مدت زمان نوردهی مناسب برای هماهنگی دوربین مداربسته با تغییرات شدت روشنایی
چشم می تواند با شدت روشنایی های مختلف صحنه هماهنگ شود و این سازگاری به ما امکان مشاهده محیط های خیلی تاریک و خیلی روشن را می دهد. برای شبیه شدن عملکرد دوربین مدار بسته با چشم باید مدت زمان نوردهی درست انتخاب شود. دوربین مداربسته می تواند با مدت زمان نوردهی مناسب خود را با تغییرات شدت روشنایی هماهنگ کند. در رسیدن به زمان نوردهی مناسب و کیفیت ایده ال تصویر سه شاخصه اصلی تأثیرگذار هستند:
ـ زمان نوردهی (تعیین مدت زمان نوردهی به حسگر دوربین)
ـ تنطیم دریچه دیافراگم یا شاخصه F-STOP (تعیین میزان نور ورودی از لنز به حسگر دوربین)
ـ بهره تصویر (تنظیم میزان تقویت سطوح روشنایی تصویر برای روشن تر به نظر رسیدن تصاویر)
معمولا دوربین مدار بسته به صورت خودکار زمان نوردهی، دریچه دیافراگم و بهره تصویر را تنظیم می کند. البته می توان آنها را به صورت دستی نیز تنظیم کرد. با تنظیم یک یا تمام این شاخصه ها شدت روشنایی تصویر در طول تغییرات روشنایی شبانه روز بدون تغییر ثابت باقی می ماند. توجه به این نکته ضروری است که با افزایش بهره تصویر روشنایی تصویر و نویز همزمان افزایش می یابند. در برخی شرایط برای داشتن تصویر خوب باید دریچه دیافراگم کاملا باز شود و زمان نوردهی از مدت زمان بین دو فریم متوالی (یعنی 1.25ام ثانیه) بیشتر شود. در این شرایط این سوال مطرح می شود که آیا نرخ ارسال فریم باید کم شود یا بهره تصویر باید افزایش یاید؟ پاسخ به این به الویت های کاربری بستگی دارد.
جبران ساز نور پس زمینه
اگرچه دوربین مداربسته با تنظیم زمان نوردهی سعی می کند تصویری روشنی از صحنه را برای چشم آماده کند اما با وجود پس زمینه خیلی روشن چنین تلاشی حتما بی نتیجه باقی می ماند. پس زمینه خیلی روشن باعث می شود دوربین به صورت خودکار دریچه دیافراگم را تنگ کند و مدت زمان نوردهی را کاهش دهد که با این تنظیمات تصویر صحنه تاریک می شود. برای جلوگیری از چنین اتفاقاتی از فرآیندی به نام جبران ساز نور پس زمینه استفاده می شود. این فرآیند به وسیله ادغام مطلوب و متناسب ترکیب شاتر با سرعت بالا که در مناطق روشن عکس گرفته شده و شاتر با سرعت پایین که در مناطق تاریک عکس گرفته می شود، عمل می کند. انجام این تجزیه و تحلیل جامع تصویر برای به دست آوردن جزئیات دقیق از بخش های تاریک عکس هیچ تأثیری بر بخش های روشن تصویر ندارد. مثل اینکه آن نواحی نشان داده نشده اند. تصویر صحنه در صورت عدم استفاد از جبران ساز نور پس زمینه، به علت وجود پس زمینه روشن در صحنه تیره می شود و رنگ ها و جزئیات اجسام درون آن از بین می رود. روش WDR، روش دیگری است که برای غلبه بر این مشکل استفاده می شود. همیشه باید از برخورد نور مستقیم خورشید به دوربین مدار بسته جلوگیری کرد. نور مستقیم خورشید باعث کوری دید دوربین مداربسته و کاهش کارایی حسگر دوربین می شود. دوربین مداربسته باید در صورت امکان طوری نصب شود که خورشید در هنگام طلوع، پشت دوربین قرار بگیرد. مدت زمان نوردهی در دوربین های خودکار، از طریق انتخاب یک ناحیه از تصویر تعیین می شود. در تعیین مدت زمان نوردهی کلی نباید بخش هایی از صحنه که اطلاعات کمتری (پس زمینه) دارند، تأثیرگذار باشند. به عنوان مثال اطلاعات موجود در پیش زمینه تصویر (معمولا قسمت پایینی تصویر) می تواند نسبت به پس زمینه بیشتر باشد. به همین دلیل تأثیر پیش زمینه باید بیشتر از پس زمینه باشد. راه حلی که طراحان از آن استفاده می کنند تقسیم صحنه به چند بخش و وزن دار کردن آنها در تعیین مدت زمان نوردهی است. دوربین های پیشرفته در تعیین زمان نوردهی به طراح اجازه می دهند که در مورد میزان نوردهی بخش هایی از پیش تعیین شده تصویر تصمیم بگیرد. موقعیت پنجره یا محدوده نوردهی می تواند مرکز، سمت چپ، سمت راست، بالا و پایین تصویر باشد.
