Cálculo de la
distancia focal de la lente a utilizar en una cámara según su aplicación.
La imagen a continuación, ilustra los parámetros a
considerar para el cálculo de la distancia focal de una lente
En la misma podemos apreciar, que
existe proporcionalidad entre el ancho y la altura de la escena a enfocar con
el ancho y la altura del sensor de imagen. De igual forma también existe
proporcionalidad entre la distancia del plano de imagen y la distancia focal de
la lente, las cuales pueden expresarse a través de la siguiente relación:
Donde:
w: ancho del sensor de la imagen
W: Ancho de la escena a enfocar
h: altura del sensor de imagen
H: altura de la escena o plano de imagen
L: distancia de la lente al objeto o plano de imagen
f: Distancia focal de la lente
La tabla a continuación muestra los valores de w y h para
los sensores de imagen más utilizados en CCTV.
Formato del sensor
|
Altura del
sensor en mm
|
Ancho del sensor
en mm
|
1/4
|
2,7
|
3,6
|
1/3
|
3,6
|
4,8
|
1/2
|
4,8
|
6,4
|
Ejemplo de cálculo
Supongamos que queremos enfocar un objeto cuya altura es de
4,5 m y se encuentra a una distancia de 10 metros desde la ubicación de la
cámara. Cuál debe ser distancia focal de
la lente a utilizar?
En primer lugar debemos seleccionar una cámara que admita la
colocación de lentes y de acuerdo a sus especificaciones, conoceremos el tipo
de sensor que utiliza y su formato. Asumamos que la cámara seleccionada utiliza
un sensor CCD de 1/3, por lo que de la tabla anterior veremos su altura (3,6
mm) y su ancho (4,8 mm).
Utilizando la segunda igualdad que relaciona las alturas con
las distancias, entonces:
Despejando f , obtenemos:
Si la distancia focal obtenida no se corresponde con un valor
normalizado para las lentes fijas (distancia focal fija), entonces utilizaremos
una lente vari focal que comprenda dicho valor.
El procedimiento descrito anteriormente, puede ser un poco
tedioso cuando se requiere instalar gran cantidad de cámaras. Existen calculadores online que simplifican un poco el trabajo de diseño.
También pude optar por utilizar alguno de los programas gratuitos muy simples y
buenos para el cálculo de lentes desde
el siguiente enlace:
Para la selección de una lente se utilizan otras consideraciones, pero no son objeto de este material. Espero que éste que haya sido de su interés.
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