مقایسه لنز دوربین مداربسته با چشم انسان

مقایسه لنز دوربین مداربسته با چشم انسان

همان طور که در شکل ۲-۶ نشان داده شده است لنز و چشم شباهت بسیار زیادی به یکدیگر دارند . در شکل ۲-۴ نحوه عملکرد دوربین و چگونگی تشکیل تصویر روی حسگر دوربین نشان داده شده است . د این مطلب به بررسی مقایسه لنز دوربین مداربسته می پردازیم.

در این شکل بخشی از نور تابانیده شده از منبع روشنایی به سمت دوربین باز تابش می یابد و لنز که در مسیر این پرتوهای نوری قرار دارد آنها را قطع می کند و مشابه چشم انسان نور بازتابیده شده از صحنه را جمع آوری و روی حسگر دوربین متمرکز می کند .

طبق یک قاعده ی کلی هر چقدر قطر لنز بزرگ تر باشد نور بیشتری را جمع آوری می کند و تصویر تولیدی توسط آن روشن تر می شود و در نهایت کیفیت تصویری نهایی افزایش می یابد .

این قاعده نشان می دهد که لنزهایی با قطرهای بزرگ تر نسبت به لنزهایی با قطر کوچکتر بهتر – و البته به مراتب گران تر هستند و عملکرد نوری بالاتری دارند .

در شرایطی که نور محیط مناسب باشد (روشنایی مناسب داخل ساختمان ، هوای آفتابی در محیط باز) نیازی به استفاده از لنزهای بزرگ نیست و با وجود نور کافی حتی با استفاده از لنزهای قطر کوچک هم می توان تصویر تولیدی روشن تر داشت

از لنزهای فاصله ی کانونی ثابت  ( Fixed – Focal – Length – FFL)  در بیشتر کاربری های ویدئویی استفاده می شود . میدان دید لنز FFL مثل لنز چشم ثابت است و نمی تواند تصویر را بزرگنمایی کند .

لنزهای متنوعی با فاصله های کانون مختلفی در بازار وجود دارند که میدان دید مختلفی تولید می کنند . قدرت بزرگنمایی و میدان دید لنزهای زاویه باز ( Wide – Angle )، زاویه متوسط ( Medium – Angle ) و زاویه باریک (دورنگار Telephoto) متفاوت است .

با استفاده از لنزهای بزرگ نما و فاصله ی کانونی متغیر می توان میدان های دید و فاصله کانونی های متنوعی ایجاد کرد .

دوربین

شکل ۲-۶ مقایسه ی چشم انسان و لنز دوربین

اکثر لنزها مثل چشم انسان یک دریچه دیافراگم (Iris Diaphragm) دارند و با تنظیم آن میزان نوری دریافتی لنز و حسگر را تنظیم می کنند . انتخاب دریچه دیافراگم ثابت یا خودکار بستگی به کاربری دارد .

در دوربین هایی که لنز آنها دریچه دیافراگم خودکار دارد این دریچه در زمان شدت روشنایی زیاد مثل چشم به طور خودکار تنگ می شود و در نور خیلی کم باز می شود . با این تغییرات در تمامی شرایط بهترین روشنایی روی حسگر متمرکز می شود .

در شکل ۲-۷ نمونه هایی از لنزهای موجود در بازار که برای کاربردهای متفاوتی طراحی شده اند از قبیل FFL ، فاصله ی کانونی متغیر ، بزرگنما ، لنزهای سوزنی و کَتدیو اُپتریک (Catadioptric) – لنزی که از ترکیب عناصر آینه ای و شیشه اُپتیکی ساخته شده است نشان داده شده اند .

دوربین مداربسته

شکل ۲-۷ نمونه هایی از لنزهای ویدئویی

مقایسه لنز دوربین مداربسته با چشم انسان

پرتوهای نوری منعکس شده از صحنه توسط لنز روی حسگر دوربین متمرکز می شود . حسگر دوربین شبیه به شبکیه چشم یا فیلم عکاسی عمل می کند و با کمک تجهیزات الکترونیکی داخل دوربین پرتوهای نوری را به سیگنال الکتریکی متغیر در زمان متناظر و مناسب برای انتقال به نمایشگر تبدیل می کند .

این سیگنال با تغییر شدت روشنایی تغییر می کند . وظیفه ی بخش های الکترونیکی درون دوربین همگام سازی پالس ها به گونه ای است که بعد سیگنال ویدئویی متغیر در زمان روی نمایشگر یا دستگاه ضبط کننده قابل نمایش باشد و یا بتوان یک نسخه ی کاغذی از آن را چاپ کرد .

بخش های تشکیل دهنده ی یک دوربین آنالوگ در شکل ۲-۸ نشان داده شده است .

دوربین

شکل ۲-۸ نمای داخلی دوربین حفاظتی آنالوگ

اگر چه دوربین های موجود در بازار با توجه به مشخصات و قابلیت های که دارند از نظر اندازه و شکل با یکدیگر فرق دارند اما همه ی آنها باید بتوانند صحنه را در مدت زمان تعیین شده و با تمام جزئیات موجود در آن پیمایش (Scan) کند . البته دوربین های بهبوددهنده ی تصویر (Image Intensifier-I.I) ) از این قاعده مستثنا هستند .

اغلب در اکثر کاربری ها از دوربین های CCD حالت جامد ، CMOS رنگی و دوربین های سیاه – سفید استفاده می شود و در مکان هایی با روشنایی محیطی کم از دوربین های CCD حساس مجهز به نورافکن مادون قرمز استفاده می شود .

