بررسی سنسورهای تصویر در دوربین های مداربسته

بررسی سنسورهای تصویر در دوربین های مداربسته

در این بخش به بررسی مفاهیم اصلی درباره تصویرگرهای موجود در دوربین های نظارتی می پردازیم.

مواردی از قبیل:

مقایسه CCD و CMOS

تولیدکنندگان تصویرگرها

بررسی تصویرگرهای تعبیه شده در دوربین ها

مقایسه سنسور و رزولوشن

سایز سنسور

سایز پیکسل

مقایسه سنسور و عمق FoV (میزان وسعت دید)

مقایسه سنسور و عملکرد Low Light

به علاوه در انتهای این بخش یک پرسشنامه 7 سوالی برای سنجش میزان اطلاعات شما ترتیب داده ایم.

مقایسه CCD و CMOS

دو مدل قدیمی سنسورها که مدتهاست مورد استفاده قرار می گیرند CCD و CMOS هستند.

امروزه در سال 2016، می توان با اطمینان گفت که همه دوربین های نظارتی از CMOS در سطوح کیفی مختلف از “بهترین” تا “بدترین” استفاده می کنند. در حالیکه تا یک دهه پیش اوضاع کاملا برعکس بود. آن زمان، سنسورهای CCD محبوبیت بیشتری داشتند و از CMOS تنها به عنوان یک جایگزین بی کیفیت تر و ارزان تر استفاده می شد.

به این دلیل که CCD زمانی بهتر ازCMOS بوده است، هنوز هم باعث می شود که تعصب خاصی نسبت به این نوع سنسور وجود داشته باشد. در حالیکه این تصور کاملا غلط است و این سنسور در دنیای امروز منسوخ شده و غیرکاربردی به حساب می آید. اگر بخواهید که یک CCD انتخاب کنید، ناچار به چشمپوشی از تمام برندهای معروف و مدل های برجسته دوربین های نظارتی خواهید شد.

تولیدکنندگان تصویرگرها

تنها تعداد محدودی تولیدکننده سنسور دوربین های نظارتی قابل توجه و پرطرفدار وجود دارند که در این میان می توان به Omnivision، Aptinaو Sony اشاره کرد. به علاوه این تولیدکنندگان معمولا سنسورهای مختلفی با اندازه، رزولوشن، فریم ریت و قابلیت های WDR متفاوتی تولید می کنند.

بررسی سنسورهای تعبیه شده در دوربین ها

تولیدکنندگان دوربین های نظارتی معمولا نوع و مدل سنسوری را که از آن استفاده می کنند، پنهان می کنند. بنابراین مقایسه دو دوربین مختلف بر اساس سنسورهای موجود در آنها کار بسیار دشواری است. بعضی ها ممکن است نام تولیدکننده سنسور را ذکر کنند ولی به مد÷ل آن اشاره ای نمی شود. به عنوان مثال حتی اگر شما می دانستید که سنسور مورد نظر از برند Omnivision است، ولی باز هم تشخیص مدل برایتان غیرممکن است چرا که Omnivision ده ها سنسور مختلف با قابلیتها و قیمت های متفاوت دارد. به علاوه حتی اگر شما مطمئن باشید که دو دوربین مختلف دقیقاً از یک سنسور یکسان استفاده می کنند (که در واقعیت این امر بسیار غیرمحتمل به نظر می رسد)، باز هم تفاوت های موجود در قابلیت های نورپردازی، رمزگذاری و فشرده سازی می تواند منجر به تولید تصاویر با کیفیت های بسیار متفاوتی شود.

مقایسه سنسور و رزولوشن

سنسور ها در زمینه حداکثر رزولوشونی که می توانند پشتیبانی کنند، با یکدیگر متفاوت هستند. این امر میتواند در رزولوشن کلی دوربین تاثیرگذار باشد. بعضی از سنسور ها از VGA، 1.3MP، 3MP، 5MPو… پشتیبانی می کنند. اخیرا سنسورهای 4K / 10MP وارد بازار شده اند که می توانند در دوربین های 4K بسیار موثر باشند.

