فناوری های مورد استفاده در دوربین مداربسته
فهرست مطالب
- 1 معرفی فناوری های موجود در دوربین های مدار بسته
- 1.1 تکنولوژی دوربین های آنالوگ
- 1.2 فناوری ارتقا یافته آنالوگ
- 1.3 معرفی فناوری AHD در دوربین های مدار بسته
- 1.4 معرفی فناوری CVI در دوربین های مدار بسته
- 1.5 معرفی فناوری SDI در دوربین های مدار بسته
- 1.6 معرفی فناوری TVI در دوربین های مدار بسته
- 1.7 تکنولوژی IP در دوربین های مدار بسته
- 1.8 فناوری CMOS دوربین مداربسته
- 1.9 فناوری CCD دوربین مداربسته
- 1.10 فن آوری super HAD CCD در دوربین مداربسته
- 1.11 فن آوری CCD-EX-VIEW دوربین مداربسته
در جامعه امروز که افزایش جمعیت باعث گستردگی سازمان ها و اماکن مختلف شده است، نظارت نقش مهمی را ایفا کرده و نیاز به استفاده از سیستم هایی است که بتوان با استفاده از آنها بر عملکرد افراد نظارت کامل داشت. برای این کار تجهیزاتی به نام دوربین مدار بسته اختراع شده اند که امروزه به منظور تامین امنیت اماکن مختلف و نظارت بر افراد در ارگان های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
پیشرفتی که در تکنولوژی در سال های اخیر حاصل شده است باعث ایجاد فناوری و امکانات جدید و مفیدی در دوربین های مدار بسته گشته که در این مطلب ما قصد داریم به معرفی فناوری های مورد استفاده در دوربین مدار بسته امنیتی بپردازیم
آموزشگاه 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 . برخی دیگر از دوره های در حال برگزاری در موسسه فن آموزان شامل آموزش تعمیرات موبایل ، آموزش تعمیرات لوازم خانگی ، آموزش PLC ، آموزش سیم پیچی موتور و … می باشد. برای اطلاع از لیست تمامی دوره ها به صفحه اصلی سایت مراجعه نمایید.
معرفی فناوری های موجود در دوربین های مدار بسته
شرکت های سازنده دوربین های مدار بسته در تلاشند تا تولیدات خود را بهبود داده و معایب و ایرادات موجود در آنها را برطرف نمایند و یک محصول بی نقص را ارائه دهند. به همین منظور هر روزه شاهد تولید محصولات جدید با قابلیت ها و امکانات منحصر به فردی از این شرکت ها می باشیم. در ادامه به معرفی تعدادی از این فناوری های به کار رفته در انواع دوربین مدار بسته اشاره می کنیم.
تکنولوژی دوربین های آنالوگ
اولین نسل از دوربین های مدار بسته دوربین های آنالوگ بودند که از اجزای ساده ای شامل لنز، سنسور تصویر، تقویت کننده سیگنال تصویر و منبع تغذیه تشکیل شده اند. تصویر در این دوربین ها،بعد از دریافت از طریق سنسور تصویر، به مدار تقویت کننده سپرده شده و مستقیماً از طریق رابط BNC به خارج ارسال می شود. به بیان دیگر، تصویر ماهیت آنالوگ داشته و دیجیتایز نمی شود.
در این دوربین ها رزولوشن تصاویر به جای تعداد پیکسل ها از طریق تعداد خطوط تصویر محاسبه می گردد. در این تکنولوژی به علت پدیده شکست نور کیفیت تصویر مقداری پایین می آید و علاوه بر آن مشکلات و محدودیت های دیگری در آن وجود دارد که شرکت های سازنده دوربین ها به دنبال ایجاد فناوری های جدیدتر برای رفع این مشکلات پرداخته اند که در ادامه به آنها می پردازیم.
فناوری ارتقا یافته آنالوگ
در سال 2010 به فناوری ارتقا یافته آنالوگ یا HD به جای سیستم های آنالوگ ایجاد گردید و قادر به تولید تصاویر با کیفیت های بالاتر از دوربین های آنالوگ بود. پیچیدگی نصب این سیستم ها نسبت به دوربین های تحت شبک از سادگی بیشتری برخوردار بوده و در آن از کابل های کواکسیال به هم تابیده برای انتقال تصاویر استفاده می گردد.
