زوم یا بزرگنمایی در تصویر به طور کلی به دو دسته تقسیم بندی می شود؛ زوم اپتیکال و زوم دیجیتال که زوم اپتیکال به بزرگنمایی اطلاق می شود که از طریق تغییر در فاصله کانونی لنز دوربین ایجاد می شود. به طور کلی هرچه فاصله کانونی لنز دوربین، بیشتر باشد میزان بزرگنمایی آن بیشتر خواهد بود.
تفاوت لنز زوم با لنز وریفوکال
لنز زوم و لنز وریفوکال دارای یک نقطه مشترک می باشند در واقع در هر دوی آنها امکان تغییر فاصله کانونی وجود دارد. در لنز وریفوکال این تغییر فاصله کانونی به صورت دستی توسط نصاب دوربین مدار بسته صورت می گیرد به این ترتیب که نصاب با دست، لنز را چرخانده و در زاویه مناسب خود تنظیم می نماید و پس از تنظیم فاصله کانونی می بایست فوکوس دوربین مدار بسته نیز دوباره تنظیم گردد.
در لنزهای زوم عمل تغییر فاصله کانونی در دوربین مدار بسته به صورت خودکار انجام می شود. در واقع شما دستور انجام زوم را صادر کرده سپس، لنز فاصله کانونی خود را با توجه به میزان زوم مورد نظر شما افزایش داده و معمولا در لنزهای زوم، فوکوس لنز پس از تغییر فاصله کانونی به صورت خودکار تنظیم می گردد.
تفاوت زوم دیجیتال با زوم اپتیکال
در شکل ساده تر می توان زوم اپتیکال را شکل واقعی و زوم دیجیتال را شکل مجازی از بزرگنمایی تصاویر معرفی کرد. در زوم اپتیکال با انجام بزرگنمایی کیفیت و رزولوشن تصویر تقریبا بدون تغییر باقی می ماند. اما در زوم دیجیتال با کشیدن تصویر اجزای آن به صورت بزرگتری به نمایش در می آیند و در واقع هر چقدر بیشتر بزرگنمایی داشته باشیم، وضوح تصویر و رزولوشن کمتری خواهیم داشت. با توجه به کاهش رزولوشن و وضوح تصویر، زوم دیجیتال تنها جنبه ای تبلیغاتی داشته و کاربردی به عنوان بزرگنمایی نخواهد داشت در بیانی ساده تر زوم اپتیکال، زومی است که به وسیله تغییر واقعی در فاصله کانونی لنز ایجاد می شود. اما زوم دیجیتال در واقع یک بزرگنمایی جمعی است و ربطی به فاصله کانونی لنز نداشته و به صورت نرم افزاری در دوربین انجام می شود در حقیقت زوم دیجیتالی برش یک تصویر است و بخش هایی از یک تصویر برش داده شده و مابقی به صورت بزرگتر به نمایش در می آید که بدین وسیله تعداد زیادی از پیکسل های تصویر حذف گردیده و باعث کاهش کیفیت و رزولوشن تصاویر خواهد شد.
دوربین مدار بسته صنعتی چیست؟
دوربین های مدار بسته:
بنا به موارد استفاده از آن به چند نوع دسته بندی می شوند.
دوربین های صنعتی یا به اصطلاح باکس (BOX):
به معنای جعبه ای است که بدنه معمولا مستطیلی شکل فلزی یا پلاستیکی دارند. با توجه به امکان نصب انواع لنز خارجی بر روی اینگونه از دوربین های مدار بسته می توان فاصله کانونی مناسب در محیط نصب دوربین مدار بسته را در اختیار داشت. با آنکه اغلب دوربین های صنعتی فاقد تکنولوژی IR (دید در شب) می باشند اما از تصویر مناسب تری در محیط های کم نور برخوردارند. با توجه به مقاومت بسیار بالای دوربین های مدار بسته بولت نسبت به شرایط نامناسب جوی مانند گرد و غبار یا رطوبت عده ای از فعالان در زمینه سیستم های حفاظتی دوربین مدار بسته، از این نوع دوربین ها به نام دوربین مدار بسته صنعتی نام می برند. در واقع استفاده از اصطلاح صنعتی بر مقاومت این نوع از دوربین های مداربسته در شرایط سخت دلالت دارند. این نوع از دوربین مدار بسته معمولا در محیط های بیرونی،داخل کاور و پایه های صندوقی IP66 در ارتفاع 2/80 تا 4 متری از سطح زمین بر روی دیوار یا دکل های مناسب نصب میشوند. دوربینهای مدار بسته صنعتی CNB در مدلهای BBM-21F و BBB-21F دارای منوهای قابل تنظیم در شرایط نوری خاص مطابق با محیط، دارای کیفیت بسیار مطلوبی می باشند.