اندازه سنسور

سنسور ها می توانند در اندازه های مختلفی درمحدوده بسیار بزرگ(مانند DLSRها) تا بسیار کوچک(مانند تلفن های همراه)، متغیر باشند. سنسورهای موجود در دوربین های نظارتی معمولا از اندازه متوسطی برخوردار هستند. تقریبا می توان گفت شبیه سنسورهایی که در تلفن های همراه استفاده می شوند البته کمی بزرگ تر از آنها.

در شکل زیر، تصویر سمت چپ سنسور یک دوربین عکاسی و تصویر سمت راست سنسور یک دوربین نظارتی، را نمایش می دهند:

بیش از 95% دوربین های نظارتی از سنسورهایی در محدوده 1/2″ و 1/4″ استفاده می کنند. رایج ترین سنسوری که در دوربین های نظارتی استفاده می شود، از اندازه 1/3″ برخوردار است. در دوربین های 3MP+ معمولا از سنسورهای بزرگتری نظیر 1/2.7″ و یا 1/2.5″ استفاده می شود و دوربین های ارزان قیمت SD و 720p نیز از سنسورهای 1/4″ استفاده می کنند.

افزایش سایز سنسورها:

در چند سال اخیر (سال های 2014 و 2015 )، میانگین اندازه سنسورهای کمی افزایش یافته است. با افزایش رزولوشن به اندازه های 3MP، 4MP، 5MP، 4K و …، سنسورهایی با اندازه های بزرگتر از 1/3″ بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ظهور سنسورهای 1/2″ 1080p

یکی از تغییرات مهمی که در اندازه سنسورها بوجود آمده است، اندازه ای است که در سنسورهای 1/2″ 1080p استفاده شده است. بسیاری از تولیدکنندگان حداقل یک مدل خاص دارند که از سنسور 1/2″ 1080p استفاده می کند، این دوربین ها بیشتر برای low light استفاده می شوند.

افشای سایز

نکته قابل توجه اینست که تولیدکنندگان معمولا اندازه سنسور استفاده شده در دوربین های نظارتی را معمولا در لیست ویژگی های دوربین ذکر می کنند. به نمونه زیر توجه کنید:

سایز پیکسل ها

سنسورها در مورد اندازه پیکسل هایی که استفاده می کنند با یکدیگر تفاوت دارند. سایز پیکسل ها معمولا با توجه به اندازه سنسور و تعداد پیکسل های استفاده شده (رزولوشن) در آن مشخص می شود. هر چه اندازه سنسور بزرگتر باشد متعاقبا اندازه پیکسل ها نیز بزرگتر می شوند. اگرچه با افزایش تعداد پیکسل ها (به عنوان مثال با تغییر از مدل SD به مدل HD ) و ثابت ماندن اندازه سنسور ، سایز پیکسل ها کاهش می یابد.

در تصویر زیر گلچینی از اندازه سنسور ، تعداد پیکسل ها و اندازه پیکسل ها را که توسط تولیدکنندگان تهیه شده است مشاهده می کنید:

خیلی ها پیکسل ها با اندازه بزرگتر را ترجیح می دهند به این دلیل که پیکسل بزرگتر نور بیشتری را دریافت می کند و به همین دلیل تصویر روشن تر و باکیفیت تری تولید می کند. البته موارد متعدد دیگری نیز در کیفیت تصویر موثرند بنابراین نباید تنها به اندازه پیکسل ها توجه کرد.

به علاوه، اندازه پیکسل ها هیچوقت توسط تولیدکننده مشخص نمی شوند و تنها راه برای تعیین تعداد پیکسل ها این است که با توجه به اندازه تصویرگر و رزولوشن، اندازه پیکسل را حدس بزنیم.