این فناوری هم اکنون جزء فناوری های مطرح در صنعت نظارت تصویری می باشد و در آینده نزدیک جایگزین بخش قابل توجهی از سامانه های آنالوگ سنتی خواهد شد. از مزایای این فناوری می توان به مواردی مانند قیمت مناسب، امکان استفاده از بستر قبلی در پروژه، امکان ارسال همزمان تصویر، صدا و داده های کنترلی بر روی یک کابل، وضوح تصویر بیشتر از آنالوگ، سهولت نصب و راه اندازی، تاخیر کمتر در تصاویر و انتقال تصویر در فواصل طولانی تر اشاره کرد.
هر فناوری جدید دارای مشکلات و تهدیدهایی می باشد که از جمله مشکلات موجود در این سیستم های می توان مواردی مانند محدودیت کیفیت تصویر، محرومیت از مزایای سوییچ و شبکه، عدم امکان استفاده از کابل های چند تکه، عدم وجود آنالیزهای هوشمند تصویری، ریسک بالای شکست کابل کواکسیال، کیفیت پایین بهبود دهنده های تصویر از جمله WDR، AWB و AGC، از بین رفتن بی دلیل سیگنال ویدیویی به صورت متناوب، مشکلات در منابع تغذیه و مشکلات در مادون قرمز را نام برد.
بستر مورد نیاز تکنولوژی های ارتقا یافته آنالوگ
بستر مورد نیاز انتقال تصویر، صوت و داده، در تکنولوژی های متفاوت HDOC متفاوت است. امکان انتقال داده ها بر روی یک کابل از طریق CVI و TVI وجود دارد در صورتی که SDI و AHD نیاز به بسترهای متفاوتی برای انتقال داده ها دارند.
معرفی فناوری AHD در دوربین های مدار بسته
تولیدکنندگان تراشه NextChip و Eyenix فناوری AHD یا Analog High Definition را به عنوان یک تکنولوژی جایگزین جهت ذخیره سازی، انتقال و پخش تصاویر ویدئویی با وضوح تصویر با کیفیت HD به بازار نظارت تصویری ارائه داده اند. این فناوری باعث می شود تا رنگ ها باز تولید شده و تاری و پرش تصاویر از بین برود و تصویری با جزئیات بیشتر با استفاده از یک اسکن ایجاد گردد.
این دستگاه ضبط تصاویر با تمامی دوربین های آنالوگ سازگاری داشته و دارای یک نرم افزار CMS می باشد که سازگار با انواع دوربین های آنالوگ، تحت شبکه وAHD خواهد بود.
وضوح تصویر در فناوری AHD کمتر از فناوری های SDI و TVI بوده و از دوربین های با کیفیت های 1080p، 720p ، 960H پشتیبانی می کند. این فناوری قادر به انتقال تصویر با تاخیر زمانی نزدیک به صفر بر روی کابل کواکسیال در فواصل طولانی می باشد.
معرفی فناوری CVI در دوربین های مدار بسته
فناوری CVI قابلیت انتقال، ضبط و پخش تصاویر با رزولوشن HD بر روی بستر آنالوگ را دارا می باشد. این فناوری توسط شرکت داهوا چین تولید شده و به بازار جهانی گسترش یافته است. این فناوری می تواند علاوه بر انتقال تصاویر، به صورت همزمان انتقال صدا و دیتا را بر روی یک کابل کواکسیال انجام دهد. وجود این فناوری باعث شده تا هزینه های کابل کشی و زیرساختی بسیار کاهش یافته و زمان راه اندازی سامانه نظارت نیز کوتاه تر گردد.
در فناوری CVI بر روی کابل کواکسیال، یک کانال ارتباطی دوطرفه بین دستگاه گیرنده (دوربین) و دستگاه فرستنده که همان DVR می باشد به جهت ارسال دستورات کنترلی مانند کنترل PTZ، OSD آلارم و … در یک زمان ایجاد می شود. کیفیت تصاویر در فناوری CVI مقداری کمتر از فناوری های SDI و TVI می باشد که البته این مقدار ناچیز است.
از ویژگی های این فناوری می توان به پشتیبانی از تمامی دوربین های آنالوگ و سازگار با کابل کشی های سامانه های آنالوگ قدیمی و عدم نیاز به تغییر زیر ساخت در زمان به روز رسانی سامانه های آنالوگ قدیمی با سامانه های مبتنی بر CV اشاره کرد. علاوه بر آن در این فناوری قابلیت زوم دیجیتال در هر دو حالت زنده و بازپخش وجود دارد.