یکپارچه سازی سیستم فوکوس هوشمند در دوربین مدار بسته
در بسیاری از کاربردهای نظارتی، دوربین مدار بسته می بایست در نقاط غیرقابل دسترس و یا حتی خیلی بالاتر از سطح زمین نصب گردند به طوری که هم از داشتن گستره دید مناسب و وسیع و بدون مانع از محیط برخوردار بوده و هم از دستکاری های ناخواسته در امان باشند. نصب و راه اندازی در این موارد اغلب دشوارو وقت گیر است، زیرا دوربین های مدار بسته ای که معمولا برای این چنین کاربردهایی استفاده می شوند نیاز به فوکوس دستی دارند، عملی که ممکن است باعث ایجاد خطای ناشی از دسترس فیزیکی به دوربین مدار بسته در دفعات بعدی فوکوس شود. به طور طبیعی، اجرای هرگونه تعمیر و نگهداری روی این چنین دوربین های مدار بسته ای پس از نصب به نیروی کار و زمان مشابهی نیاز دارد.
این امر می تواند مشکلی خاص برای دوربینهای مدار بسته خارجی در فضای باز، به دلیل مواجه با نوسانات زیاد و سریع درجه حرارت باشد. همانند آنهایی که برای مقابله با سرقت اموال و یا خرابکاری از عامل حرارت استفاده می نمایند. این نوسانات زیاد درجه حرارت باعث می شود که قطعات دوربین که از مواد مختلفی ساخته شده اند منبسط یا منقبض گردند، لذا این امر منجر به از بین رفتن فوکوسی می شود که می بایست به صورت دستی مجددا در دوربین های مدار بسته معمولی تنظیم شوند. در بعضی شرایط به هم ریختگی قابل توجه در فوکوس دوربین ها ممکن است فقط در عرض چند روز ایجاد گردد. هنگامی که در سایتی تعداد زیادی از این دوربین های مدار بسته در محیط خارجی نصب شده باشد، حفظ بهینه فوکوس برای اطمینان از نظارت مطمئن می تواند منجر به نتیجه قابل توجهی از نظر زمان و نیروی کار مورد نیاز شود.
برای غلبه بر این مشکلات یک سیستم فوکوس هوشمند قدرتمندی مورد نیاز است. این سیستم فوکوس هوشمند ممکن است از چندین عنصر تشکیل شده باشد. مرکز این چنین سیستمی، یک نرم افزار از فوکوس از راه دور است، که کاربران اجازه تنظیم فوکوس دوربین مدار بسته را به صورت ریموت و از راه دور وا دارند با کمک یک لنز دارای step motor کاربران می توانند فوکوس را بدون هرگونه دسترسی فیزیکی به دوربین مداربسته انجام دهند. قابلیت ریموت فوکوس پیشرفته، انعطاف پذیری زیادی را برای حفظ اتوماتیک فوکوس به صورت بهینه در زمان بزرگنمایی یا کوچک نمایی تصاویر ارسالی فراهم نموده که همین امر باعث حصول اطمینان بیشتر از کیفیت تصویر مناسب در زمان تغییر فاصله کانونی یا زمانی که میدان دید خاصی نیاز باشد می شود. علاوه براین در کاهش هزینه های نگهداری دوربین های مدار بسته نیز موثر خواهد بود.
گردآوری و تنظیم و ارائه: توسط واحد تحقیقات شرکت مهندسی صنایع و تجهیزات آراد تصویر
آشنایی با مشخصات فنی دوربین مدار بسته دیجیتال
گشادی لنز
یکی از اولین ویژگی ها و مشخصات فنی یک دوربین دیجیتال محدوده اپرچر یا بیشترین اپرچر است. اپرچر، در واقع همان گشادی یا گشادی لنز است همانطور که می دانید وظیفه اصلی لنز یک دوربین مدار بسته جمع آوری نور است و گشادی لنز عبارت است از شعاعی از لنز که باز می شود و معمولا این گشادی به وسیله یک عنبیه کنترل می شود. هرچه شعاع باز شدن لنز یا گشادی لنز بیشتر باشد نور بیشتری به فیلم یا سنسور (اگر دوربین مدار بسته دیجیتال باشد) می رسد.
اپرچر با F و یک عدد همراه آن مشخص می شود مثلا F2.8 یا F/2.8. هرچه این عدد کوچکتر باشد شعاع باز شدن لنز یا گشادی آن بیشتر است. امروزه در دفترچه راهنمای بعضی از دوربین ها به جای مثلا F2.8 آن را به صورت ۲،۸ اپرچر بیان می کنند. در عمل بسیاری از دوربین های معمولی دارای گشادی لنز ثابت هستند ولی در دوربین های مدار بسته حرفه ای تر گشادی لنز دارای یک محدوده است بنابراین زمانی که مشخصات دوربین مدار بسته را مشاهده می کنید ممکن است به یکی از چند روش زیر با آن روبرو شود.
