbulo con una lente ancha que proyecta un cuadro de 30 m de ancho, en la práctica está en grado observar: las personas del cuadro tienen rasgos visibles, pero no se las puede reconocer. Ahí está toda la razón de que ocurra eso de «4 megapíxeles y aun así se ve borroso».

    3. Distancia focal: campo de visión y distancia son un intercambio

    La distancia focal decide qué tan ancho es el cuadro. Campo de visión horizontal ≈ 2 × arctan(ancho del sensor ÷ (2 × distancia focal)); ancho de cuadro = distancia × ancho del sensor ÷ distancia focal. Tomando como ejemplo el sensor habitual de 1/2.8″ con un ancho efectivo de 5.6 mm:

    Distancia focalCampo de visión horizontalAncho de cuadro a 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

    Sustituya siempre el ancho de sensor supuesto por la cifra real de la ficha del proveedor: los sensores de 1/1.8″, 1/2.8″ y 1/3″ tienen anchos distintos y, con la misma distancia focal, el ancho de cuadro puede variar entre un 20 y un 30 por ciento. La fórmula no cambia; sustituya y calcule.

    Cámara domo exterior montada sobre un poste

    La distancia focal decide el ancho de cobertura; la carcasa no decide hasta dónde ve la cámara: las cámaras de una misma serie suelen compartir carcasa y diferenciarse solo por los pocos milímetros impresos en la lente.

    4. Recalcular la lente: tres puntos de cámara reales resueltos paso a paso

    Con esas dos fórmulas, la selección se puede hacer al revés: fijar «a qué distancia y qué hay que ver», calcular el ancho de cuadro necesario y luego elegir distancia focal y resolución.

    Punto y requisitoDistanciapx/m necesariosResoluciónAncho de cuadro máx.Distancia focal mín.Selección real
    Entrada de hotel, identificar20 m2504MP10.24 m10.9 mm12 mm fija
    Muelle de carga, reconocer30 m1254MP20.48 m8.2 mm8 mm fija
    Pasillo de planta, identificar10 m2502MP7.68 m7.3 mm8 mm fija
    Vista general de plaza, detectar entrada60 m254MP102.4 m3.3 mm4 mm (2.8 mm da solo 21 px/m, por debajo del grado)
    Tramo medio del acceso, identificar15 m2508MP15.36 m5.5 mm6 mm fija

    La tabla deja dos ideas. Primera: puntos distintos del mismo edificio necesitan distancias focales distintas y resoluciones distintas; un solo modelo en toda la obra está mal desde el principio. Segunda: «cobertura suficientemente amplia» y «píxeles suficientemente densos» están en conflicto: cuanto más ancho cubre un gran angular, menor es el px/m a la misma distancia, así que cada punto hay que resolverlo hacia atrás desde la distancia focal mínima, en lugar de adivinarlo hacia adelante desde una distancia de visualización. Para un punto que debe identificar a 15 m, tanto 8MP con 6 mm como 4MP con 12 mm sirven; el primero da un cuadro más ancho que además cubre ambos lados del acceso, el segundo da un cuadro más estrecho que vigila un solo punto. La diferencia de precio real no está en la cámara, está en el almacenamiento que lleva detrás.

    Hay dos condiciones físicas que también se escriben en el sitio equivocado: altura de montaje y ángulo de inclinación. La identificación facial exige la cámara más o menos a la altura de la cara y con una inclinación no mayor de unos 30°; montada a 6 m en un poste mirando en picado, solo se ve la coronilla y los hombros, y ninguna densidad de píxeles salva eso. El cuadro de cámaras tiene que llevar altura, inclinación y distancia horizontal en conjunto: «distancia 20 m» por sí solo no basta.

    5. Cuatro números en la cotización: en qué hay que exigir

    Afirmación de marketingQué significa en realidadQué pedir en el RFQ
    «4 megapíxeles»Solo el total de píxeles, nada sobre el tamaño del píxelModelo de sensor y pixel pitch en µm. A 4MP, 1/2.8″ ronda 1.95 µm y 1/1.8″ unos 2.81 µm: casi el doble de área, cerca de un paso de ventaja en baja luz
    «0.001 lux»Normalmente medido con obturador lento y ganancia máximaPida las cifras de lux y ganancia con obturador de 1/30 s. Un obturador lento hace parecer luminosa una escena estática y emborrona el momento en que alguien camina
    «Alcance IR 30 m»El alcance nominal del iluminador IR, no una distancia útil de reconocimientoPida longitud de onda (850 nm con brillo rojo visible, 940 nm sin él pero menos eficiente), potencia del iluminador y la distancia efectiva a 3 m de altura y 20° de inclinación (en la práctica la cifra nominal se rebaja a un 50–70 por ciento; eso es experiencia de campo, no norma)
    «H.265 ahorra la mitad»Ahorra bitrate y almacenamiento, no calidad de imagenFije un techo de bitrate en la especificación (por ejemplo, canal principal de 4MP ≤ 4 Mbps) y el perfil de codificación; si no, el bitrate por defecto en la entrega es el doble del nominal y el almacenamiento simplemente no da