معرفی فناوری SDI در دوربین های مدار بسته
از دیگر فناوری های مورد استفاده در دوربین مدار بسته امنیتی، تکنولوژی SDI می باشد که یکی از فناوری های HD بر روی بستر آنالوگ بوده و در سال 1989 توسط انجمن مهندسان تصاویر متحرک و تلویزیونی ابداع گردید. فناوری SDI اجازه می دهد تا ویدیوی دیجیتال غیر فشرده بر روی یک کابل تک به جریان بیفتد، این فناوری از کلمات 10بیتی سیگنال های ویدیوئی دیجیتالی غیر فشرده برای پشت سر هم فرستادن از طریق کابل کواکسیال استفاده می کند.
این فناوری دارای بالاترین کیفیت وضوح تصویر در فناوری های ارتقا یافته آنالوگ می باشد اما انتقال تصاویر در این فناوری در فواصل زمانی کوتاه صورت می گیرد. می توان گفت که فناوری SDI از لحاظ انتقال تصاویر و فاصله زمانی آن تا حدودی شبیه به فناوری دوربین های تحت شبکه بوده اما نصب و راه اندازی آن نیاز به هزینه کمتری دارد.
معرفی فناوری TVI در دوربین های مدار بسته
یکی از فناوری های نوین در عرصه نظارت تصویری فناوری TVI می باشد که می تواند تصاویری را با وضوح بسیار بالا، ایجاد کرده و تصاویر و صداها و دیتا را بدون تاخیر بر روی کابل کواکسیال انتقال دهد. کمپانی TechPoint در سال 2012 این تکنولوژی را ابداع نمود و تحول عظیمی را در صنعت دوربین های نظارت تصویری ایجاد کرد. فناوری TVI را می توان یکی از سازگارترین فناوری های استفاده شده در سامانه های نظارت تصویری به شمار آورد که توانایی انتقال تصاویر ویدئویی با کیفیت 720p و 1080p تا فاصله 500 متر را دارد.
تکنولوژی IP در دوربین های مدار بسته
تکنولوژی به کار رفته در این دوربین ها باعث می شود تا بتوان اطلاعات و تصاویر دریافتی را از طریق بستر شبکه انتقال داد. امروزه اماکنی که از حساسیت زیادی برخوردار می باشند و نیاز به مشاهده تصاویر با جزئیات دارند از دوربین های تحت شبکه یا IP استفاده می کنند. هر دوربین دارای یک شناسه یا IP در شبکه محلی خود می باشد و به هیچ عنوان نمی توان دو دوربین را با یک شناسه در شبکه مشاهده نمود.
تغذیه این دوربین ها از دو طریق صورت می گیرد که یکی از این روش ها استفاده از منبع تغذیه یا آداپتور می باشد و روش دیگر استفاده از کابل شبکه به صورت PoE خواهد بود که روش دوم دارای مزایای بسیاری بوده و در اکثر موارد از این تکنولوژی استفاده می شود.
فناوری CMOS دوربین مداربسته
در سال ۱۹۹۸ حسگرهای CMOS به عنوان فن آوری ثبت تصویر جایگزین برای CCD ابداع گردید. فن آوری مورد استفاده در ساخت CMOS همان فن آوری است که در سراسر جهان برای ساخت میلیونها ریزپردازنده و حافظه مورد استفاده قرار می گیرد از آنجا که روی این فن آوری کار زیادی صورت گرفته است و تولید آن در حجم انبوه می باشد، ساخت تراشه های CMOS نسبت به CCD ارزانتر است.
دیگر مزیت این حسگرها نسبت به CCD این است که توان مصرفی آنها پایین تر می باشد. به علاوه، در حالی که CCD تنها برای ثبت شدت نوری که بر روی هر یک از صدها هزار نقاط نمونه برداری می افتد کاربرد دارد، می توان از CMOS برای کاربردهای دیگر، نظیر تبدیل آنالوگ به دیجیتال، پردازش سیگنال های دریافت شده، تنظیم رنگ سفید و کنترل های دوربین مداربسته و غیره، استفاده نمود. همچنین می توان تراکم نقاط و عمق بیتی تصویر را به راحتی بدون افزایش بیش از اندازه قیمت بالا برد.