|
بیشترین گشادی لنز F2.8 است. |
Maximum Aperture |
F2.8 |
|
یعنی بیشتر و کمترین مقدار گشادی لنز را به شما داده است و مقدار گشادی آن بین این دو عدد با مقادیر استاندارد وجود دارد. |
Aperture Range |
F2.8 – F8.0 |
|
یک لنز سریع دارای بالاترین میزان گشادی لنز است برای دوربین های دیجیتال امروزی F2.4 و F2.0 و برای دوربین های دارای فیلم ۳۵ میلیمتری F1.2 و F1.4 سرعت لنز بالایی خواهد بود. |
Msximum Wide Angle,Telephoto Aperture |
F2.8 – 3.5 or F2.8(w) – F3.5(T) |
محدوده مناسب اپرچر
یک محدوده اپرچر مناسب عبارت است از F1.8 – F16 که شامل مقادیر زیر خواهد بود. بین مقادیر ماکزیمم و مینیمم ۵ مقدار وجود دارد:
|
F1.8 |
F2.8 |
F4 |
F5.6 |
F8 |
F11 |
F16 |
گشادی لنز و عمق تصویر
عمق تصویر فاصله ای است که روی آن زوم می شود. زمانی هست که می خواهید از یک منظره عکس بگیرید در این حالت می خواهید همه چیز چه دور و چه نزدیک در تصویر شما باشد ولی زمانی هست که می خواهید یک موضوع را از پشت زمینه جدا کنید یا روی قسمتی از تصویر زوم شود و قسمت دیگر (که مثلا در پشت آن است) خارج از دامنه زوم باشد و یک قسمت خاص از تصویر دارای وضوح و بقیه آن تار به نظر برسد.
یکی از راه های تأثیر بر عمق تصویر انتخاب یک اپرچر مناسب است. یک اپرچر بزرگ (یا F با مقدار کوچک) مثلا F/2.8 برای به دست آوردن عمق کم تصویر (وضوح تصویر در فاصله کم) استفاده کنید. یک اپرچر کوچک (یا F با مقدار بزرگ) مثلا F/8.0 برای به دست آوردن عمق تصویر بالا (وضوح تصویر تا فاصله دور) استفاده کنید.(لازم به ذکر است که محل نصب دوربین مدار بسته نیز حائز اهمیت می باشد.)
بزرگترین اپرچر به شما اجازه می دهد نور بیشتری از لنز عبور کرده و به سنسورها برسد و بنابرای کمک می کند تا شاتر سریعتر عمل کند و سرعت بالای شاتر با عمق کم تصویر را می دهد، تا تصاویری با یک موضوع واضح و پشت زمینه تار بگیرید. کمترین اپرچر به شما این امکان را می دهد تا در یک روز آفتابی از شاتر با سرعت پایین استفاده کنید و بدین وسیله حرکت ها را به نمایش بگذارید. مانند حرکت آب در یک رودخانه یا حرکت چرخ های اتومبیل در حال حرکت. یک مزیت دیگر اپرچر کوچک افزایش عمق تصویر است و می توانید با آن عکس های زیبایی از مناظر بگیرید، به گونه ای که قسمت دور تصویر واضح و شفاف همانند قسمت های نزدیک آن به نظر می رسند.
عمق میدان
عمق میدان در یک سیستم نوری فاصله ای است که یک جسم در صحنه می تواند به سمت جلو یا عقب نسبت به لنز جا به جا شود و همچنان در یک فوکوس خوب باقی بماند. به بیان دیگر، گستره ای از فواصل می باشد که اجسام می توانند به لنز دوربین مدار بسته نزدیک شده یا از آن دور شوند و همچنان در فوکوس باقی بمانند. در حالت ایده آل این گستره می بایست بسیار بزرگ باشد: از چند فوت فاصله از لنز تا صدها فوت، به طوری که اساسا تمامی اجسام مورد نظر در صحنه دارای فوکوس تیزی می باشند. در عمل این امر محقق نمی شود چون که عمق میدان (۱) به صورت معکوس با فاصله کانونی متناسب است. و (۲) به صورت مستقیم با عدد اف متناسب است. لنزهای با فاصله کانونی ثابت و متوسط و بزرگ که با عدد اف پایینی کار می کنند، f/1.2 تا f/4.0 در گستره کاری مفیدشان که از ۲ یا ۳ فوت تا صدها فوت می باشد به صورت تیز بر روی تصویر فوکوس نمی کنند. لنزهای با فاصله کانونی بلند، ۳۰۰-۵۰ میلی متر، دارای عمق میدان کوتاهی بوده و می توانند تنها در فواصل کوتاه تصاویر تیزی را ایجاد نمایند و فوکوس آنها می بایست به صورت دستی یا خودکار هنگامی که اجسامی در فاصله های مختلف از صحنه مورد مشاهده قرار می گیرند، تنظیم گردد.
وقتی این لنزها با عنبیه خودشان نزدیک به f/8 تا f/16 به کار می روند، عمق میدان به شکل قابل ملاحظه ای افزایش می یابد و اجسام موجود تقریبا در تمامی فواصل صحنه در فوکوس تیزی قرار دارند. آنها می توانند تصاویر تیزی از چند فوت تا ۱۰۰-۵۰ فوت حتی هنگامی که با عدد اف پایینی کار می کنند ایجاد نمایند.
