نحوه ارتباط دوربین مداربسته با سنسورها
مهمترین جز تلویزیون مداربسته دوربین می باشد. تصویر در ابتدا توسط دوربین تهیه شده و برای تلویزیون فرستاده می شود. همان طوری که قبلا گفته شد اصول کار دوربین ها در مداربسته تقریبا شبیه دوربین دیجیتال است، اما در بغضی از قسمت ها با هم متفاوت هستند که به طور تخصصی به آن می پردازیم.
تکنولوژی ساخت دوربین های مدار بسته از سال ها پیش جهت ضبط تصاویر از مکان های مختلف ابداع گردید و به عنوان یک سیستم امنیتی در اماکن نظامی و انتظامی مورد استفاده قرار می گرفت. امروزه کاربرد این سیستم تا حد زیادی گسترش یافته و پای آن به اماکن مختلفی مانند منازل مسکونی، تجاری، اداری، آموزشی، درمانی و … باز شده است.
ساختار دوربین های مدار بسته بسیار پیچیده بوده و قطعات و اجزای مختلفی در آن مورد استفاده قرار می گیرند که قرارگیری این اجزا در کنار هم در نهایت منجر به ایجاد یک تصویر با کیفیت از مکان مورد نظر می گردد. در این میان سنسور دوربین مدار بسته قطعه ای مهم بوده که نور را دریافت کرده و آن را تبدیل به سیگنال های الکتریکی می نماید.
انواع مختلفی از سنسورها در دوربین های مدار بسته به کار می رود که کیفیت این سنسورها کیفیت نهایی تصویر را ایجاد می نماید. در این مطلب به نحوه ارتباط دوربین مداربسته با سنسورها به طور کامل پرداخته شده است.
عناوین این نوشته:
سنسور دوربین مدار بسته چیست؟
Image sensor یا سنسور تصویر دوربین مدار بسته به قطعه ای در دوربین های مدار بسته گفته می شود که تصاویر را از دوربین دریافت نموده و آن را تبدیل به سیگنال های الکتریکی می نماید. به وسیله لنزهایی که بر روی دوربین تعبیه شده است و کیفیت های مختلفی که برای آن وجود دارد سنسورها قادر به ارائه تصاویر با کیفیت های مختلفی می باشند.
به سنسورهای تصویر مدار بسته، حسگر تصویر و یا چیپ تصویر نیز گفته می شود و این چیپ ها بخشی از فوتون های تابیده شده به آنها را عبور می دهند و زمانی که تعداد زیادی از این نیمه رساناها در کنار یکدیگر قرار گیرند، سطحی ایجاد می گردد که باعث می شود نوری که از جسم انعکاس یافته به صورت تصویری با سیگنال الکتریکی و دیجیتالی تولید گردد.
این سنسورها به رنگ حساسیت نداشته و تنها قادر به ثبت تصاویر به صورت سیاه و سفید می باشند. برای این که بتوان این مشکل را برطرف نمود از سه فیلتر سبز، زرد و قرمز بر روی تراشه استفاده می گردد و سلول های نوری وظیفه دارند تا رنگ های متفاوت در تصویر را محاسبه نمایند و در نهایت تصویری یکپارچه رنگی تولید می گردد.
ویژگی های سنسور دوربین مدار بسته
در هنگام انتخاب دوربین مدار بسته نیاز است تا پارامترهای مختلفی در نظر گرفته شود تا بتوان در نهایت از وجود تصاویر با کیفیت بهره مند گردید. یکی از مشخصه های اصلی در سنسورهای تصویر دوربین مدار بسته تفکیک پذیری یا رزولوشن می باشد که هرچه میزان رزولوشن سنسور بیشتر باشد توانایی نشان دادن تصاویر با جزئیات بیشتر وجود خواهد داشت.
تراکم سلول های نوری هستند که میزان تفکیک پذیری یک سنسور را نشان می دهند و هرچه میزان این تراکم بیشتر باشد کیفیت سنسور تصویر و همچنین قیمت آن بالاتر خواهد بود.