تراشه ی CMOS در هر پیکسل شامل ترانزیستورهایی هست که بار الکتریکی را تقویت می کند و به صورت مجزا برای هر پیکسل به پردازنده ارسال می کند.
به خاطر مزایای زیاد این فن آوری، به نظر میرسد که در نهایت تمام دوربین های مداربسته معمولی دیجیتال از CMOS استفاده خواهند نمود و CCD فقط در دوربین های مداربسته حرفه ای و گرانقیمت به کار خواهد رفت. با رفع مشکلاتی از قبیل تصاویر دارای نویز و عدم توانایی در گرفتن عکسی از موضوعات متحرک در این فناوری CMOS یک سیستم بی رقیب خواهد شد.
دوربین CMOS چیست
نیمه هادی مکمل فلز-اکسید یا CMOS که در همان دوره CCD توسعه یافته است، یک فناوری تصویربرداری دیجیتال جداگانه است که عملکرد آن بیشتر از CCD متمرکز است. یعنی CMOS اطلاعات پیکسل را به صورت جداگانه تقویت و جا به جا می کند، در حالی که پردازش تصویر CCD در قسمت بزرگتری از چیپ ست اتفاق می افتد.
اگرچه فناوری CMOS انرژی کمتری مصرف می کند، اما وضوح تصویر آن چندان قوی نمی باشد. از آنجا که سنسورهای CMOS با دقت بیشتری پیکربندی شده اند، ضبط نور در آن تمایل به ادغام داشته و باعث ضعف در دوربین برای گرفتن جزئیات در تنظیمات تاریک می گردد.
سال ها نیاز به یک سیستم نظارت با کیفیت بالا در کیفیت تصویر و قابلیت نور کم احساس می شد و سیستمهای مبتنی بر CCD از این مزیت برخوردار بودند. علاوه بر این، یک عملکرد ضبط نور CMOS معروف به “شاتر غلتکی” مصنوعاتی را تولید کرده است که به نوبه خود منجر به تاری تصویر گاه به گاه می شود. در مقابل، نرخ فریم بالای CMOS با ضبط حرکت سریع در فیلم، کمبود شاتر جهانی CCD را جبران می کند.
اگرچه سیستم های امنیتی مبتنی بر CCD به انرژی بیشتری احتیاج دارند، اما عملیات در مقیاس بزرگتر اغلب شامل منبع تغذیه اضافی هستند و مشکل تخلیه الکتریکی مربوط به دوربین CCD قدیمی را برطرف می کند. در 1/3 اینچ یا کمتر، تصاویر CCD کوچکتر می باشند و امکان پیکربندی تجهیزات را در فضاهای محدود فراهم می کنند. تحولات اخیر تمایز بین دو فناوری تصویربرداری را به حداقل رسانده است و در طی سالهای اخیر CMOS در دوربین CCD به دستاوردهای چشمگیری رسیده است.
دوربین های مداربسته CMOS نسبت به نوع دیگر دارای قیمت ارزان تری هستند اما کیفیت و وضوح تصویر آنها در مقایسه با دوربین مداربسته CCD پایین تر است. در تراشه CMOS عملیات تبدیل بار به ولتاژ به جای این که در مرحله آخر و به صورت کلی انجام پذیرد، در هر پیکسل و به طور جداگانه صورت می گیرد. این تفاوت در نحوه بازخوانی اطلاعات، تفاوت عمدهای در ساختمان، تواناییها و محدودیتهای تراشه ایجاد می کند. در این جا چند ویژگی کاربردی برای یک حسگر ایده آل بیان می شود و محدودیتها و مزایای هر کدام از حسگرهای CCD و CMOS ذکر می شود.
عملکرد بالا (مقدار سیگنالی که حسگر به ازای هر واحد انرژی نورانی ورودی، باز پس می دهد):
CMOSها در اینجا بسیار بهتر از CCDها عمل می کنند. چون عناصر بهبود بازدهی در ساختمان CMOSها بسیار ساده تر قرار می گیرند در حالیکه CCDها همواره دارای اتلاف انرژی زیادی هستند که البته این موضوع با تکنیکهای جدید تولید CCD در حال بهبود است.
یکنواختی و متناسب بودن نور در کلیه نقاط: به صورت ایده آل کلیه نقاط باید دارای نور یکنواختی باشند و عملکردهای غیرخطی ناهمسانی به وجود می آورند. البته باید میان یکنواختی تصویر در نور کامل و یکنواختی در تاریکی نسبی تفاوت قائل شد.