عنبیه دستی و خودکار
عنبیه لنز به صورت دستی یا خودکار جهت بهینه سازی نوری که به سنسور می رسد تنظیم می گردد. عنبیه دستی توسط حلقه ای که بر روی لنز قرار دارد تنظیم می گردد. عنبیه خودکار از یک مکانیزم داخلی و موتور (یا گالوانومتر) به منظور تنظیم عنبیه استفاده می کند.
عنبیه دستی
لنز ویدئویی با عنبیه دستی دارای ورقه های فلزی متحرکی است که عنبیه را تشکیل می دهند. مقدار نوری که هنگام نصب دوربین مدار بسته به دوربین می رسد توسط چرخاندن یک حلقه خارجی عنبیه تعیین می گردد، که این ورقه های داخلی را باز و بسته می کند.
سنسور دوربین های CCD و CMOS می توانند با عنبیه دستی در تغییرات گسترده ای از سطح نور کار کنند ولی هنگامی که در گستره سطح نوری کامل خود به کار می روند، که شامل نور خورشید تا نورپردازی ضعیف در شب می شود، نیاز به عنبیه خودکار خواهند داشت. برخی از این دوربین ها از شاتر الکترونیکی (بخش ۳.۵.۵) استفاده می کنند و به عنبیه خودکار نیازی ندارند.
عملکرد عنبیه خودکار
لنزهای با عنبیه خودکار دارای یک مکانیزم نوری الکترونیکی هستند که به وسیله آن مقدار نوری که از لنز عبور می کند بسته به مقدار نور موجود از صحنه و حساسیت دوربین مدار بسته تنظیم می شود.
سیگنال ویدئویی دوربین مدار بسته اطلاعاتی را تأمین می کند که برای تنظیم نور عبوری از لنز به کار می رود. سیستم گاهی این چنین عمل می کند: اگر صحنه برای دوربین مدار بسته بیش از حد روشن است، سیگنال ویدئویی قوی خواهد بود (بزرگ از لحاظ اندازه). این سیگنال قوی یک موتور یا گالوانومتر را فعال خواهد کرد که باعث می شود دهانه مدور عنبیه لنز چرخیده و از لحاظ قطری بسته شود، که این امر منجر به کاهش مقدار نوری که به دوربین میرسد می شود. هنگامی که مقدار نوری که به دوربین می رسد یک سطح سیگنال از پیش تعیین شده را ایجاد می کند، موتور یا گالوانومتر موجود در لنز متوقف شده و سطح نوری را در لنز ثابت نگه می دارد. به همین ترتیب اگر نور بسیار کمی به دوربین مدار بسته برسد، سطح سیگنال دوربین کوچک خواهد بود و موتور یا گالوانومتر موجود در عنبیه خودکار دیافراگم عنبیه را باز می کند تا اجازه دهد نور بیشتری به دوربین برسد. در هر دو شرایط با نور کم و یا نور زیاد مکانیزم عنبیه خودکار بهترین تصویر را از لحاظ کنتراست ایجاد می نماید. عنبیه های خودکار جهت جبران سازی گستره کامل نوری از نور خورشید تا تاریکی موجود هستند.
دو نوع لنز با عنبیه خودکار وجود دارد: درایو مستقیم و درایو ویدئویی. دو روشی که برای کنترل این دو نوع لنز به کار می رود عبارتند از: درایو موتور DC (یا گالوانومتر) یا درایو سیگنال ویدئویی. با روش درایو موتور DC دوربین همه قطعات الکترونیکی مورد نیاز را دارا بوده و به صورت مستقیم موتور DC موجود در لنز را با یک سیگنال مثبت یا منفی جهت باز یا بسته نمودن عنبیه متناسب با سطح نور محیط درایو می کند. با روش ویدئویی سیگنال ویدئویی دوربین مدار بسته قطعات الکترونیکی موجود در لنز را درایو می نماید که آنها سپس موتور DC (یا گالوانومتر) موجود در لنز را درایو می کنند.
یک ویژگی که در برخی از لنزهای با عنبیه خودکار موجود است حداکثر – متوسط نامیده می شود که اجازه بهینه سازی تصویر را می دهد در حالی که هنوز در صحنه تغییرات نوری وجود دارد. صحنه ای با اجسام با کنتراست بالا به شکل بهتری با تنظیم عنبیه خودکار در حالت کنترل ''حداکثر'' جبران سازی می شوند، به گونه ای که لنز از نقطه های روشن و روشنایی های صحنه چشم پوشی می کند.
صحنه های با کنتراست کم به شکل بهتری توسط تنظیم کنترل کننده در حالت ''متوسط'' جبران سازی می شود. لنزهای با عنبیه خودکار می بایست فقط با دوربین هایی که دارای بهره ویدئویی ثابت در سیستم خود هستند استفاده شوند. لنزهای با عنبیه خودکار نسبت به موارد دستی با نسبتی در حدود دو تا سه برابر گران تر است.
