کیفیت تصویر دوربین های مداربسته

کیفیت تصویر دوربین های مداربسته علاوه بر رزولوشن دوربین مداربسته به عوامل مختلف دیگری نیز بستگی دارد. ممکن است که این عوامل باعث شوند یک دوربین دو مگاپیکسلی تصویر بهتری از یک دوربین پنج مگاپیکسلی داشته باشد. در این مقاله به بررسی عوامل تاثیرگذار در کیفیت تصویر دوربین های مداربسته می پردازیم. با در نظر گرفتن این عوامل می توان از حداکثر کیفیت تصویر یک دوربین ساده بیشترین استفاده را برد. این عوامل را به ترتیب اهمیت با هم مرور می کنیم:

  1. نور
  2. زاویه دید
  3. استاندارد تصویر
  4. سنسور تصویر دوربین
  5. تنظیمات دوربین در محیط

تاثیر نور در کیفیت تصویر دوربین مداربسته

همانطور که می دانید یک تصویر از طیف های مختلف نور در محیط تشکیل شده است. در مکان هایی که میزان نور مناسبی دارند، تصویر برداری در بهترین حالت انجام خواهد شد. تصویر برداری در دوربین های مداربسته توسط سنسور تصویر دوربین انجام می شود. سنسور تصویر به وسیله لنز نور را از محیط دریافت می کند و آن را به اطلاعات الکتریکی تبدیل می کند. حسگرهای سنسور تصویر قابلیت دریافت یک بازه تعریف شده از نور را دارند. نور کم در محیط باعث تاریک شدن تصویر و نور زیاد باعث روشنایی بیش از حد تصویر خواهد شد. در نهایت جزئیات تصویر در هر دو حالت وضوح لازم را نخواهند داشت. بنابراین نور محیط تاثیر مستقیمی روی کیفیت تصویر دوربین مداربسته دارد.

لوکس محیط

میزان تشخیص شدت نور در محیط با لوکس اندازه گیری می شود. حداکثر روشنایی روز در ظهر حدود 100 هزار لوکس است. به هنگام طلوع و غروب خورشید حدود 400 لوکس و یک شب مهتابی 0.1 لوکس است. دوربین های سری استارلایت یا دید در شب رنگی توانایی تشکیل تصویر در نور بسیار کم شب را دارند. برخی از سنسور ها نیز قابلیت کنترل در میزان شدت نور زیاد را دارند. بنابراین بر اساس نور محیط، دوربین مناسب آن از نظر نوع سنسور تصویر یا نوع لنز انتخاب می گردد.

موارد تاثیرگذار در دریافت نور توسط سنسور تصویر سه قسمت اصلی دارد:

سرعت شاتر: مدت زمانی است که شاتر اجازه عبور نور را می دهد.

دریچه دیافراگم: دریچه ای در لنز است که نور از میان آن به سمت سنسور تصویر عبور می کند.

سرعت ایزو: میزان حساسیت سنسور تصویر نسب به نور است.

این موارد در دوربین های مداربسته به صورت پیش فرض روی بهترین حالت ها تنظیم شده اند. در برخی موارد مانند دوربین های لنز فیکس، قابلیت تغییر آن ها وجود ندارد. بنابراین در این بخش در همین حد بسنده می کنیم.

برای اطلاعات بیشتر درباره موارد تاثیر گذار در دریافت نور توسط سنسور تصویر کلیک کنید.

زاویه دید در کیفیت تصویر دوربین مداربسته

زاویه دید یکی از مهمترین عوامل در انتخاب دوربین های مداربسته است. این موضوع به مواردی بستگی دارد که آن ها را بررسی خواهیم کرد. اگر یک دوربین با رزولوشن بسیار خوب را در زاویه ای نامناسب قرار دهیم تصویر خوبی نخواهد داشت. همینطور اگر فاصله کانونی مناسبی را برای تصویر دوربین انتخاب نکنیم نتیجه مناسبی نخواهیم گرفت. زاویه دید در دوربین های مداربسته به موارد زیر بستگی دارد:

زاویه دید از نظر اندازه تصویر

اندازه دور یک تصویر را یک مستطیل در نظر بگیرید. طول مستطیل زاویه دید افقی، عرض آن زاویه دید عمودی و قطر آن زاویه دید مورب تصویر است. اندازه سنسور تصویر و اندازه لنز در این مورد تاثیر گذار هستند. واحد اندازه گیری لنز میلیمتر است و اندازه لنز هر چقدر کمتر باشد، این مستطیل بزرگتر است. برای مثال دوربینی با لنز ثابت 2.8 میلیمتر از یک دوربین 3.6 میلیمتر تصویر عریض تری دارد. اندازه سنسور تصویر تاثیر کمتری در اندازه تصویر دارد. سنسور تصویر 1.3 اینچ از سنسور تصویر 1.4 اینچ عریض تر است.