CMOSها در این مرحله به طور نسبی عملکرد مناسبی ندارند، چون هر پیکسل به صورت جداگانه آنالیز می شود و فیدبکی از خروجی برای تنظیم نور وجود ندارد. البته با وجود تقویت کنندههایی که از خروجی برای تصحیح نور فیدبک میگیرند کیفیت تصویر CMOSها تقریباً به CCDها نزدیک شده است (البته هنوز در مورد فضای تاریک،CMOSها در مقابل CCDها حرفی برای گفتن ندارند که در تصویربرداری های با سرعت بالا سرعت بالا به معنی رسیدن نور کمتری به حسگر است، این موضوع موجب تأثیر در کیفیت کل تصویر می شود).
سرعت در این خصوص ها به طور قابل ملاحظه ای از CCDها پیشی می گیرند. چون در آنها کلیه عملیات دوربین مداربسته تا مرحله ظهور بر روی صفحه در حسگر آن صورت می گیرد که البته سازندگان CMOS به خاطر کاربرد عمومی این حسگرها در دوربین های مداربسته معمولی به سرعت آن توجه خاصی داشتهاند، حال آن که در مورد CCD که در موارد خاصی صنعتی، طبی و غیره، به صورت حرفهای استفاده میشوند. این مشخصه به طور ویژه در نظر گرفته نشده است.
لوله های عبور نور یکی دیگر از ویژگیهای فن آوری CMOS توانایی تمرکز بر روی اطلاعات خوانده شده از حسگر توسط لوله های عبور نور است که از این موضوع برای بهبود تصویر یک فریم و یا متمرکز شدن بر یک ناحیه کوچک میتوان استفاده کرد. CCDها در این مورد محدودیتهایی دارند که آنها را در سطحی پایین تر از CMOSها قرار می دهد.
نتیجه گیری و انتخاب حسگر:CMOSها دارای مدار مجتمع پیشرفته تر اتلاف انرژی کمترو اندازه کوچکتر، در مقابل کیفیت تصویری که ارائه میدهند، هستند. برای تولید انبوه دارای فن آوری مناسب تری بوده و در مواقعی که کیفیت تصویر اهمیت چندانی ندارد، کاربرد فراوان تری هستند. در مقابل CCDها کیفیت تصویر بالاتری ارائه میدهند و برای کاربردهایی که احتیاج به کیفیت بالاتری است، همچنان بهترین انتخاب هستند.
فناوری CCD دوربین مداربسته
یکی از نمودهای تکنولوژی جهت تامین امنیت مکان های مختلف، دوربین های مدار بسته می باشد که در سال های اخیر استفاده زیادی از آن شده است. دوربین های مدار بسته را به عنوان سیستم های نظارتی- امنیتی شناخته و ارگان ها و سازمان های مختلف، آن را مورد استفاده قرار می دهند.
پیشرفت های زیادی در ساختار دوربین های مدار بسته حاصل شده و فناوری های مدرنی به این سیستم ها وارد شده است. از جمله این فناوری ها می توان به فناوری CCD دوربین مدار بسته اشاره کرد که ما در این مطلب به طور کامل به معرفی این تکنولوژی خواهیم پرداخت.
دوربین مدار بسته CCD چیست
دوربین CCD یک دوربین فیلمبرداری است که کوتاه شده عبارت Charged Coupled Device می باشد که شامل یک دستگاه شارژ-کوپل است که یک سنسور نور ترانزیستوری در مدار مجتمع آن قرار گرفته است. به زبان ساده، دستگاه های CCD سیگنال الکتریکی را به نوعی از خروجی، از جمله مقادیر دیجیتالی تبدیل یا دستکاری می کنند. در دوربین های مدار بسته با قابلیت CCD، آنها را قادر می سازد تا اطلاعات بصری را دریافت کرده و آنها را به تصویر یا فیلم تبدیل کنند. به عبارت دیگر این نوع از دوربین ها، دوربین های دیجیتال می باشند.
فناوری CCD، این امکان را برای استفاده از دوربین ها در سیستم های کنترل دسترسی فراهم می نماید چرا که دیگر برای دیدن تصاویر نیازی به ضبط تصاویر روی فیلم نیست. دوربین های امنیتی، با استفاده از تکنیک های CCD، می توانند اطلاعات بصری زنده را پخش کنند، که این ویژگی در هنگام نظارت بر اماکن مختلف بسیار اهمیت دارد.