در مکان هایی که روشنایی محیطی خیلی کم است و یا استفاده از نورافکن مجاز نباشد (مثل پناهگاه ها از دوربین های گران قیمت و پیچیده ی CCD تقویت شده و مخصوص سطح روشنایی پایین ( Low – Level – Light – LLL )  معروف به ICCD استفاده می شود .

در شکل ۲-۹ شمای داخلی دوربین آنالوگ مجهز به DSP و دوربین دیجیتال با تمامی امکانات آن برای تبادل اطلاعات از طریق شبکه های رایانه ای نشان داده شده اند .

مقایسه لنز دوربین مداربسته با چشم انسان مقایسه لنز دوربین مداربسته با چشم انسان

شکل ۲-۹ نمای داخلی دوربین حفاظتی آنالوگ دارای DSP و نمای کامل از دوربین دیجیتال

در شکل ۲-۱۰ نمونه هایی از دوربین های سیاه سفید ، CCD حالت جامد رنگی ، دوربین های CMOS دوربین مینیاتوری ، دوربین مینیاتوری کنترل شونده از راه دور و دوربین حرارتی نشان داده شده است .

دوربین های مختلف

شکل ۲-۱۰ نمونه هایی از دوربین های ویدئویی

انتقال سیگنال ویدئویی و فرامین کنترلی

هم زمان با تولید سیگنال ویدئویی از صحنه ، سیگنال از طریق بسترهای انتقالی نظیر: کابل کو آکسیال ، زوج سیم به هم تابیده ، WAN  ، LAN  ، اینترانت ، اینترنت ، فیبر نوری و فن آوری های بی سیم ، به مرکز کنترل انتقال داده می شود . انتخاب بستر انتقال وابسته به عواملی نظیر فاصله بین دوربین و مرکز کنترل ، شرایط محیطی و نقشه ی فضای تحت حفاظت است .

اگر فاصله ی مرکز کنترل و دوربین کم (۳ الی ۱۵۰ متر) باشد از کابل کوآکسیال ، زوج تابیده شده و فیبر نوری یا مخابرات بی سیم استفاده می شود اما برای فواصل طولانی تر (۱۵۰ تا چند صد متر) یا مناطقی که اختلال های الکتریکی وجود دارد ، استفاده از فیبر نوری و زوج تابیده شده توصیه می شود .

برای فاصله های خیلی طولانی ، محیط های خشن (مناطقی که در آنجا طوفان هایی با رعدوبرق زیاد اتفاق می افتد) و یا بین دو ساختمان مجزا که سیستم هم پتانسیل سازی بین آنها وجود ندارد ، استفاده از فیبر نوری توصیه می شود .

علاوه بر این در مناطقی که بین مرکز کنترل و دوربین مسیر سرراستی وجود نداشته باشد ، استفاده از سیستم های بی سیم نظیر RF و میکروویو روش مناسبی است .

تنها راه حل برای انتقال ویدئو به فواصلی بیش از چند کیلومتر یا از شهری به شهر دیگر استفاده از دوربین های دیجیتال یا دوربین های شبکه است .

با استفاده از این دوربین ها ویدئو فشرده سازی می شود و روی بستر اینترنت و WWW انتقال داده می شود ، البته ویدئویی که در این سیستم های اینترنتی در سمت گیرنده دریافت می شود ، پخش زنده ( Real – time ) نیست اما در بعضی مواقع (سرعت بالای اینترنت) نزدیک به حالت پخش زنده می شوند .

نمایش تصاویر ویدئویی به وسیله ی نمایشگر

سیگنال ویدئویی دریافتی در مرکز کنترل به وسیله ی نمایشگر معمولی ( CRT)، LCD یا پلاسما به تصاویر قابل مشاهده تبدیل می شود . در نمایشگرها از مدارهای الکترونیکی مشابهی دوربین ها استفاده می شود ، اما عملکردشان معکوس است .

صحنه نهایی با پیمایش پرتوی الکترونی CRT در نمایشگر ویدئویی تولید می شود . پرتوي الكتروني ، فسفر روی لوله ی اشعه کاتد را فعال می کند و به موجب آن روی صفحه نمایش تصویر اصلی ایجاد می شود . در LCD تصویر ویدئویی نقطه به نقطه روی صفحه ی LCD یا پلاسما نمایش داده می شود .

ضبط تصاویر ویدئویی

برای چند دهه در سیستم های ویدئوی حفاظتی دستگاه VCR ابزار مطمئنی برای ضبط تصاویر ویدئویی سیاه سفید و رنگی بود ، اما در اواسط دهه ۹۰ و با پیشرفت فن آوری های دیسک سخت رایانه و الکترونیک دیجیتال ، DVRها جایگزین آنها شدند .

با تولید دیسک های حافظه ی ظرفیت بالا (چندصد گیگابایت) و استفاده از آنها در DVR ضبط طولانی مدت ویدئو امکان پذیر شد . مهمترین مزیت DVR نسبت به VCR اطمینان بالا از عملکرد دیسک سخت نسبت به نوارهای مغناطیسی است .

قابلیت جستجوی سریع (بازیابی تصاویر) در هر کجای دیسک و از بین نرفتن کیفیت تصاویر پس از چندبار نسخه برداری از آنها از جمله مزیت های DVR نسبت به VCR هستند .

دوره های آموزش دوربین مدار بسته به صورت کاملا عملی و ویژه بازار کار در کلاس های مجهز مجموعه آموزشی پایتخت فناوری برگزار می گردد.

امتیاز دهید
دیدگاه ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

تماس با آموزشگاه
تماس با آموزشگاه