اندازه تصویر بیشتر یا کمتر؟

نکته قابل توجه اینجاست که هرچقدر تصویر عریض تر باشد لزوما بهتر نیست. در دوربین هایی با تصویر واید یا عریض، سوژه ها با نسبت کوچکتر و جزئیات کمتری دیده می شوند. اما در عوض زاویه دید بیشتری دارند. در هر محیطی بسته به اهمیت کیفیت تصویر، زاویه دید مناسب آن انتخاب می شود. در برخی مکان ها بهتره که به جای یک دوربین با لنز عریض، از دو عدد دوربین استفاده شود. در این حالت جزئیات تصویر بهتر دیده می شوند. بنابراین می توان گفت که در شرایط یکسان، کیفیت تصویر با اندازه تصویر رابطه معکوس دارد. هر چقدر تصویر عریض تر باشد در نتیجه کیفیت پایین تری خواهد داشت.

زاویه دید از نظر عمق تصویر یا فاصله کانونی

فاصله کانونی به اندازه تصویر بستگی دارد. هرچقدر اندازه تصویر بیشتر باشد فاصله کانونی کمتر است. فاصله کانونی کمتر به این معنی که در یک تصویر سوژه های نزدیک تر واضح تر هستند. می توان گفت به فاصله ای که تصویر یک دوربین بیشترین دقت را دارد فاصله کانونی گفته می شود. عملیات فوکوس برای تغییر دادن فاصله کانونی در دوربین مداربسته است. لنزهای ثابت فاصله کانونی ثابت و لنزهای متغیر قابلیت تغییر فاصله کانونی به وسیله زوم و فوکوس را دارند.

زاویه دید از نظر جهت دید دوربین

در موضوع زاویه دید دوربین ارتفاع نصب و جهت دید دوربین موضوع بسیار مهمی است. بهترین محل نصب دوربین مداربسته جایی است که سوژه های تصویر قابل تشخیص باشند. دور از دسترس بودن دوربین می تواند یکی از دلایلی باشد که زاویه دید مناسب را از بین ببرد. اگر دوربین در ارتفاع بالایی نصب شود بالای سر افراد را خواهد دید و کاربردی نخواهد بود. در ورودی ها اگر دوربین جایی نصب شود که بعد از ورود افراد، پشت سر آن ها را ببیند چطور؟

خودتان را جای دوربین بگذارید…!

برای جانمایی و انتخاب زاویه دید مناسب یک دوربین می توانید خودتان را جای دوربین بگذارید. زاویه دید یک چشم انسان حدودا معادل دوربینی با لنز پر کاربرد 3.6 میلیمتر است. در محل نصب دوربین بایستید و یک دست خود را روی یک چشم قرار دهید. با این تکنیک می توانید زاویه دید و جهت دید دوربین مورد نیاز را بهتر تشخیص بدهید. یا اینکه با دوربین موبایل خود به جای دوربین مداربسته یک عکس بگیرید. آیا زاویه و جهت دید این عکس نیاز شما را برآورده می کند؟

برای آشنایی بیشتر با انواع لنز های دوربین های مداربسته کلیک کنید.

استاندارد تصویر در کیفیت تصویر دوربین مداربسته

در برخی دوربین ها از قابلیت هایی برای بهبود کیفیت تصویر استفاده می شود. این استانداردها به نوع قطعات سخت افزاری و قابیلت های نرم افزاری در ساخت دوربین بستگی دارد. شرایط فیزیکی محل نصب دوربین مهمترین عامل برای استفاده از این استاندارها است. از پرکاربردترین استاندارهای دوربین های مداربسته به موارد زیر می توان اشاره کرد:

استاندارد WDR

WDR مخفف عبارت Wide Dynamic Range است. این استاندارد قابلیت تنظیم شدت میزان منبع نور در تصویر دوربین را دارد. در تصویر هایی که نور شدیدی وجود دارد WDR به کمک تصویر می آید. تصور کنید که در مغازه ای هستید که درب شیشه ای دارد و رو به خیابان است. به هنگام ظهر آفتاب شدیدی می تابد و محیط بیرون مغازه بسیار روشن تر از داخل مغازه است. در این حالت محیط داخل مغازه به دلیل شدت نور بیرون تاریک می شود. همینطور تصویر افرادی که وارد می شوند به دلیل شدت نور بیرون تاریک و نامفهوم است. WDR قابلیت تنظیم شدت نور وارده و متعادل کردن نور در همه جای تصویر را دارد. از این قابلیت کاربردی در لابی ساختمان، فروشگاه و هر جایی که مناطق تاریک و روشن دارد استفاده می شود.