تکنولوژی هایی که در ساخت سنسورهای تصویر به کار گرفته می شوند شامل CMOS و CCD می باشند و نوع تکنولوژی به کار رفته در آنها از جمله ویژگی هایی است که برای یک سنسور تصویر به شمار می رود. چیپ های CMOS در طی سال های اخیر پیشرفت زیادی کرده اند و امروزه به عنوان سنسور برتر دوربین های مدار بسته شناخته می شوند.
در دوربین های مدار بسته قدیمی از سیستم CCD استفاده می گردد و هیچ یک از شرکت های بزرگ دوربین مدار بسته امروزه از این تکنولوژی در ساخت دوربین های خود استفاده نمی کنند.
اندازه سنسور تصویر از دیگر ویژگی هایی است که برای چیپ های تصویر مد نظر قرار می گیرد و دوربین هایی که کیفیت بالاتری داشته باشند از سنسورهای بزرگتر استفاده می کنند. در سیستم های نظارت تصویری عمدتا از سنسورهای تصویر با اندازه 3/1 استفاده می گردد و دوربین های مدار بسته SD از سنسورهای با کیفیت پایین تر یعنی چیپ های 4/1 استفاده می گردد.
از جمله پارامترهای دیگری که در ویژگی های چیپ تصویر قرار می گیرد، میزان حساسیت سنسورها به نور محیط می باشد که هرچه حساسیت به نور محیط کمتر باشد دوربین از کیفیت بالاتری برخوردار خواهد بود.
سنسورهای تصویر دوربین مدار بسته در سایزهای مختلف پیکسلی طبقه بندی شده و این پیکسل ها در ابعاد مختلفی وجود دارند. به روزنه سخت افزاری در تصویر که جذب کننده نور می باشند پیکسل گفته می شود. با توجه به ابعاد سنسور و تعداد پیکسل ها سایز پیکسل نیز متفاوت بوده و با افزایش سایز سنسور، اندازه پیکسل نیز افزایش خواهد یافت.
dynamic range سنسور تصویر نشان دهنده میزان دریافت اختلاف سطح نور می باشد و در مواقعی که اختلاف نور زیادی در محیط وجود داشته باشد این پارامتر اهمیت بسیاری پیدا کرده و باید مورد توجه قرار گیرد.
تفاوت سنسور تصویر CMOS و سنسور تصویر CCD
همانطور که گفته شد چیپ های تصویر دوربین مدار بسته در دو نوع CMOS و CCD وجود دارند که هر یک از این سنسورها دارای مزایا و معایبی می باشند و در دوربین های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
شیوه خواندن اطلاعات در این دو سنسور با یکدیگر کاملا متفاوت می باشد. در حسگرهای CCD پیکسل ها نور را دریافت نموده و پس آن نور دریافتی را به لبه تراشه رسانده و از آنجا این نور منتقل می گردد. در صورتی که در سنسورهای CMOS لبه تراشه نقشی در انتقال نور نداشته و نور توسط خود پیکسل انتقال داده می شود.
از نظر حساسیت نوری نیز این دو سنسور با هم تفاوت داشته و سنسور CCD از حساسیت بیشتری نسبت به CMOS برخوردار می باشند. به همین دلیل است که سنسورهای CCD در شرایط با نور کم تصاویر با کیفیت تری را ارائه می دهند.
اما مزیتی که سنسورهای CMOS دارند اسن است که این حسگرها سرعت بالاتری در تشکیل تصویر داشته و برای دوربین های مدار بسته با فرم ریت بالا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. از لحاظ مصرف انرژی سنسورهای CMOS دارای مصرف برق کمتری بوده و از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشند.