اندازه پیکسل 4K

محبوبیت دوربین های 4K روز به روز در حال افزایش است. اما با اینکه تعداد پیکسل های موجود در آنها تقریبا 4 برابر دوربین های 1080p است و اندازه سنسورهای استفاده شده در دوربین های 4K بزرگتر از سنسورهای موجود در 1080p هستند، اما اندازه پیکسل های دوربین های 4K بسیار کوچکتر است. این امر می تواند تاثیر نامطلوبی بر روی عملکرد low light بگذارد. به علاوه همانطور که در ادامه به توضیح آن خواهیم پرداخت، یکی دیگر از معایب دوربین های 4K ناتوانی آنها در پردازش تصویر مناسب است.

مقایسه اندازه تصویرگر با عمق FoV

اندازه سنسور تاثیر کمی بر روی FoV (وسعت دید دوربین) دارد. آنچه که تاثیر بسیار زیادی بر روی FoV دارد، طول لنز است (به عنوان مثال 3mm، 10mm، 30mm و …)

اما به هر حال باید گفت که هر چه اندازه سنسور بزرگتر باشد، متعاقبا FoV نیز بیشتر خواهد شد.

اما از طرف دیگر، اندازه سنسور در دوربین های نظارتی نمی تواند تغییر زیادی داشته باشد. بنابراین حتی با تغییر اندازه سنسور ، میزان FoV تنها می تواند تغییر کوچکی داشته باشد. به عنوان مثال:

همانطور که مشاهده می کنید تغییر بسیار زیادی رخ نخواهد داد. اما با این حال دانستن این موضوع بی فایده نیز نخواهد بود.

مقایسه سنسور و CODEC ها

سنسورها هیچ ارتباطی با فشرده سازی ندارند (از قبیل H.264،MJPEGو …). سنسور تصویر فشرده نشده را به یک سیستم رمزگذار بر روی Chip (SoC) ارسال می کند تا عملیات فشرده سازی بر روی تصویر انجام شود.

مقایسه سنسور و عملکرد Low Light

درست مانند تصورات اشتباه درباره CCD و CMOS ، یکی دیگر از تصورات غلط رایج درباره سنسورها اینست که سنسورهای بزرگتر، عملکرد low light بهتری دارند. اما حقیقت اینست که با اینکه سنسورهای بزرگتر می توانند کمی در این زمینه مفید واقع شوند اما عوامل کلیدی و مهم دیگری نیز در این زمینه موثر هستند. یکی از این موارد مهم عملکرد پردازش تصویر low light است که توسط رمزگذار دوربین و همچنین CPU انجام می شود.

در همین باره باید اشاره کرد که دوربین های جدید 1/2″ 1080p در این زمینه عملکرد بسیار بهتری نسبت به 1/3″ 1080p دارند. با اینکه بزرگتر بودن تصویرگر می تواند مفید باشد اما دقت داشته باشید که برای دستیابی به بهترین عملکرد low light، هر دو عامل اندازه تصویرگر و کارایی پردازش تصویر در این زمینه نقش مهمی دارند. تعدادی دوربین 1/2″ در بازار وجود دارند که به دلیل عملکرد پردازش تصویر ضعیفی که دارند، عملکرد مطلوبی در low light ندارند. همچنین برخی از دوربین های 4K که دارای تصویرگرهای 1/2″ که به دلیل کوچک بودن اندازه پیکسل هایشان و ضعف پردازش تصویر در رزولوشن های بالا، عملکرد نامطلوبی در low light دارند.

منبع:عرش گستر

 فعالیتهای ایمن:
نمایندگی و واردکننده دوربین های ACCESS در ایران,فروش دوربین مداربسته در اصفهان,فروش دوربین مداربسته وارسال به تمام نقاط ایران,فروش همکاری دوربین مداربسته با شرایط ویژه ,نصب دوربین مداربسته در اصفهان,فروش دزدگیر اماکن و دزدگیر اتومبیل,نصب دزدگیر اماکن و دزدگیر اتومبیل,فروش لوازم جانبی دوربین مداربسته,فروش لوازم جانبی دزدگیر,فروش عمده دوربین مداربسته,فروش عمده دزدگیر و…