هنگامی که این نوع دوربین با سایر اقدامات امنیتی ترکیب می شود، به یک روش بی خطر برای محافظت از فضای شما تبدیل می شوند. به عنوان مثال، همراه با سنسورهای حرکتی دوربین های CCD می توانند تصویر دارندگان کارت را که قصد ورود به یک فضای محافظت شده را دارند، ثبت نمایند.
همچنین بخوانید: آموزش برق ساختمان ، آموزش نصب کرکره برقی ، آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی
دوربین CCD چگونه کار می کند
از نظر مکانیسم عمل دوربین های CCD، این دوربین های مدار بسته یک تصویر را ضبط می کنند و آن را به سیستم حافظه دوربین منتقل می کنند تا به عنوان داده الکترونیکی ضبط شود. مزیت اصلی دوربین های CCD تولید تصاویر با کیفیت و بدون تحریف است. اصولاً دوربین نور را به برق تبدیل می کند. یک دوربین CCD عناصر حساس به نور به نام پیکسل را تشکیل می دهد که در کنار یکدیگر قرار گرفته و یک تصویر خاص را تشکیل می دهند. دوربین های CCD برای مدت طولانی کار می کنند و تمایل به داشتن پیکسل های با کیفیت بالا دارند که از هر دوربین دیگری تصویری با کیفیت و کم سر و صدا تولید می کنند.
به زبان دیگر می توان گفت که فناوری های تولیدکنندگان در دوربین های با فناوری CCD متفوت است، به عنوان مثال برخی شرکت ها از فیلترها، منشورها و آرایش های CCD استفاده می کنند، اما عملکرد اصلی هر دو CCD و CMOS تبدیل نور به الکترون است. آنها این کار را دقیقاً مانند سلولهای خورشیدی که نور را به برق تبدیل می کنند، انجام می دهند. این سنسورها همچنین شبیه به یک سلول خورشیدی می باشند. CCD و CMOS معمولاً روی تراشه مدار مجتمع یا IC تعبیه شده و در اندازه های مختلف ارائه می شوند.
هزینه دوربین CCD چقدر است
قیمت دوربین های CCD به اندازه فیزیکی سنسور CCD بستگی دارد. بیشتر دوربین های دیجیتال مصرف کننده دارای یک CCD در حدود ⅙ یا ⅕ اینچ هستند. به طور کلی، یک دوربین کوچک CCD بین 30 تا 50 دلار ارزش دارد. بسته به سبک دوربین ها، قیمت در نوسان است. به عنوان مثال، دوربین های امنیتی dome نزدیک به 100 دلار قیمت دارند که با توجه به قیمت ارز در ایران، قیمت این دوربین ها در بازار ما کمی بالاتر از سار دوربین های مدار بسته می باشد.
دوربین هایی که گران ترند دارای CCD ⅓ یک اینچ یا بزرگتر هستند. هرچه سنسور بزرگتر باشد، نور بیشتری می تواند ضبط کند. این به این معنی است که در تنظیمات کم نور، دوربین فیلمبرداری بهتری خواهد داشت و در نتیجه کیفیت تصویر تا حد زیادی بیشتر می گردد. اگر از یک دوربین CCD برای اهداف امنیتی استفاده می کنید، ممکن است دوربین کمی گران تر گزینه بهتری باشد، چرا که در این گونه موارد نیاز به قابلیت دید در شب دوربین می باشد که هزینه آن کمی بیشتر می گردد.
برخی از دوربین ها از یک نیمه هادی اکسید رایگان یا CMOS برای تولید تصویر نیز استفاده می کنند. با این حال امروزه اکثر دوربین های امنیتی از CCD استفاده می کنند.
مقایسه دوربین های مدار بسته CCD و CMOS
اگر بخواهیم یک مقایسه کلی در رابطه با این دو فناوری داشته باشیم می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
- CCD تصویری با کیفیت بالاتر تولید می کند
- CMOS حساسیت بسیار کمتری نسبت به نور دارند
- CCD ها به اندازه 100 برابر CMOS انرژی مصرف می کنند
- CCD ها به طور کلی پیکسل بیشتری دارند
- CCD معمولاً گران تر از CMOS است
به طور کلی گرچه CCD ها از CMOS گران ترند، اما حساسیت بیشتر آنها به نور، آنها را به یک کاندیدای عالی برای استفاده در دوربین های امنیتی تبدیل می کند. CCD ها در واقع در برابر 70 درصد نوری که به آنها تابیده شده واکنش نشان می دهند. علاوه بر این، بیشتر CCD های تولید شده ذاتاً به اشعه مادون قرمز حساس هستند که آنها را به یک کاندیدای عالی برای ضبط ویدئو در شب، مادون قرمز یا نزدیک به صفر تبدیل می کند.
