سوالی که اغلب از سمت مشتریان مطرح می گردد این است که برد یک دوربین مدار بسته چقدر است. با یک مثال ساده برایتان شرح می دهیم که در واقع این سوال به هیچ وجه یک سوال منطقی نیست. اگر شما یک دوربین مداربسته را در بالای پشت بام خانه تان نصب کنید می توانید کوه هایی که در خارج از شهر محل سکونت تان واقع شده اند را مشاهده کنید. اما سوالی که مطرح می شود این است که آیا این دوربین برد بالایی دارد که می تواند کیلومتر ها را به شما نشان دهد؟ پاسخ خیر است. باید بدانید معمولا این پرسش از طرف مشتریانی مطرح می گردد که می خواهند بدانند که برای مثال دوربین تا حداکثر چه فاصله ای می تواند چهره افراد را تشخیص داده و تا چه فاصله ای توانایی ارسال تصاویر با کیفیت را دارد.
بیشتر بخوانیم:
برای پاسخ به این قبیل از سوالات باید دو نکته زیر را در نظر گرفت:
1. نوع لنز دوربین مداربسته (ثابت یا متغیر):
اگر دوربین با لنز وریفوکال داشته باشید بسته به نوع لنز و فاصله کانونی آن، می توانید سوژه ها را در مسافت های مختلف مشاهده کنید. و شاید بتوانید با دوربین هایی خاص تا مسافت یک کیلومتر را هم ببینید و پلاک ماشین و یا چهره یک شخص را تشخیص دهید. اما این نکته را هم در نظر بگیرید زمانی که روی قسمتی از تصویر زوم می کنید. مابقی رخدادها و سوژه های موجود در دیگر قسمت های تصویر را از دست می دهید. چون این تصور اشتباه در مورد لنز های وریفوکال وجود دارد که در هر لحظه امکان تغییر فاصله کانونی در آنها میسر است اما این کار هر بار باید به صورت دستی انجام گردد.
2. کیفیت یا رزولوشن دوربین در برد مفید:
طبیعتا دوربین های 5 مگاپیکسلی کیفیت تصویر بهتری از یک دوربین 2 مگاپیکسلی ارائه می دهند و در یک فاصله یکسان، جزئیات بهتر و بیشتری از تصویر را برایتان به نمایش می گذارند.
در انتها به این مسئله توجه نمائید که در هنگام راه اندازی سیستم مدار بسته برای یک مکان بزرگ (برای مثال 100*100 متری)، انتخاب یک دوربین با قدرت زوم بالا لزوما انتخاب کاملا درستی نیست. معمولا بهتر است به جای آن برای چنین محیط هایی از چند دوربین معمولی استفاده کنید. زیرا هم از نظر قیمتی و هم کارایی توجیه بیشتری خواهد داشت.
بیشتر بدانید:
چیپ تصویر CMOS در دوربین مداربسته
چیپ تصویر CMOS در دوربین مداربسته یا به اصطلاح Complementrymetal-oxide semiconductor ابتدا در سال 1963 توسط شرکت Fairchild Semiconductor ابداع گردید. در حال حاضر، بکارگیری این سنسور ها در دوربین های مداربسته بسیار رواج یافته است.
نحوه عملکرد و ساختار سنسور های CMOS
به طور کلی، وظیفه سنسور تبدیل نور دریافتی از تصاویر به سیگنال الکتریکی است. چیپ های تصویر قسمتی از ساختار دوربین ها محسوب می گردند که نور دریافتی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند. سپس این سیگنال ها به صورت تصاویر ویدئویی ضبط می شوند. ساختار سنسور ها بسیار شبیه به سلول های خورشیدی است و از چندین میلیون پیکسل، فتوساید یا فتودیود تشکیل شده است. نور دریافت شده از قسمتی از تصویر، در این پیکسل ها ذخیره شده و سپس تبدیل به الکترون می شود. این الکترونهای آزاد شده سپس به ولتاژی معین تبدیل و پس از آن توسط یک تقویت کننده تبدیل به سیگنال آنالوگ می شوند. سیگنال تولید شده توسط کانورتر ADC تبدیل به سیگنال دیجیتال می گردد.