حسگر دوربین در ابعاد مختلفی ساخته می شود و هماهنگی بین ابعاد لنز و ابعاد آن بسیار حیاتی است. لنزها به شکلی طراحی می شوند که با این ابعاد سازگاری داشته باشند از لنزهای مخصوص حسگرهای 1/2 اینچی می توان برای حسگرهای 3/2-1/1 و 1/4 اینچی استفاده کرد، اما همین لنز برای حسگرهای 2/3 اینچی مناسب نیست. در صورتی که از لنز مخصوص حسگرهای کوچک برای حسگرهای بزرگ استفاده شود، لنز کاملا درون دوربین قرار می گیرد و لبه های تصوری سیاه می شود. در حالت دیگر اگر لنز مخصوص حسگرهای بزرگ برای حسگرهای کوچک استفاده شود، تصویر بخشی از صحنه در بیرون حسگر تشکیل می شود و به همین دلیل اطلاعات این بخش صحنه از بین می رود (میدان دید دوربین از ظرفیت لنز کوچکتر می شود) در این وضعیت فاصله کانونی مضربی از عدد یک است و به نظر می رسد تمام اجسام درون صحنه بزرگنمایی شده اند. در صورت ثابت نگه داشته شدن وضوح تصویر برای همان لنز، بزرگنمایی صحنه با استفاده از حسگرهای کوچکتر بیشتر می شود. برای لنزهای فاصله کانونی ثابت باید از حسگرهایی با ابعاد مشابه یا کوچکتر استفاده گردد تا از شکستگی تصویر و تاریک شدن ان جلوگیری شود.
دریچه دیافراگم
میزان نور عبوری از لنز با تنظیم قطر دریچه دیافراگم تغییر می کند. با افزایش قطر دریچه دیافراگم نور بیشتری از آن عبور می کند. به همین دلیل برای نور محیطی بسیار کم لنزهای مجهز به دریچه دیافراگم بزرگ بهترین گزینه هستند. برای داشتن بهترین کیفیت تصویر باید بهینه ترین میزان پرتوی نوری از لنز عبور کند، به عنوان مثال اگر میزان نور عبوری از لنز خیلی کم باشد، تصویر نهایی بیش از حد درخشان می شود. میزان نور دریافتی حسگر دوربین توسط دو عامل ۱) میزان باز بودن دریچه دیافراگم ۲) زمان نوردهی تعیین می شود. زمان نوردهی، مدت زمان در معرض نور قرار گرفتن حسگر می باشد. حسگر دوربین با افزایش زمان نوردهی نور بیشتری دریافت می کند. به همین دلیل زمان نوردهی در محیط های پرنور باید کوتاه تر و در محیط های کم نور باید طولانی تر باشد. سطح نوردهی در حالت دریچه دیافراگم باز و زمان نوردهی کوتاه با حالت دریچه دیافراگم تنگ و زمان نوردهی طولانی برابر است. البته باید به این نکته مهم توجه شود که با طولانی تر شدن زمان نوردهی، امکان مات شدگی اجسام متحرک بیشتر می شود و هر چقدر دریچه دیافراگم بازتر شود، عمق میدان دید کاهش می یابد. از طرف دیگر تقویت سیگنال (تنظیم حساسیت نوری یا تقویت حسگر دوربین مدار بسته ) بر نوردهی تأثیر گذاشته و باعث افزایش سطح نویز در تصویر می شود. زمان نوردهی در دوربین های معمولی توسط دریچه دیافراگم کنترل می شود اما در دوربین دیجیتال و شبکه از دریچه دیافراگم استفاده نمی شود و تنظیم زمان نوردهی توسط حسگر دوربین و به صورت الکترونیکی انجام می شود. لنزهای دارای دریچه دیافراگم دستی در محیط های داخل ساختمانی با سطح روشنایی ثابت استفاده می شوند و دریچه دیافراگم آنها از طریق حلقه روی لنز تنظیم شده و یا روی یک سرعت اپتیکی خاص قرار داده می شود. لنزهای مجهز به دریچه دیافراگم خودکار در مکان هایی که سطح روشنایی آنها همواره متغیر است یا خارج ساختمانی استفاه می شود. پردازنده دوربین مدار بسته با توجه به تغییرات روشنایی از طریق جریان DC استاندارددریچه دیافراگم را کنترل و باز و بسته می کند.
سرعت اپتیکی
سرعت اپتیکی قابلیت لنز در جمع آوری (میزان جمع آوری و ارسال پرتوهای نوری به حسگر دوربین مدار بسته) است. سرعت اپتیکی لنز به وسیله شاخصه (#/F) تعریف می شود و به آن اف – استاپ نیز گفته می شود. همزمان با افزایش طول فاصله کانونی (FL) لنز برای ثابت نگه داشتن سرعت اپتیکی باید قطر دریچه دیافراگم (D) نیز افزایش یابد. اندازه سرعت اپتیکی متناسب با فاصله کانونی و قطر لنز (قطر دریچه دیافراگم) است و به وسیله زیر محاسبه می گردد:
=(f/#)
با کوچکتر شدن سرعت اپتیکی توانایی لنز در جمع آوری نور بیشتر می شود و در نتیجه با افزایش نور، کیفیت و وضوح تصاویر افزایش می یابد. شاخصه (f/#) شباهت زیادی به فلوی آب عبوری از لوله دارد، یعنی اگر سرعت اپتیکی نصف شود (یعنی قطر لنز دوبرابر شود) میزان نوری عبوری از لنز چهار برابر می شود، به عنوان مثال میزان نوری عبوری از لنز f/2/0 چهار برابر لنز f/4/0 است. مقدار واقعی سرعت اپتیکی در عمل با وجود تلفات ناشی از ایده ال نبودن لنز و وجود خصوصیاتی نظیر بازتاب نور، جذب نور و دیگر نواقص ذاتی لنز از میزان محاسبه شده در رابطه بالا کمتر می شود.