فناوری CCD می باشد که با توجه به ساختاری که دارد می تواند تصاویری با کیفیت بالا را ایجاد نماید. در واقع CCD ها با برخورد نور اثر فوتوالکتریک را نمایش می دهد و بارهای الکتریکی که توسط ماتریسی از خازن ها جمع آوری می گردند، به یک تقویت بار الکتریکی فرستاده می شوند. در این جا بار الکتریکی به ولتاژ تبدیل شده و در نهایت تصویر با کیفیت بالا ایجاد می گردد. این سنسورها از قیمت بالایی برخوردار بوده اما با توجه به حساسیت بالایی که دارند در مکان هایی که نیاز به امنیت بیشتری دارند مورد استفاده قرار می گیرند.
فن آوری super HAD CCD در دوربین مداربسته
تلاش جهت رسیدن به پیکسل های بیشتر و کوچکتر CCD باعث کوچک تر شدن دهانه ی حسگر و در نتیجه تأثیر منفی بر حساسیت نوری شد برای برطرف شدن این ایراد لنزهایی به منظور تمرکز هر چه بیشتر نور در بالای دهانه ی حسگر قرار داده شد که باعث افزایش حساسیت حسگر گردید. به همین دلیل این لنزها را تراشه on-micro-lens می نامند. شرکت Sony اولین کمپانی است که این گونه لنزها را برای CCD ساخته است که به طور موفقیت آمیزی باعث افزایش حساسیت CCD شده است.
در CCDهای SUPERHAD اندازه و شکل این لنزها به گونه ای است که نور غیرمفید بین لنزها به حداقل رسیده است. به این وسیله با استفاده از این فن آوری حساسیت نوری CCD به بیشترین مقدار خود رسیده است. در حالی که تعداد پیکسل های تصویر کاهش نمی یابد.
در مقاله های بعدی خواهیم دید که شرکت Sony از فن آوری CCDهای SUPERHAD در تولید دوربین مداربسته آنالوگ گنبدی و صنعتی خود بهره گرفته است.
برخی از مشخصات چند نمونه از SUPERHAD CCD II
| ICX668AKA
ICX669AKA | ICX662AKA
ICX663AKA | ICX810AKA
ICX811AKA | Product name |
| WDR | WDR | Normal | Application |
| Digonal 6.0 mm
(Type1/4) | Digonal 6.0 mm
(Type1/3) | Digonal 6.0 mm
(Type1/3) | Image size |
| 480K
570K | 480K
570K | 480K
570K | Total of effective pixels |
| 976(H) * 494(V)
976(H) * 582(V) | 976(H) * 494(V)
976(H) * 582(V) | 976(H) * 494(V)
976(H) * 582(V) | Number of effective pixels |
| 3.75(H)* 5.56(V)
3.75 (H)*4.96(V) | 5.0(H) * 7.4(V)
5.0(H) * 6.25(V) | 5.0(H) * 7.4(V)
5.0(H) * 6.25(V) | Unit cell size[µm] |
| 1400
1350 | 1600 | 2350 | Sensitivity [mV](f5,6) |
| 600
540 | 800 | 1400 | Saturation signal [mV] |
| -105 | -105 | -110 | Smear [dB](f5.6) |
| +15/-7.0 (typ.) | +15/-7.0 (typ.) | +15/-7.0 (typ.) | Supply voltage [v] |
| 3.3 (typ.) | 3.3 (typ.) | 3.3 (typ.) | H Transfer voltage [v] |
| “Effio-P” ver.2 | “Effio-P” ver.2 | “Effio-P” ver.2
“Effio-S” ver.2 Enhanced “Effio-E” ver.2 | Supported DSP |
فن آوری CCD-EX-VIEW دوربین مداربسته
این فن آوری با ارتقاء حساسیت سطح حسگر به منظور بهبود حساسیت نوری CCD طراحی گشته است که به طور موثری بازده ی نور را با به کارگیری ناحیه ی نور مادون قرمز نزدیک به شکل حسگر (دیود انباشت چاله)تقویت می کند. در مبحث نظارت تصویری، حساسیت بالا نه تنها در مناطق روشن لازم است بلکه این حساسیت در نقاط تاریک نیز وجود دارد. جهت این امر شرکت Sony این فناوری را به کار گرفت تا از طریق به کارگیری ناحیه نور مادون قرمز نزدیک با حساسیت بالا که با چشمان غیرمسلح قابل تشخیص نیست قادر به تعیین آن باشد.