    6. Cuando suben los píxeles, el dinero se va a discos, switches y racks

    Esta es la cuenta que más se les escapa a los compradores. H.265, grabación continua, 30 días:

    Bitrate por canalPor díaUn canal, 30 días64 canales, 30 días (bruto)Discos de 8 TB (7.2 TB útiles)
    2 Mbps (2MP típico)21.6 GB0.65 TB41.5 TB6–7 discos
    4 Mbps (4MP típico)43.2 GB1.30 TB82.9 TB12–13 discos
    8 Mbps (8MP típico)86.4 GB2.59 TB165.9 TB25 discos o más

    Pasar de 2MP a 8MP en 64 canales convierte 7 discos en 25, antes de RAID y discos de repuesto. Al mismo tiempo, cada canal de 8MP consume más ancho de banda de puerto de switch, el ancho de banda de ingesta y la capacidad de decodificación del NVR obligan a cambiar de modelo, y hay que recalcular unidades de rack, presupuesto PoE e incluso la refrigeración de la sala. La grabación por detección de movimiento, que en la práctica guarda alrededor del 40 por ciento del tiempo, puede bajar los 8MP a unos 33 TB, pero eso es almacenamiento bajo demanda y hay que confirmar que los criterios de aceptación lo permitan.

    Así que el principio real de selección es: alta resolución en los puntos críticos, resolución adecuada en los puntos de circulación. Ponga 8MP en los cinco a ocho puntos de la entrada, la caja y el hall de ascensores, mantenga 2 a 4MP gran angular en los otros cincuenta y tantos canales, y tanto el precio total como el almacenamiento salen por debajo de 8MP en todas partes. La aritmética detallada de almacenamiento y ancho de banda está en almacenamiento y ancho de banda CCTV para un hotel de 500 habitaciones; los presupuestos de uplink y puertos PoE están en sourcing de switches PoE de 24 puertos y en sourcing de cableado estructurado.

    Switches y paneles de parcheo cableados con orden dentro de un rack

    Cuando suben los píxeles, lo que de verdad encarece el proyecto son los discos, los canales del NVR, los puertos de switch y las unidades de rack: partidas que suelen venir «cotizadas aparte».

    7. Las diez líneas de especificación para el RFQ

    Envíe las diez líneas de abajo como tabla a tres proveedores y las cotizaciones se vuelven comparables (exija un número en cada línea; «estándar» y «configuración normal» no se aceptan):

    1. Número y ubicación del punto de cámara (interior / exterior / cielo raso / poste)
    2. Altura de montaje y ángulo de inclinación en grados
    3. Distancia horizontal al objetivo en metros
    4. Grado de propósito de ese punto (detectar / observar / reconocer / identificar) y el px/m correspondiente
    5. Qué edición y qué tabla de grados usa el cálculo (62676-4 de 2014 con cuatro grados, o los siete grados nuevos)
    6. Resolución requerida y pixel pitch
    7. Tipo de lente (fija o varifocal), rango focal, campo de visión horizontal requerido
    8. Condición de baja luz: requisito de lux y ganancia con obturador de 1/30 s
    9. Codificación y techo de bitrate, canal principal y subcanal
    10. Método de aceptación: captura a la distancia nominal y medición del ancho en píxeles sobre la cara (≥ 40 px es el mínimo para reconocer)

    Entregue junto con ello el plano de cámaras de la obra y las fotografías del sitio, y las respuestas vuelven con una forma completamente distinta; por eso también el cuadro de cámaras tiene que prepararse pronto dentro del diseño ELV por plantas de un hotel de 500 habitaciones.

    8. Cinco verificaciones de aceptación en obra

    Las imágenes de muestra a plena luz del día esconden todos los problemas. Estas cinco deciden la calidad de la entrega:

    1. Mida la densidad de píxeles. Sitúe a una persona a la distancia nominal, tome una captura y mida el ancho en píxeles de la cara. Menos de 40 px es «no reconocible», es decir, no se cumplió el grado de reconocimiento: una prueba más dura que cualquier ficha técnica.
    2. Baja luz. Apague el iluminador, deje solo la luz ambiente, tome la captura con obturador de 1/30 s y mire el ruido y el emborronamiento de movimiento, no si el cuadro estático parece luminoso.
    3. IR en la práctica. De noche, ponga a una persona a la distancia nominal y compruebe si se resuelve el contorno del rostro; la caída del IR y el desplazamiento de foco aparecen en este paso.
    4. Zoom y foco. En cámaras varifocal compruebe el foco de día y el foco de noche por separado (el foco se desplaza en la longitud de onda del IR), luego bloquee el ajuste y registre la distancia focal.
    5. Bitrate y grabación continua. Grabe una hora de forma continua, mida el bitrate medio contra el valor especificado y verifique la ingesta del NVR y la reproducción remota a plena carga.