ارتباط دوربین مداربسته با سنسورها
سنسورهای تصویر دارای ارتباط های مختلفی با دوربین های مدار بسته و کیفیت نهایی تصویر داشته و با توجه به نوع حسگر به کار رفته می توان تصاویر متعددی را دریافت نمود. ارتباط سنسور تصویر دوربین مدار بسته و میدان دید از جمله روابطی است که بین این دو وجود دارد و هر چقدر اندازه و ابعاد سنسور تصویر دوربین مدار بسته بیشتر باشد میدان دید نیز بیشتر خواهد بود، البته این رابطه با فرض ثابت بودن سایر پارامترها ثابت می شود.
ارتباط سنسور تصویر دوربین مداربسته و کدهای فشرده سازی از دیگر روابطی است که وجود داشته و سنسور وظیفه دارد تا تصاویر را به صورت خام به SOC ارسال کرده و در ادامه مرحله فشرده سازی نیز انجام می گیرد. از دیگر روابط سنسور با دوربین مدار می توان به ارتباط سنسور دوربین مداربسته و رزولوشن 4K اشاره کرد.
سنسورهای تصویر دوربین های مدار بسته 4K دارای اندازه بزرگتری از چیپ های 1080P بوده اما پیکسل های آن کوچکتر می باشند که این مورد در کیفیت تصویر در نور کم در دوربین های 4K تاثیر داشته باشد.
شرکت های تولید کننده سنسور دوربین مدار بسته
شرکت های کمی وجود دارند که به تولید چیپ های تصویر دوربین های مدار بسته می پردازند و از مهم ترین این شرکت ها می توان به سونی، Omnivision و Aptina اشاره کرد. ویژگی های سنسورهای تصویری که هر یک از این شرکت ها تولید می کنند از نظر پارامترهای مختلف با یکدیگر متفاوت بوده و در صورتی که ویژگی خاصی مورد نظرتان می باشد نیاز است تا نسبت به شرکتی که سنسور با این ویژگی را تولید می کنند اطلاعات دقیقی کسب نمایید.
سنسور سونی را می توان یکی از بهترین برندهای تولید کننده چیپ تصویر دانست که از ویژگی هایی مانند 5 سال گارانتی، کیفیت تصویر بالا، مصرف انرژی کم، قیمت مناسب، فریم ریت سریع، حداقل حساسیت به لرزش، حساسیت بسیار بالا، عملکردی مطلوب در محیط هایی با حداقل نور و بهترین WDR برخوردار می باشد.
جمع بندی
در این مطلب به معرفی سنسور تصویر دوربین مدار بسته و نحوه عملکرد آن و همچنین انواع مختلفی که برای این سنسورها وجود دارد پرداخته شد. نحوه ارتباط دوربین مداربسته با سنسورها نیز به تفصیل بیان شد و رابطه ای که میان سنسورهای تصویر و کیفیت نهایی دوربین مدار بسته می تواند وجود داشته باشد به صورت کامل ذکر گردید.
اما این نکته قابل ذکر است که امکان افزودن سنسورهای جدید مانند سنسورهای حرکتی به دوربین های مدار بسته وجود دارد و می توان این کار را توسط نصاب های حرفه ای دوربین مدار بسته انجام داد. به طور کلی هدف از ارائه این مقاله، کسب اطلاعات لازم در رابطه با سنسورهای تصویر دوربین مدار بسته بود و نیاز است تا در صورتی که تمایل به خرید این دوربین ها دارید حتما در رابطه با سنسورهای به کار رفته در آن تحقیق نموده و دقت کافی را به عمل آورید.
آموزشگه فن آموزان برگزار کننده دوره های آموزشی از جمله آموزش نصب دوربین مدار بسته می باشد . برای اطلاع از نحوه برگزاری دوره ها با کارشناسان ما تماس بگیرید .
سیامک رشوند هستم فعال در حوزه نصب و تعمیر سیستم های حفاظتی و امنیتی مجتمع های مسکونی ، تجاری ،اداری و .... در این سایت در مورد نصب دوربین ها ، دزدگیرهای اماکن و منازل ، نصب اعلام حریق های متعارف و آدرس پذیر، نصب سانترال و کرکره برقی و حوزه های مرتبط دیگر مطلب می نویسم.