میزان نور دریافتی حسگر (l) از طریق رابطه زیر بدست می آید (ضریب ثابت K=) استفاده از لنزهایی با سرعت اپتیکی کمتر برای صحنه های تاریک توصیه می شود و برای داشتن f/#های کوچکتر طبق رابطه بالا فاصله کانونی لنز باید بلندتر شود. این لنزها اگرچه سریعتر هستند و نور بیشتری را جمع آوری می کنند اما بلندتر و بسیار گران قیمت تر هستند.
عمق میدان دید
عمق میدان دید یکی از مهم ترین شاخصه های مقایسه ای سیستم های ویدئوی حفاظتی است. معیار دی او اف به میزان وضوح تصویر در پشت و جلوی محدوده ای اشاره می کند که دوربین روی آن محدوده متمرکز شده است. به عنوان مثال ممکن است از یک دوربین برای کنترل پارکینگی استفاده شده باشد و کاربر بخواهد شماره پلاک خودرویی را در فاصله ۲۰،۳۰ و ۵۰متری از محل نصب دوربین مدار بسته بخواند. در این شرایط به هر میزان که دی اواف لنز بزرگتر باشد، وضوح تصویر در فواصل دورتر بهتر می شود. عمق میدان دید تحت تأثیر سه عامل ۱- فاصله کانونی ۲- قطر دریچه دیافراگم ۳- فاصله دوربین مدار بسته از صحنه قرار دارد. هر چقدر فاصله کانونی طولانِی تر، فاصله دوربین از صحنه کمتر و قطر دریچه دیافراگم بزرگتر باشد، عمق میدان دید کوتاهتر می شود. در محیط های کم نور باید بین داشتن عمق میدان دید خوب در شرایط نور کم محیطی و احتمالا تصویری روشن باید دریچه دیافراگم خطاهای اپتیکی کاهش یافته و دقت فیلم برداری افزایش می یابد. ولی اگر دریچه دیافراگم بیش از اندازه تنگ شود به علت برخی خواص اپتیکی تصویر مات می شود.
همواره با ظهور دوربین تحت شبکه 360 درجه این مسئله مطرح شده است که دوربینی با این لنز ویژه، امکان زوم بالا خواهد داشت یا نه. به عبارت دقیق تر آیا با توجه به این که زاویه ی 360 درجه ای این دوربین، امکان استفاده ی مفید از این زاویه برای نظارت دقیق وجود خواهد داشت یا نه؟
بدون تردید زاویه باز در دوربین مدار بسته و یا دوربین تحت شبکه با کاهش دقت در تشخیص جزئیات، فضای گسترده تری را پوشش خواهد داد. با توجه به این نکته باری پوشش سراسری با جزئیات بالا، پیش تر منطقی ترین گزینه استفاده از دوربین مدار بسته گردان یا PTZ بوده است.
دوربین مدار بسته اسپید دام با امکان زوم بالا از یک سو و از سوی دیگر چرخش امکان نظارت مناسب بر محوطه ی وسیعی را با جزئیات بالا به دست می داد. از سویی ویژگی گردان بودن و موتوریزه بودن لنز هزینه ی این دوربینها را به شکل قابل ملاحظه افزایش داده است. در حالی که گردان بودن منجر به داشتن نقاط کور در هر لحظه، با توجه به زاویه ای است که دوربین در آن زمان به خصوص، در آن زاویه قرار دارد.
برای داشتن یک دوربین مدار بسته یا دوربین تحت شبکه ایده آل اخیرا دوربین ترکیبی وارد بازار شده است. دوربین تحت شبکه 360 درجه ای یا در اصطلاح دوربین تحت شبکه چشم ماهی 360 درجه ای با قابلیت زوم اپتیکال.
با کمک این دوربین تحت شبکه در هر لحظه ضمن داشتن کلیه ی زوایای محوطه ی مورد تظارت این امکان مطرح خواهد بود که در صورت احتیاج بر روی نقطه ویژه ای زوم انجام شود.
به این ترنیب میتوان مدعی شد شکل نهایی از دوربین تحت شبکه ی به بازار ارائه شده است.