    El tamaño de muestra y las reglas de aceptación y rechazo siguen la tabla de muestreo AQL; alinee el proceso previo al embarque con la inspección pre-embarque en China y con la lista de verificación de QC de cámaras de vigilancia; verifique los certificados línea por línea con cómo revisar un certificado de producto en lugar de creer un PDF a primera vista.

    9. Seis trampas

    1. Tratar el número de píxeles como calidad de imagen. Un gran angular de 4MP sobre todo un vestíbulo deja a todo el mundo en grado observar, y cuando pasa algo no se puede identificar a nadie.
    2. Comparar megapíxeles y no pixel pitch. A los mismos 4MP, la diferencia de imagen nocturna entre un sensor de píxel pequeño y uno de píxel grande es mucho mayor que la diferencia de día.
    3. Un solo modelo en toda la obra. Gran angular en todas partes es barato y fácil, y el precio es que los puntos críticos nunca quedan con la nitidez suficiente.
    4. Ignorar altura e inclinación. Un poste de 6 m mirando en picado a una persona a 20 m ve la coronilla; el cuadro de cámaras tiene que indicar altura y ángulo.
    5. Cotizar el almacenamiento con 30 días nominales. El bitrate real es el doble del nominal, así que en la entrega caben 15 días, o el cliente paga más discos.
    6. Aceptar solo muestras de día. El rendimiento del IR de noche, el emborronamiento por obturador lento y el desplazamiento de foco pasan desapercibidos.

    Próximo paso: envíenos el cuadro de cámaras y reciba una revisión de especificación en 48 horas

    Si tiene un plano de planta, un cuadro de cámaras o la cotización del proveedor anterior, envíelo —por WhatsApp o por correo, cualquiera sirve— y en 48 horas le devolvemos tres cosas: (1) el grado de densidad de píxeles que necesita cada punto según su distancia y su propósito; (2) la combinación recomendada de resolución y distancia focal, incluidos qué puntos no merecen alta resolución y cuánto almacenamiento eso ahorra; (3) un juego de líneas de especificación y criterios de aceptación que puede enviar a cotizar tal como están. Trabajamos del lado del comprador: cribado de proveedores y auditorías de fábrica, y control de calidad antes del embarque; el proceso completo está en cómo trabajamos.

    👉 Hable con el equipo de sourcing

    Preguntas frecuentes

    ¿Bastan 4MP?

    Que basten depende de qué hay que ver y a qué distancia, no del número de píxeles. Una cámara de 4MP (2560×1440) cumple el grado reconocer de 250 px/m solo mientras el cuadro no supere 10.24 m de ancho. Si ese punto tiene que identificar a una persona a 20 m, 4MP exige una lente de unos 11 mm, o más resolución con una lente más larga. Primero se anotan la distancia y el propósito; después se vuelve a los píxeles.

    ¿8MP es siempre mejor que 4MP?

    De día no, y de noche a menudo es peor. 8MP tiene más píxeles, pero sobre el mismo tamaño de sensor cada píxel es más pequeño y recoge menos luz, así que el ruido en baja luminosidad se nota claramente; el bitrate también se duplica, y con él el almacenamiento y el coste de los switches. El reparto sensato es alta resolución en unos pocos puntos críticos —entrada, caja, hall de ascensores— y 2 a 4MP gran angular en las zonas de circulación.

    ¿No sería más simple una lente varifocal de 2.8 a 12 mm?

    Más simple, con un coste. Una varifocal cuesta más que una lente fija, suele tener menor apertura y pierde rendimiento en baja luz; y en cuanto se ajusta mal en obra o se mueve, la calidad de imagen cambia. El enfoque más robusto es lente fija elegida por distancia, con una comprobación de densidad de píxeles por captura después de la instalación. Use varifocal donde de verdad una sola cámara deba cubrir un rango de distancias, como un acceso de 8 m a 40 m, y deje registrada la distancia focal en el acta de puesta en marcha.

    ¿Cómo equilibro densidad de píxeles y almacenamiento?

    Haga las dos cuentas antes de decidir. En H.265 y 4 Mbps, un canal consume unos 43.2 GB al día y 1.3 TB en 30 días; 64 canales son unos 83 TB brutos, es decir, una docena o más de discos de 8 TB. El coste real de poner 8MP en todas partes no son las cámaras: son los discos, el número de canales del NVR, los switches y el espacio en rack. Concentrar la alta resolución en los puntos críticos ahorra normalmente más de la mitad del almacenamiento.

    El proveedor dice que cumple EN 62676. ¿Qué demuestra eso?

    Casi nada. IEC/EN 62676-4 es una guía de aplicación —cómo elegir cámaras y calcular la densidad de píxeles—, no un certificado de producto. La conformidad del producto está en los informes de ensayo de la parte correspondiente, como 62676-1-1 y 62676-2-1, o en una certificación de terceros. Pida el número del informe de ensayo de la parte concreta en lugar de aceptar una frase que dice que el producto cumple la norma.

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