استاندارد Smart IR

دید در شب اغلب دوربین های مداربسته به وسیله مادون قرمز تشکیل می شود. LED های قرار گرفته در دور لنز دوربین پرتوهای اینفرارد IR را پرتاب می کنند. دوربین در تاریکی به وسیله سنسور دید در شب به حالت دید مادون قرمز سوییچ حالت می کند. بازتاب پرتوهای IR از اجسام باعث تشکیل تصویر سیاه و سفید در دوربین می شود. در برخی مکان ها به دلیل نزدیک بودن برخی اجسام، بازتاب شدیدتری در قسمتی از تصویر به وجود می آید. در این قسمت تصویر خیلی روشن است و بقیه قسمت های تصویر تاریک تر از حالت معمول تشکیل می شود. قابلیت IR هوشمند، شدت نور دید در شب تمام بخش های تصویر را به صورت متعادل تنظیم می کند. در این حالت تمام بخش های تصویر واضح و قابل شناسایی است.

سنسور تصویر دوربین در کیفیت تصویر دوربین مداربسته

مهمترین قطعه سخت افزاری یک دوربین مداربسته سنسور تصویر آن است. سنسور تصویر طیف های نوری دریافت شده از محیط را به اطلاعات الکتریکی تبدیل می کند. رزولوشن تصویر، اندازه تصویر و اغلب عوامل کیفیت تصویر دوربین به سنسور تصویر آن مربوط می شود. البته عوامل سخت افزاری دیگری مانند پردازنده نیز در این عوامل تاثیرگذار هستند. جنس رویه سنسور تصویر چیزی شبیه به کریستال است. ممکن است در مرور زمان سنسور کدر شود و یا خط و خش روی آن بیفتد. به همین دلیل برخی از دوربین ها بعد از مدتی کیفیت اولیه خود را از دست می دهند. این موضوع به کیفیت ساخت سنسور بستگی دارد. بهترین کمپانی سازنده سنسورهای تصویر دوربین های مداربسته سونی SONY است. کمپانی OmniVision که با نام OV در بازار شناخته می شود در جایگاه بعدی قرار دارد. کمپانی های دیگری مانند Aptina، Panasonic و Samsung در ادامه از تولیدکنندگان این صنعت هستند.

تنظیمات دوربین در محیط در کیفیت تصویر دوربین مداربسته

تمام دوربین های مداربسته قابلیت تنظیم مواردی مانند شفافیت، روشنایی و غیره را دارند. این تنظیمات در دوربین های خانواده آنالوگ با منوی UTC از روی دستگاه DVR. و در خانواده دوربین های تحت شبکه با مرورگر کامپیوتر یا دستگاه NVR انجام پذیر هستند. این تنظیمات به صورت پیش فرض روی بهترین حالت های ممکن تنظیم شده اند. اما در بعضی محیط ها با انجام این تنظیمات می توان تصویر بهتری را تنظیم کرد. از کاربردی ترین تنظیمات در منوی دوربین می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تنظیمات شاتر Shutter time & Exposure
  • تنظیمات لنز Lens
  • تنظیمات نور White balance
  • تنظیمات دید در شب Day & Night
  • تنظیمات مربوط به نویز در شب DNR
  • تنظیمات تصویر Image adjust

نتیجه گیری

عواملی که در این مقاله بررسی کردیم درباره مهمترین عوامل تاثیرگذار در کیفیت تصویر دوربین های مداربسته بود. این عوامل جدای از بحث انتخاب دوربین است و در تمام دوربین های مداربسته به کار می روند. عوامل دیگری مانند کیفیت بدنه، کیفیت سخت افزار و موارد دیگری نیز در کیفیت یک دوربین تاثیرگذار هستند. با در نظر گرفتن یک مدل دوربین در شرایط متفاوت نامبرده شده، نتایج متفاوتی را در تصویر نهایی خواهیم داشت.

  • نور
  • زاویه دید
  • استاندارد تصویر
  • سنسور تصویر دوربین
  • تنظیمات دوربین در محیط