با گستردگی و پیشرفت روزافزون استفاده از شبکه های کامپیوتری این امکان فراهم گردید تا نسل جدیدی از دوربین های مدار یسته تحت شبکه بنام IP-CAMERA ساخته شود. بدین صورت شرکت AXIS در سال 1996 اولین دوربین IP را براساس سیستم عامل LINUX تولید کرده و آن را به یک رابط اترنت (INTER FACE FAST ITHERNET) مجهز کرده و از پروتکل های اینترنت در جهت انتقال تصاویر خود در قالب داده ها بر روی بستر شبکه بهره می گیرد که در راستای اهداف نظارتی (SURVEILLANCE) کاربرد دارد. در واقع در بیان ساده تر دوربین های تحت شبکه، ترکیبی از یک کامپیوتر و یک دوربین مدار بسته می باشند که شامل قسمت های اصلی یک دوربین مداربسته مانند لنز، سنسور تصویر، حافظه و یک یا چند پردازنده است. پردازنده های دوربین مداربسته ، عملکرد هایی همانند پردازش تصویر، فشرده سازی و آنالیز ویدئو در سیستم شبکه را به عهده دارد و برای نگهداری برنامه های دوربین و به منظور حفظ و ضبط تصاویر دوربین ها از حافظه آن استفاده می شود.
دوربین های ip همانند یک کامپیوتر از IP مختص به خود برخوردارند لذا دوربین ها مستقیما به شبکه متصل شده و بدین ترتیب مِی توان در هر نقطه از شبکه قابل مشاهده باشند. لذا تفاوت عمده دوربین های تحت شبکه و وب در همین نکته است و باید دانست که دوربین های وب از طریق USB به کامپیوتر متصل گردیده و لزوما نرم افزار آن می بایست بر روی کامپیوتر نصب گردد. در تنظیمات دوربین های IP می توان تصاویر را در طول شبکه برای بازدید و ضبط ارسال نمود و ضبط دوربین ها را به صورت دائم، برنامه ریزی شده و یا حساس بودن به محض ایجاد حرکتی در مقابل دوربین (MOTION DETECTION) تنظیم نمود.
در دوربین های تحت شبکه می توان با استفاده از تکنولوژی POE تغذیه دوربین ها را بدون استفاده از کابل های اضافی و آداپتور از طریق همان کابل های شبکه انجام داده و علاوه بر کاهش هزینه های کابل کشی، زمان انجام پروژه را نیز کاهش داد. در واقع دوربین های تحت شبکه (IP CAMERA) دوربین های مبتنی بر IP هستند که مستقیما به شبکه های اترنت (ETHERNET NETWORK) و یا شبکه ای با پهنای باند خانگی وصل شده و تصاویر ویدئویی را به صورت زنده از اینترنت به مقصد می برد. نسخه های WI-FI از این نوع دوربین ها وجود دارند که می توان در هر جایی در مدت زمان اندکی نصب نمود.
گردآوری و تنظیم و ارائه: واحد تحقیقات شرکت مهندسی صنایع و تجهیزات آراد تصویر
واردات دوربین مدار بسته کره ای
وارد کننده دوربین مدار بسته CNB
چگونگی تهیه دوربین مدار بسته دید در شب مناسب.
قواعدی برای انتخاب دوربین های IR و LOW-LUX
جامعیت و طراحی مناسب یک سیستم بستگی به انتخاب درست محصولات IR و دید در شب دارد. در نظر گرفتن دقیق دوربین مدار بسته و محصولات جانبی اش مانند لامپ های IR، لنزها، پوشش محافظ و منبع تغذیه قبل از تعیین وجود یا عدم وجود اشعه IR می تواند با محصول سازگار باشد و یا روی کیفیت تصاویر اثر بگذارد.
بخش پیش رو چند راهنمایی را معرفی می کند که به کمک آن می توان سازگاری محصول را مانند امنیت محصولات نصب شده تضمین نمود.
دقت به دریچه دیافراگم دوربین
سایز دریچه دیافراگم دوربین مدار بسته در حال کوچک شدن است و در حال حاضر سایزهای متنوعی از 11/.8 اینچ تا 1/4 اینچ در بازار موجود است. سایز دریچه دیافراگم دوربین مدار بسته مشخص کننده میزان نوری است که می تواند از لنز عبور کند و به سنسور تصویر برسد. دریچه دیافراگم بزرگتر، اکسپوژر یا پرتودهی به تصویر را بیشتر می کند در حالی که دریچه دیافراگم کوچکتر این را کم می کند. نکته حائز اهمیت دیگر این است که در لنز فاصله کانونی و سایز دریچه دیافراگم نسبت عکس دارند. مثلا لنزهای 4 میلیمتری فاصله کانونی 1.2 تا 1.4 دارند اما لنزهای 50 میلیمتر تا 200 میلیمتری ماکزیمم فاصله کانونی 1.8 تا 2.2 می توانند داشته باشند. در نتیجه این امر روی پرتودهی نور اثر می گذارد و هنگامی که با یک فیلتر IR استفاده شود می تواند روی دقت رنگ نیز اثرگذار باشد.
تشخیص دوربین هایی که به نور کم نیاز دارند
حداقل نرخ تابش نور یک دوربین مدار بسته پایین ترین آستانه نوری لازم را برای ضبط یک ویدئو یا گرفتن عکس یا کیفیت قابل قبول و قابل تشخیص مشخص می کند. سازندگان دوربین مدار بسته حداقل نور لازم را برای دریچه دیافراگم دوربین های مختلف مشخص می کنند که همان حداقل تابش مورد نیاز یا نرخ حساسیت دوربین است. اگر حداقل نرخ نور دوربین مدار بسته بیشتر از طیف نور IR باشد، فاصله مؤثر تحت تأثیر قرار می گیرد که این امر منجر به نقص تصویر می شود. تصویر حاصل دارای مرکزی روشن و حاشیه ای تاریک خواهد بود. به همین جهت سازگار با نور کم بودن یا نبودن دوربین می تواند یک عامل تأثیرگذار و حیاتی برای پارت تصویری در محیط های کم نور باشد.
با توجه به گزینه های دوربین های سیاه / سفید یا روز / شب، دوربین های رنگی / مونوکروم، جدا از امکانات نوری تعبیه شده در دوربین، سنسور CCD نیز گستره وسیعی از طیف دارد که آن را نسبت به نور مرئی و IR حساس میسازد.
بدین ترتیب، دوربین قادر است در هر دو شرایط نور کم یا شب یک تصویر مونوکروم شفاف و واضح ارائه دهد. هنگامی که دوربین روز / شب، سیاه / سفید استفاده می شود، قادر است سیگنال رنگی را ارسال کند. سنسور CCD سیگنال ها را به رنگ های اولیه قرمز، آبی و سبز انتقال می دهد تا یک خروجی تصویر واقع در طیف مرئی را ارائه دهد. فناوری حاضر حساسیت روز/ شب، رنگی / مونوکروم نسبت به نور IR را ممکن می سازد.
نظارت تصویری مخفی در شرایط نور کم و شب
کارایی هوشمندی از فناوری MASKINGقادر است به نورهای IRاجازه پوشش تنها ناحیه، ساختمان یا زیربناهایی که نیاز به نظارت دارند را بدهد و از خروج نور و آشفته ساختن یا مقدار زیاد نور در تصویر و ویدئو جلوگیری می کند. سنسورهای نوری اپتیکی که نسبت به نور و گرما حساسند را می توان طوری تنظیم کرد که فقط در صورتی که نور از حد بحرانی کمتر شد یا فرد مشکوکی نزدیک شد واکنش نشان دهد.
مکان یابی سریع دوربین های IR
لنزها و اندازه دوربین های CCDدر حال کوچک شدن هستند و در نتیجه روز به روز در حال پیشرفت هستند. آنها امروزه امکان تنظیمات متعدد کانونی و فاصله را دارند. اندازه و وزن کاهش یافته دوربین ها و لنزها به دوربین اجازه نصب با انعطاف پذیری بیشتر را می دهد. امروزه تنظیم و زوایا و موقعیت ها مانند PTZ و امکانات دوربین IRممکن است. هنگامی که دوربین دید در شب در اتصال با دوربین های IRیا روشنایی های IRو تنظیمات مختلف قرار میگیرد این امکان وجود دارد تا دوربین دید در شب را در لحظه روی نقطه مورد سؤال متمرکز کرد.
سازگاری بین دوربین و لنز
دوربین ها معمولا با شاتر اتوماتیک و ویژگی هایی همچون AES و AGC همراه هستند. این ویژگی ها می توانند ضبط در حالت دید در شب را بهبود بخشند.
الزام دیگری که دوربین های دید در شب دارند این است که لنزها باید دارای مدهای اتوماتیک باشند تا به طور خودکار تفاوت نورهای بین روز و شب را تنظیم کنند.
شرایط منبع تغذیه دوربین
هنگام استفاده از تابش IR، شامل لامپ LED، IRهای IR، جریان و ولتاژ منبع تغذیه در ابتدا و انتهای سیستم نظارتی باید واحد و مشخص باشد. فاصله کابل هم روی سیستم اثرگذار است چون جریان حین طی کردن این فاصله ضعیف میشود. اگر لامپ های IRزیادی در فاصله خیلی دور از منبع تغذیه جریان مستقیم 12 ولتی ممکن است باعث بالاتر بودن ولتاژ نزدیک ترین روشنایی به منبع تغذیه، شود در حالی که برای آنهایی که دورتر هستند ولتاژ به طور قابل ملاحظه ای کمتر و ضعیف تر است. به علاوه نوسانات ولتاژ ممکن است طول عمر لامپ های IR را کاهش دهد. در عین حال اگر ولتاژ پایین تر از حد معمول باشد ممکن است عملکرد نیز تحت تأثیر نور ناکافی و فاصله قرار گیرد. بدین ترتیب توصیه می شود که از یک منبع تغذیه جریان متناوب 240 ولتی استفاده شود چون نوسانات جریان مستقیم بین جریان متناوب 100 تا 240 ولت، قدرت خروجی پایدار و عملکرد پایدار لامپ ها را تضمین می کند.