ترکیب تصاویر فیلم برداری شده با زمان نوردهی زیاد و کم از یک صحنه
یکی از راه های تعیین مدت زمان نوردهی اختصاص وزن های متفاوت به بخش های مختلف تصویر است. استفاده از این روش زمانی با مشکل مواجه می شود که در بخش های تصویر همزمان ناحیه های خیلی روشن و خیلی تیره وجود داشته باشند. در چنین وضعیتی نواحی تیره و بسیار روشن تصویر به سختی قابل مشاهده هستند. برای حل این مشکل در برخی از دوربین های پیشرفته از روش ترکیب تصاویر فیلمبرداری شده با زمان نوردهی زیاد و کم از یک صحنه (WDR) استفاده می شود. با ترکیب فناوری های مختلف در این روش محدوده وسیعی از رنگ ها برای نمایش صحنه و پس زمینه آن استفاده می شود. در این روش دوربین مداربسته به دو حسگر دوربین (CCD) سرعت بالا و سرعت پایین مجهز شده است. روش کار به این ترتیب است که دوربین با هر حسگر دوربین یکبار تصویر را پیمایش می کند، اولین پیمایش با سرعت کم (مدت زمان نوردهی زیاد) و بار دوم با سرعت بالا (مدت زمان نوردهی کم) انجام می شود. در اولین پیمایش سی سی دی معمولی داخل صحنه را پیمایش می کندو در دومین پیمایش فضای پرنور توسط سی سی دی سرعت بالا پیمایش می شود و در نهایت پردازشگر دو تصویر ضبط شده را با هم ترکیب می کند تا به یک تصویر مناسب که هم فضای روشن و هم فضای تاریک را به طور واضح نمایش می دهد، دست یابد. با وجود اینکه WDR توانسته است برخی از مشکلات را حل کند اما استفاده از آن برخی از مشکلات را در پی داشته است. به عنوان مثال:
ـ نویز موجود در نواحی مختلف می تواند متفاوت باشد به خصوص در نواحی تیره ممکن است سطوح نویزهای قابل مشاهده خیلی زیاد باشد.
ـ ممکن است سطح روشنایی پیکسل هایی که در بین دو ناحیه نوردهی متفاوت قرار می گیرند با هم تفاوت داشته باشند.
ـ ممکن است در اثر وجود بخش های متعدد با مدت زمان نوردهی متفاوت محدوده رنگی خیلی کوچک شود.
ـ ممکن است شادابی رنگ ها به شدت کاهش یابد.
الگوریتم اصلاح رنگ بایر
ثبت اطلاعات صحنه روی فیلتر رنگی حسگر دوربین مدار بسته، اطلاعات سه فیلتر رنگی آماده پردازش توسط دوربین برای تولید تصویر رنگی با کیفیت هستند. تحت فرآیندی به نام الگوریتم اصلاح رنگ بایر، از الگوریتمی برای ترکیب اطلاعات سه فیلتر رنگی برای تولید رنگ پیکسل استفاده می شود. در این فرآیند با درون یابی روشنایی های سه فیلتر رنگ دقیق آن پیکسل مشخص می شود. به عنوان مثال اگر شدت روشنایی سه فیلتر آبی،قرمز و سبز یکسان باشد در آن صورت طبق ترکیب رنگی، رنگ آن پیکسل باید سفید باشد.
شرکت آراد تصویر به عنوان وارد کننده دوربین مداربسته، آماده ارائه خدمات و مشاوره و بازدید رایگان پروژه ها در سطح کشور می باشد. لطفا برای کسب اطلاعات بیشتر با بخش فروش به شماره ۲۸-۸۸۹۸۶۲۲۷-۰۲۱ تماس حاصل فرمائید.