ناحیه ی نوری نزدیک به مادون قرمز که طول موج بالایی دارد. در عمق فتوالکتریسیته در نیمه هادی سیلیکونی پنهان می شود، در CCDهای متداول، حسگرها قادر به جمع آوری موثر بارهایی که تبدیل فتوالکتریک متحمل شده اند نیستند.
در مقایسه با CCD های رایج نسبت حساسیت CCD-EX-VIEW برای نور مرئی دو برابر و برای طول موجهای نزدیک به مادون قرمز چهار برابر افزایش یافته است.
در این فنآوری اتصال P/N هر فوتودیود در CCD گونه ای طراحی شده است که – تبدیل فوتون به الکترون به حداکثر میزان خود برسد. علاوه بر این هر فوتودیود که پدیدآورنده یک پیکسل از تصویر است دارای یک لنز میکروسکوپی است که به منظور تمرکز هرچه بیشتر نور در بالای آن تعبیه شده است که به بهبود حساسیت به نور منجر خواهد شد.
لوکس نوری برای CCDهای EX-VEW به مراتب بهتر از CCDهای رایج است و این به معنای روشنایی و شفافیت بیشتری در نور یکسان برای تصاویر گرفته شده از Ex-view است.
برخی از مشخصات چند نمونه EX-VIEW HAD CCD II
| ICX678AKA
ICX679AKA | ICX672AKA
ICX673AKA | ICX872AKA NEW
ICX873AKANEW | Product name |
| Normal | Normal | Normal | Application |
| Digonal 6.0 mm
(Type1/4) | Digonal 6.0 mm
(Type1/3) | Digonal 6.0 mm
(Type1/3) | Image size |
| 480K
570K | 480K
570K | 480K
570K | Total of effective pixels |
| 976(H) * 494(V)
976(H) * 582(V) | 976(H) * 494(V)
976(H) * 582(V) | 976(H) * 494(V)
976(H) * 582(V) | Number of effective pixels |
| 3.75(H)* 5.56(V)
3.75 (H)*4.96(V) | 5.0(H) * 7.4(V)
5.0(H) * 6.25(V) | 5.0(H) * 7.4(V)
5.0(H) * 6.25(V) | Unit cell size[µm] |
| 1050
950 | 2400
2450 | 2800
2750 | Sensitivity [mV](f5,6) |
| 1000 | 1400 | 1400 | Saturation signal [mV] |
| -105 | -110 | -110 | Smear [dB](f5.6) |
| +12/-7.0 (typ.) | +15/-7.0 (typ.) | +15/-7.0 (typ.) | Supply voltage [v] |
| 3.3 (typ.) | 3.3 (typ.) | 3.3 (typ.) | H Transfer voltage [v] |
| “Effio-P” ver.2
“Effio-S” ver.2 Enhanced “Effio-E” ver.2 | “Effio-P” ver.2
“Effio-S” ver.2 Enhanced | “Effio-P” ver.2
“Effio-S” ver.2 Enhanced “Effio-E” ver.2 | Supported DSP |
در مقاله های بعدی خواهیم دید که شرکت Sony از فن آوری CCDهایEX-VEW در تولید دوربین مداربسته آنالوگ گنبدی چرخشی و بولت خود بهره گرفته است.
در این مقاله به فناوری های مورد استفاده در دوربین مدار بسته امنیتی اشاره شد. با توجه به اهمیتی که در سیستم های امنیتی و نظارت تصویری وجود دارد هنوز هم جای پیشرفت در فناوری های موجود در این دوربین ها وجود داشته و در آینده می توان رشد چشمگیری را در تکنولوژی و امکانات به کار رفته در دوربین های مدار بسته پیش بینی نمود.
دیدگاهتان را بنویسید