سنسور ها توانایی ثبت تصاویر را به صورت رنگی ثبت ندارند. به همین دلیل فیلتری در برابر سنسور تعبیه می شود که امکان ثبت تصاویر را به صورت رنگی فرآهم می کند. دو نوع فیلتر رنگ با نام های فیلتر RGB برای ثبت رنگ های قرمز، سبز و آبی و فیلتر CMYG برای رنگ های فیروزه ای، سرخابی، زرد و قرمز وجود دارد.
مزایای استفاده از سنسور CMOS
استفاده از تکنولوژی سنسور های CMOS در دوربین های مدار بسته شامل مزایا و معایبی است که در ادامه به طور خلاصه به آن اشاره می کنیم:
- این سنسور ها تصاویری با کیفیت HD و دارای یکپارچگی مناسب ایجاد می کنند.
- کیفیت به نمایش گذاری رنگ ها در تصاویر توسط این سنسور ها خوب است.
- نرخ فریم و سرعت پردازش در آنها بالا است.
- مصرف انرژی کمی دارند.
- ارزان و مقرون به صرفه هستند.
معایب سنسور CMOS
- تصاویر ایجاد شده دارای نویز نسبتا زیادی هستند.
- این سنسور ها دارای کیفیت عملکرد متوسطی هستند.
- در نور کم عملکرد ضعیفی دارند.
تفاوت سنسور CMOS با CCD
در حال حاضر از دو تکنولوژی چیپ تصویر در دوربین های مدار بسته استفاده می گردد. چیپ تصویر CCD با سابقه بیش از 30 سال که در بسیاری از دوربین های قدیمی وجود دارد. و سنسور CMOS که در سال های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته و تکنولوژی جدیدتری محسوب می گردد. در ادامه به برخی از تفاوت های این دو سنسور اشاره می کنیم:
- سنسور های CMOS دارای مصرف انرژی کمتری هستند که برابر با 5-12 ولت و 35-70 میلی آمپر است. در حالیکه این مقادیر در CCD ها برابر با 12 ولت و 150-300 میلی آمپر است. در نتیجه در CMOS اتلاف انرژی کمتری صورت می گیرد.
- سنسور های CMOS قیمت ارزان تری نسبت به CCD ها دارند. زیرا قابلیت این را دارند که بر روی هر نوع بدنه ی سیلیکونی استانداردی ساخته شوند. قیمت پایین سنسور های CMOS یک مزیت چشمگیر برای افرادی است که به دنبال تجهیزات با کیفیت و در عین حال با قیمت پایین هستند.
- سنسور های CMOS ساختار ساده ای دارند به طوری که تمامی عملیات روی صفحه سنسور انجام می شود در نتیجه منجر به سرعت عملکرد بیشتری در آنها می گردد.
- در سنسور های CMOS هر پیکسل به طور جداگانه دارای یک ترانزیستور است که باعث تولید یک ولتاژ جداگانه از هر پیکسل می شود. این مسئله در عین حال که منجر به افزایش سرعت عملکرد در آنها می گردد ولی باعث شده تا حساسیت کمتری نسبت به نور داشته باشند. به همین دلیل عملکرد خوبی در نور کم و در شب ندارند.
- سنسور های CCD تصاویری با کیفیت بالا و نویز کمتر ایجاد می کنند. اما سنسور های CMOS چند برابر بیشتر نویز تصویر نسبت به سنسورهای CCD دارند.
- سنسور های CCD ماندگاری بیشتری داشته و به دلیل تعداد پیکسل های بیشتری که در ساختار خود دارند تصویر با کیفیت تری ارائه می دهند.
سنسور های CMOS و CCD هر کدام دارای معایب و مزایای هستند. با این حال تکنولوژی آنها به سرعت در حال پیشرفت است. از این رو، بهترین استراتژی برای سازندگان، تداوم سنجش و بهبود عملکرد سنسورها در تولیدات جدید است. تا در نهایت عملکرد این سنسور ها به درجه ای از کیفیت برسد که ابهامی در انتخاب هر کدام از آنها برای کاربران از بین برود.
اخیرا فن آوری های پیشرفته تری با نام های Interlaced و progressive به ساختار سنسور های CMOS و CCD اضافه شده که ویژگی های اساسی آنها را بهبود می بخشد.
مقالاتی برای مطالعه بیشتر:
