همه‌ی نوشته های: نت پرداز آذر

دوربین مادون قرمز مداربسته (اینفرارد (IR)) : چیستی؛ کارکرد ها؛ مزایا و معایب

دوربین مادون قرمز مداربسته (اینفرارد (IR)) از فناوری هایی است که امروزه تبدیل به یکی از اولویت های نظارت تصویری شده است. انواع دوربین های مداربسته دارای IR یکپارچه، که در آن ها چراغ های IR در داخل دوربین مداربسته تعبیه می شوند، متداول ترین کاربرد به حساب می آید.

از جنبه ی مثبت، این مسئله به این معنا است که دوربین ها (حتی دوربین مداربسته ارزان قیمت) حتی در تاریکی هم می توانند کار کنند. از جنبه ی منفی، استفاده از دوربین مادون قرمز مداربسته تفاوت های بسیاری پدید می آورد. از جمله ی این تفاوت ها می توان به برد قابل حصول، عرض پوشش داده شده، نوردهی اضافی، نوردهی کم، زمان واکنش به اشیاء متحرک و غیره اشاره نمود. در این نوشته مباحث زیر در رابطه فناوری مادون قرمز در سامانه های نظارت تصویری مورد بررسی قرا  خواهد گرفت.

مباحث فناوری مادون قرمز در سامانه های نظارتی

• وضعیت دوربین مادون قرمز مداربسته در سال های اخیر؛
• اینفرارد چیست؟
• ۸۵۰ نانومتر به عنوان متداول ترین طول موج؛
• ۹۴۰ نانومتر نادر اما در حال افزایش؛
• دوربین های روز و شب واقعی مورد نیاز؛
• آمارهای کاربرد دوربین مادون قرمز ؛
• مقایسه ی LED هایIR ؛
• هیچ استانداردی برای نور پردازی وجود ندارد؛
• افزایش دقت مشخصات مربوط به برد IR؛
• اما اغراق در بیان برد IR همچنان مسئله ساز است؛
• مراقب PPF کم در حداکثر برد IR باشید؛
• الگوهای پوشش IR اغلب ضعیف هستند؛
• IR هوشمند در مقایسه با IR تطبیقی؛
• واژه شناسی تولید کننده؛
• توان IR در برابر تنظیمات بهره یا نوردهی؛
• تأخیرهای رخ داده برای نوردهی کامل؛
• تأثیر IR بر خیزش های پهنای باند؛
• دوربین های یکپارچه با IR در برابر منابع نوری خارجی، مزایا و معایب؛
• چراغ های نور سفید؛

وضعیت دوربین مادون قرمز مداربسته در سال های اخیر

روندهای کلیدی متعددی درباره ی دوربین مادون قرمز مداربسته در سال های اخیر وجود دارد.

IR یکپارچه در همه جا

در حالی که تا چندی پیش مادون قرمز یک ویژگی نادر به شمار می رفت، اما اکنون عملا در هر خط تولیدی موجود است و انواع دوربین های مداربسته سطح بالا و سطح پایین و اشکال مختلف دوربین ها بدان مجهز شده اند.

بردهای طولانی تر

در گذشته، بردهای روشنایی در گستره ی حدودأ ۱۰۰ فوتی یا ۳۰ متری طولانی در نظر گرفته می شدند. در حال حاضر، برد بیش از ۱۶۵ فوتی یا حدود ۵۰ متری در بیشتر دوربین های لنز ثابت وجود دارد و در دوربین های PTZ نیز بردهای ۶۰۰ فوتی، ۷۰۰ فوتی و فراتر از آن ها رایج شده اند.

IR لیزری

در اغلب موراد دوربین مادون قرمز مداربسته از LEDهایی برای روشنایی استفاده می کنند، که به دلیل محدودیت های توان، گرما و اندازه، برد محدودی دارند. امروزه برخی از تولید کنندگان برای دید در شب به سراغ مادون قرمز های لیزری رفته اند، که دارای برد طولانی تری هستند، و برد ۱۵۰۰ فوتی، به ویژه در دوربین های PTZ، نیز قابل حصول است.

افزایش IR نامرئی

در حالی که بیشتر دوربین ها همچنان از طول موج ۸۵۰ نانومتری استفاده می کنند، اما در سال ۲۰۱۷ شاهد افزایش استفاده از LEDهای نامرئی ۹۴۰ نانومتری بودیم. دوربین هایی نظیر Nest IQ و Yi 2 Home در اختیار مصرف کنندگان قرار گرفتند، و علاوه بر آن ها در چندین مدل دوربین مداربسته ویوتک (vivotek) و دوربین مداربسته اکسیس (Axis) از آن استفاده شده است. انتظار داریم این تغییرات در سال های بعد نیز ادامه پیدا کنند.

اینفرارد چیست

مادون قرمز یا اینفرارد (IR) نوری است که دوربین ها می توانند آن را ببینند، اما انسان ها قادر به دیدن آن نیستند. انسان ها طیف نوری ۳۹۰ تا ۷۵۰ نانومتری را مشاهده می کنند، که به آن بازه ی نور مرئی گفته می شود. با این حال، دوربین های مداربسته به طور معمول می توانند هم نورهای مرئی و هم محدوده ای بالاتر را با نور پردازهای IR در بازه ی ۸۵۰ یا ۹۴۰ نانومتر مشاهده کنند، که در نمودار زیر نشان داده شده است.

۸۵۰ نانومتر، که متداول ترین طول موج است

بیشتر نورپردازهای مادون قرمز یا اینفرارد که در دوربین های مداربسته استفاده می شوند، از طول موج مرئی ۸۵۰ نانومتر استفاده می کنند. LED های استفاده شده برای این نورپردازها به راحتی با چشم انسان قابل مشاهده اند. آن ها نور قرمز رنگ یا صورتی رنگی را از خود ساطع می کنند (نظیر نورهای IR دوربین PTZ در تصویر زیر). توجه داشته باشید که انسان ها این نور را بیشتر قرمز می شناسند، اما دستگاه هایی همانند دوربین های دیجیتال و دوربین های تلفن همراه آن را بیشتر شبیه به صورتی و بنفش شناسایی می کنند که در این تصویر مشاهده می کنید.

۹۴۰ نانومتر در حال افزایش

چراغ های۹۴۰ نانومتری برای انسان ها بسیار کمتر مرئی هستند و تنها در فاصله ی بسیار نزدیک از دوربین به صورت درخششی ضعیف قابل مشاهده هستند. در مواردی که نیاز به نظارت پنهانی وجود دارد، این ویژگی آن ها را سودمندتر می سازد. با این حال نور ۱۴۰ نانومتری ضعیف تر است و با وجود استفاده از میزان توان یکسان، نصف فاصله ی ۸۵۰ نانومتری را پوشش می دهد و برای تولید کننده نیز گران تر است. به دلیل همین عوامل، از طول موج ۹۴۰ نانومتر کمتر از ۸۵۰ نانومتر استفاده می شود. با وجود این، برخی از تولید کنندگان شروع به استفاده از نورپرداز ۹۴۰ نانومتری روی دوربین مادون قرمز در مدل های خاصی کرده اند.

توجه داشته باشید که برخی از نورپردازها با طول موج بالاتر (۱۰۳۰ نانومتر و بالاتر) موجود هستند که کاملا برای چشم انسان نامرئی هستند. با این حال، این طول موج ها بالای طیفی است که بیشتر دوربین ها می توانند ببینند و هزینه های آن ها حتی از ۱۴۰ نانومتر هم بالاتر است و این دلایل باعث می شود که خیلی کم در تولید از آن ها استفاده شود.

دوربین های روز و شب واقعی مورد نیاز

دوربین های روز و شب واقعی باید با نور مادون قرمز مورد استفاد قرار بگیرند. چرا که مدل های فقط رنگی شامل یک فیلتر IR کات ثابت هستند، که کل نور مادون قرمز را مسدود می کند. بیشتر دوربین های حرفه ای از فیلترهای IR کاتی استفاده می کنند که در طول روز فیلتری را رو به روی سنسور دوربین مداربسته قرار می دهد و شب هنگام آن را کنار می برد.

فیلتر IR کات در طول روز فعال می شود تا نور IR را حذف کند. زیرا ممکن است باعث بروز مشکلات تغییر رنگ یا توازن سفید شود (همانند درخت های صورتی- خاکستری و عدم تعادل رنگی دیده شده در تصویر زیر). در شب این فیلتر کنار می رود تا به نورپرداز IR یا نور IR محیط این امکان را بدهد که وارد سنسور دوربین مداربسته شود و تصویر روشن تری به وجود آورد.

آمارهای کاربرد دوربین مادون قرمز : دوربین های یکپارچه با IR نسبت به IR خارجی رایج تر هستند

هنگام استفاده از دوربین مادون قرمز دو گزینه ی اساسی موجود است. این دو گزینه شامل دوربین هایی با LED اینفرارد یکپارچه ی تعبیه شده روی خود دوربین و نورپردازهای مستقل IR که در نزدیکی و کنار دوربین ها نصب می شوند. در گذشته، تعداد بسیار کمی از دوربین های IP وجود داشتند که  LEDهای اینفرارد یکپارچه را ارائه می دادند. بنا بر این، بسیاری از آن ها مجبور بودند در صورت نیاز به IR از نورپردازهای خارجی IR استفاده کنند. اکنون بیشتر دوربین ها دارای IR یکپارچه شده اند. از نظر استفاده، آمارها نشان می دهد که حدود ۳/۲ (دو سوم) دوربین های امروزی، دوربین های یکپارچه با IR هستند.

در سوی مقابل، آمارها نشان می دهد که دوربین های بسیار کمی دارای IR خارجی هستند. به همین دلیل، این نوشته عمدتا بر دوربین های یکپارچه با IR تمرکز می کند. ما مزایا و معایب این گزینه ها را در این نوشته مورد بررسی قرار می دهیم.

مقایسه ی LEDهای مادون قرمز

برخی تولید کنندگان دوربین تعداد LED های مادون قرمز را به عنوان شاخصی از عملکرد می دانند. برای مثال، آن ها می گویند: دوربین من دارای ۲۴ LED  است، اما دوربین رقیب من تنها ۵ LED دارد. اما در واقعیت، توجه صرف به تعداد LED ها تأثیر ناچیزی بر عملکرد در دنیای واقعی دارد. زیرا اندازه ها و انواع متعددی از LED های مادون قرمز وجود دارد. دو دسته بندی فراگیر از LED های مادون قرمز در زمینه ی نظارت تصویری وجود دارد: کوچک و بزرگ.

LED های کوچکتر و کم توان تر

بسیاری از دوربین مادون قرمز مداربسته یکپارچه و برخی از نورپردازهای مستقل و ارزان IR از مقدار زیادی LED های کوچکتر برای بیشتر کردن توان استفاده می کنند. این LEDها معمولا – اما نه همیشه- چندان گران نیستند. به همین دلیل است که در دوربین های مداربسته ارزان قیمت از آن ها استفاده می شود.

LED های بزرگتر و پرتوان تر

برخی دوربین مادون قرمز مداربسته یکپارچه و بیشتر نور پردازهای IR از تعداد کمتری LED های بزرگتر و قدرتمندتر استفاده می کنند.

توجه داشته باشید که در گذشته LED های بزرگ تر به طور معمول با کیفیت تر در نظر گرفته می شدند و پوشش متوازن بیشتر و برد طولانی تری را ایجاد می کردند. با این حال، آزمایش ها نشان داده اند که همیشه این گونه نیست و برخی از دوربین های مادون قرمز ، که عملکرد خوبی دارند، از LED های کوچک استفاده می کنند و برخی از LED های بزرگتر بهره می برند. در نتیجه، آزمایش میدانی تنها راه قابل اطمینان برای تعیین کیفیت نور مادون قرمز است.

مسائل نورپردازی

در ادامه، مسائل و مشکلات کلیدی را، که بر انتخاب و عملکرد دوربین مادون قرمز مداربسته تأثیر گذار است، بررسی می کنیم.

• فقدان استانداردها؛
• مشخصات برد IR و بهبود دقت؛
• پراکنش پیکسل در فوت (PPF) پایین در حداکثر برد IR؛
• متداول شدن الگوهای ضعیف پوشش مادون قرمز؛
• مشکلات مربوط به نوردهی زیاد؛
• IR هوشمند و تطبیقی؛
• واژه شناسی تولید کننده؛
• زمان طولانی تنظیم تصویر؛

فقدان استانداردهای نورپردازی

به دلیل اینکه هیچ مشخصات دقیقی برای نحوه ی آزمایش دوربین مادون قرمز مداربسته وجود ندارد، تولید کنندگان ممکن است، به جای IR قابل استفاده، به برد اینفراردی اشاره کنند که در آن هر نوع نور اینفرارد به دوربین می رسد. بدین معنا که مقدار نور در حداکثر برد مشخص شده ممکن است تنها برای این که در بهترین حالت فقط طرح کلی گنگی از شخص داشته باشید، کافی باشد. در حالی که می توانید به طور قطعی مقدار نور IR را اندازه بگیرید. آن چه که تولید کنندگان تعیین می کنند، حداقل مقدار قابل قبول است که تفاوت هایی گسترده دارد.

مشخصات برد IR و بهبود دقت

تا همین چند سال پیش، زمانی که مدل های دوربین مادون قرمز مداربسته خیلی کم بودند، گاهی تولید کنندگان در قابلیت های برد IR دوربین های خود به اندازه ی ۵۰ تا ۶۰ درصد اغراق می کردند. با این حال، با متداول شدن IR و تقریبا هر تولید کننده ای مدل هایی را با قیمت کم و کیفیت بالا ارائه می دهد، و مشخصات نیز دقیق تر شده اند. برای مثال، در آزمایش ها بر روی اکسیس M2025، کارشناسان متوجه شده اند که برد واقعی IR حدود ۱۷ تا ۱۸ متر است که از مشخصه ی ۱۵ متری ذکر شده اش بیشتر بوده است.

البته این بردهای اغراق شده هنوز امروزه نیز اصلاح نشده اند. برای مثال، در دوربین زیر برد IR به میزان ۱۶۵ فوت یا حدود ۵۰ متر مشخص شده است، اما برد واقعی آن نزدیک به ۱۰۰ فوت بود، با این که سوژه هنوز هم تار است.

مراقب پراکنش پیکسل در فوت (PPF) کم در حداکثر برد IR باشید

حتی اگر یک دوربین مادون قرمز مداربسته به حداکثر برد مشخص شده اش دست پیدا کند، باز هم کاربر باید مراقب سطوح پراکنش پیکسل در فوت در این فاصله باشد. در آزمایش ها ، مدل های P1080، در حداکثر برد IR خود، در بیشتر مواقع دارای PPF۱۰ تا ۱۲ یا کمتر بودند. اگر PPF تا این حد کم باشد، تشخیص سوژه به دلیل اندازه ی نسبی سوژه، افزایش نویز دیجیتال، و کاهش کنتراست کار سختی خواهد بود. این مسئله با تداوم افزایش برد IR، به مانند مشخصات زاویه ی دید، به صورت ترکیبی در می آید. به ویژه در مدل هایی با لنزهای ثابت ارزان قیمت، که اکنون به طور معمول با لنزهای ۱۰۰> درجه ارائه می شوند. کاربران باید از این مسئله آگاه باشند و سایر گزینه های لنزها را تا جای ممکن در نظر بگیرند.

برای مثال، دوربین P1080 که تصویر زیر را گرفته است، دارای حداکثر برد IR  ۳۰ متر یا حدود ۱۰۰ فوت و زاویه ی دید ۱۰۲ درجه است. در این فاصله، PPF تنها حدود ۸ است و به سختی می توان سوژه را تشخیص داد.

هرچند که مدل های ۴ مگاپیکسل و ۴K این سطوح PPF را بهبود بخشیده اند، اما باز هم در نور کم عملکرد آن ها به صورت قابل توجهی ضعیف تر می شود و تصویر را تار می کنند. برای مثال، این مدل ۴K دارای حدود ۱۶ PPF در برد حداکثری خود ارائه می کند، اما به دلیل تاری و نویزدار بودن تصویر، تشخیص حتی سخت تر است.

الگوهای پوشش IR ضعیف هستند

اگرچه امروزه مشخصات برد IR دوربین مادون قرمز مداربسته بهبود یافته اند، اما الگوهای پوشش در بیشتر موارد بهبودی نداشته اند و بسیاری از دوربین ها کل میدان دید خود را پوشش نمی دهند. یا سوژه های واقع در مرکز را با نوردهی بیش از اندازه نشان می دهند. یا اینکه از هر دوی این مشکلات رنج می برند. گفته می شود که الگوی پوشش مشکل درجه یک مشاهده شده در مدل های دوربین یکپارچه با IR مورد آزمایش قرار گرفته، و بزرگترین ریسک برای کاربران دوربین یکپارچه با IR به حساب می آمد.

برای مثال، دوربین زیر نقطه ای روشن را در مرکز تصویر نشان می دهد که جزئیات سوژه را مبهم کرده است. در نقطه ی مقابل، لبه ی میدان دید بسیار تاریک و کم نور است و نویز مرئی نیز افزایش یافته است؛ بنابراین، دیدن ویژگی های چهره ی سوژه غیر ممکن شده است.

IR هوشمند در مقایسه با IR تطبیقی

بعضی از مدل های دوربین مادون قرمز مداربسته ویژگی هوشمند یا تطبیقی را معرفی کرده اند. در این زمینه هدف آن ها سازگاری بهتر با صحنه و یا کاهش نوردهی بیش از حد است. با هدف شفاف سازی در این نوشته، این ویژگی ها را تعریف می کنیم.

مادون قرمز هوشمند

مادون قرمز هوشمند ( به مانند نمونه مادون قرمز هوشمند دوربین های ویوتک) به صورت خودکار توان IR را با توجه به اشیای موجود در صحنه تنظیم می کند. برای جلوگیری از نوردهی بیش از حد به اشیاء نزدیک IR را کم نور می کند و برای اشیاء دور دست IR را مجددا به توان کامل باز می گرداند. ویدئوی ارائه شده تأثیرات این ویژگی را بر روی تصویر به نمایش می گذارد، که در آن صحنه تاریک تر می شود تا نور سوژه را در محوطه ی نزدیک جبران کند.

مادون قرمز تطبیقی

دوربین مادون قرمز مداربسته توان LED اینفرارد را تنظیم می کند و یا از چندین مجموعه LED برای تنظیم زاویه ی نورپردازی استفاده می کند تا آن را با میدان دید دوربین سازگار کند و امکان پوشش دهی متوازن تر کل صحنه را فراهم آورد. این نوع IR در دوربین های ثابت و  PTZها متداول است.

واژه شناسی تولید کننده

باز هم همانند سایر مشخصات دوربین مادون قرمز مداربسته هیچ استانداردی برای معنی این عبارات وجود ندارد و کاربران ممکن است با تغییر واژگان توسط تولید کننده دچار سر در گمی شوند. برای مثال، ویوتک مدل های دارای IR خود را چنین توصیف می کند: با فناوری منحصر به فرد IR تطبیقی، این دوربین نوری عریض و باریک را ارائه می دهد و امکان نورپردازی یکنواخت را در تاریکی کامل فراهم می کند تا کیفیت تصویر را بدون توجه به شرایط صحنه بهبود بخشد.

این در حالی است که اکسیس ویژگی نور IR مدل های برتر خود را OptimizedIR می نامد. زمانی که میدان دید در زمان نصب دوربین اکسیس با بزرگنمایی از راه دور و OptimizedIR تنظیم شد، زاویه ی نور پردازی به صورت خودکار با سطح بزرگنمایی مطابقت پیدا می کند. زاویه ی نورپردازی حرکات بزرگنمایی دوربین را دنبال می کند تا همیشه مقدار حداکثر نور را در تصویر ارائه دهد. سازگاری دیگری که توسط تکنولوژی OptimizedIR اکسیس انجام می شود مربوط به زمانی است که سوژه از دوربین دور است و کل محیط روشن می شود. زمانی که سوژه به دوربین نزدیک می شود، نوردهی سازگار و منطبق می شود. زمانی که سوژه کنار دوربین است، روشن دیده می شود، اما مقدار نوردهی بیش از اندازه نیست.

با این حال، بیشتر تولید کنندگان، همانند داهوا ، هایکویژن و پاناسونیک به سادگی ویژگی IR یکپارچه ی خود را «هوشمند» می نامند.

IR هوشمند ممکن است هرگز نتواند توان IR را تنظیم کند

آنچه باعث ابهام بیشتر می شود این است که ویژگی های IR هوشمند برخی از تولید کنندگان در واقع توان IR را تنظیم نمی کنند. در عوض، دوربین بهره و یا میزان نوردهی را برای جبران کیفیت سوژه های حاضر در صحنه تنظیم می کند. این امر در مدل اویجیلون H4 نشان داده شده است. LED های دوربین کم نور نمی شود، اما رابط وب آن نشان می دهد که بهره با ورود سوژه به صحنه کاهش می یابد.

در آزمایش ها، دوربین هایی که توان IR را تنظیم می کنند، نسبت به دوربین هایی که چنین امکانی ندارند، مزیت خاصی نشان نداده اند. تنظیم بهره و نوردهی در بیشتر مواقع به اندازه ی تنظیم IR مؤثر است. توجه داشته باشید که در حالت فعال بودن IR هوشمند، زمان بیشتری طول می کشد تا تصویر دوربین مجددا با روشنایی کامل تنظیم شود، که در ادامه بیشتر درباره اش بحث می کنیم.

تعیین دقیق این که یک دوربین از چه روشی استفاده می کند سخت است و معمولا به اندازه گیری توان IR نیاز دارد، زیرا بیشتر تولید کنندگان نحوه ی عملکرد IR هوشمندشان را فاش نمی کنند. همچنین، توجه داشته باشید که این ویژگی ها به طور معمول باید در داخل دوربین تعبیه شوند و با نورپردازهای خارجی IR سازگار نیستند. چرا که پردازش مورد نیاز برای تشخیص سوژه و تنظیم شدت IR در داخل دوربین انجام می شود.

مراقب تأخیرهای نوردهی باشید

در برخی از دوربین مادون قرمز مداربسته ، بازگشت تصویر به شرایط روشنایی کامل پس از تنظیم توان IR و یا بهره و نوردهی به زمان بیشتری نیاز دارد، اگر چه این وضعیت رایج نیست. در صورتی که سوژه ها از پشت یک شیء بزرگتر، که در پیش زمینه ی تصویر حرکت می کند، عبور کنند، این امر ممکن است باعث دیده نشدن آن ها شود. هیچ ارتباط مستقیمی بین این مسئله و تنظیم توان IR یا کمبود آن وجود ندارد. این امر در بیشتر مدل های آزمایش شده، هم با IR یکپارچه و هم بدون آن رخ داده است.

IR خیزش های پهنای باند را کاهش می دهد

به طور کلی، دوربین مادون قرمز مداربسته یکپارچه، در مقایسه با مدل های بدون  IR، در هنگام شب باعث کاهش پهنای باند دوربین مداربسته و خیزش های پهنای باند کمتر می شوند. زیرا IR اضافه شده باعث کاهش نویز ناشی از افزایش بهره می شود. به هر صورت، معرفی کدک های هوشمند باعث شده است ذکر یک مقدار میانگین مشخص برای این کاهش ها دشوار باشد. زیرا ممکن است بعضی از دوربین های بدون IR و دارای کدک هوشمند صحنه های کم نور را بهتر از مدل های غیر هوشمند یکپارچه با IR فشرده سازند.

چون کدک های هوشمند فشردگی و بازدهی I فریم (iFrame) را بر اساس آن چه در صحنه است، تنظیم می کنند، محیط های تاریک ممکن است تا حد زیادی فشرده سازی شوند، پهنای باند کاهش یابد، و زمانی که هیچ حرکتی در صحنه رخ نمی دهد، بازه ی I فریم (iFrame) افزایش پیدا کند. علاوه بر این، در برخی از موارد، مدل های یکپارچه با IR، در نور کم نسبت به نور کامل، حتی بیت ریت کمتری تولید کرده اند. زیرا جزئیاتی مانند حرکت برگ درختان کمتر قابل رویت هستند و فشرده سازی آن ها ساده تر است. همچنین، توجه داشته باشید دو عامل اصلی زیر بر تأثیر IR روی پهنای باند اثر می گذارند:

• روشنایی IR باید کل صحنه را پوشش دهد. اگر نواحی مشخصی از تصویر هنوز تاریک باشند، احتمالا دوربین کنترل بهره را برای روشن کردن این نواحی فعال می سازد و باز هم به پهنای باند بالاتری نیاز خواهد داشت.
• برای راحتی در کاهش مصرف پهنای باند در نور کم، از یک درپوش MBR / VBR به VBR استفاده کنید. بیت ریت های کمتر تأثیر محدودی بر روی کیفیت بصری خواهند داشت، چرا که خیزش پهنای باند برای کدگذاری نویز هیچ گونه جزئیات معنی داری را اضافه نمی کند.

مزایا و معایب دوربین مادون قرمز مداربسته یکپارچه با IR

مدل های دوربین مادون قرمز مداربسته یکپارچه با  IRدر مقایسه با IR خارجی مزایای متعدد هستند. این امر عامل محرک استفاده از آن ها بوده است. در زیر به شرح این موارد می پردازیم.

مزایا

هزینه ی کمتر

بسیاری از دوربین های مداربسته ارزان قیمت یکپارچه با IR هستند و این امر باعث شده این دوربین ها نسبت به دوربین های بدون IR و نیازمند نورپردازی خارجی، ارزان قیمت تر باشند.

نصب ساده تر

به دلیل اینکه IR در درون دوربین تعبیه شده است، برای نصب نیاز به تجهیزات اضافی نیست.

سهولت بیشتر در برق رسانی

دوربین مادون قرمز مداربسته یکپارچه با IR بیشتر مواقع از طریق استاندارد برق روی اترنت ۸۰۲٫۳af یا در برخی از نمونه ها استاندارد ۸۰۲٫۳at برق رسانی می شوند. نورپردازهای خارجی معمولا به ولتاژ کم مجزا، PoE، یا حتی برق شهری نیاز دارند.

ویژگی های پیشرفته

دوربین های با کیفیت بالا امکاناتی مانند IR هوشمند یا تطبیقی و تنظیم خودکار پهنای باند را ارائه می دهند، که معمولا در نورپردازی های خارجی IR افزونه امکان پذیر نیست.

معایب

با وجودمزایای اشاره شده ، دو ایراد اصلی در این زمینه وجود دارد که به آنها اشاره می کنیم.

برد کوتاه تر

با این که دوربین های یکپارچه با IR، با بردهای بلندتر متداول تر شده اند، و حتی بعضی از آنها به برد ۶۰۰ فوت یا بیشتر رسیده اند، برای نور پردازی در برد بسیار طولانی (بیش از ۱۰۰۰ فوت) به نورپردازهای مستقل نیاز است.

مسائل مربوط به حشرات

دوربین مادون قرمز مداربسته یکپارچه با IR ممکن است باعث جذب حشرات یا عنکبوت ها شوند. که نزدیک به لنزهای دوربین یا روی آن ها لانه سازی و میدان دید را تار می کنند. اگر چنین مشکلی وجود داشته باشد، باید از یک منبع نور مستقل استفاده کرد.

به دلیل رشد سریع بخش دوربین های یکپارچه با IR و ویژگی های پیشرفته ی آن ها، توجیه استفاده از منابع نوری IR مستقل دشوارتر شده است. مشخص ترین دلیل استفاده از منابع نوری مستقل فاصله های خیلی طولانی و IR نامرئی است، یعنی ویژگی هایی که در دوربین های یکپارچه با IR متداول نیستند. گرچه انتظار داریم این ویژگی ها نیز بهبود یابند.

نورپردازهای دارای نور سفید و مرئی چگونه هستند؟

هر چند که افزودن نور مرئی به صحنه باعث بهبود تصاویر در شرایط کم نور می شود، اما IR عموما به چند دلیل مورد توجه است

• قابلیت تشخیص کمتر: هر چند که نور سفید موجب ایجاد اثر نورافکن در محیط تحت پوشش می شود، IR به ندرت محسوس است (۸۵۰ نانومتر) و یا اصلا با چشم انسان قابل مشاهده نیست (۹۴۰ نانومتر). این بدان معنا است که مکان نصب دوربین در شب کمتر مشخص است و برای مهاجمین سخت می شود که بتوانند آن را تشخیص یا با آن مقابله کنند.
• آلودگی نوری کمتر: علاوه بر این، دوربین مادون قرمز مداربسته در ایجاد آلودگی نوری مشابه نور سفید نقشی ندارد. بسیاری از شهرداری ها قوانینی را برای این که نورهای بیرونی چقدر توان داشته باشند و راستا با نحوه ی پوشش آنها چگونه باشد وضع می کنند.
• زیبایی بهتر: در نهایت، معماران و طراحان نورپردازی ممکن است ترجیحشان استفاده از مادون قرمز باشد. زیرا بهتر قادرند طراحی نورپردازی را کنترل کنند. به این دلایل، نور سفید به جز در موارد خاص، خیلی کم مورد استفاده قرار می گیرد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد دوربین دید در شب مادون قرمز می توانید به مباحث مطرح شده توسط نمایندگی ویوتک مراجعه نمایید.[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/6″][/vc_column][vc_column width=”2/3″][cws_sc_vc_blog title=”مطالب مرتبط” post_tax=”post_tag” post__terms=”” post_post_tag_terms=”%d8%aa%d9%86%d8%b8%db%8c%d9%85%d8%a7%d8%aa-%d8%af%d9%88%d8%b1%d8%a8%db%8c%d9%86-%d9%85%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%a8%d8%b3%d8%aa%d9%87″ layout=”small” links_enable=”1″ items_pp=”5″][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row]

میدان دید دوربین مدار بسته : بررسی ۵ شاخص تاثیر گذار در FoV

میدان دید دوربین مدار بسته یاFoV  (Field of View) به شکل فریبنده ای پیچیده است. در پایه ای ترین حالت، می توان گفت میدان دید همان چیزی است که دوربین می بیند و بنا بر این از نظر بصری بدیهی است. با این حال، هنگام آنالیز تصاویر، مقایسه ی دوبین ها یا در اشاره به کیفیت آن ها، ظرافت های میدان دید می توانند تأثیر زیادی داشته باشند. در این جا ما به بررسی ۵ شاخص تاثیر گذار در FoV خواهیم پرداخت.

مبحث های اثر گذار در بحث میدان دید دوربین های نظارتی

مبحث های اثر گذار در میدان دید دوربین مدار بسته شامل سر فصل های زیر است که در ادامه به صورت جداگانه بررسی می شوند.

1. مشخص کردن میدان دید.
2. محاسبه ی میدان دید.
3. اندازه گیری و مقایسه ی میدان دید درست.
4. میدان دید و فاصله از دوربین.
5. میدان دید و طول لنز.

مشخص کردن میدان دید : HFoV و AV

میدان دید افقی (HFoV) و زاویه ی دید (AoV) دو عبارت بسیار رایج برای مشخص کردن و برقراری ارتباط با میدان دید دوربین مدار بسته هستند. هر دوی این عبارت ها بر اساس درجه (نظیر °۶۰، °۱۲۰، °۱۸۰ و غیره) مشخص می شوند. هر دوی آن ها به محدوده ی پوشش افقی اشاره می کنند. در کاربردهای نظارت تصویری، می توان HFoV و AoV را به جای یکدیگر به کار برد. به جز این دو عبارت، دو اصطلاح دیگر نیز وجود دارد که خیلی کمتر مورد استفاده قرار می گیرند. این دو اصطلاح میدان دید عمودی  (VFoV) و میدان دید قطری (DFoV) هستند. این دو اصطلاح ممکن است در فهرست ویژگی های لنز ذکر شوند. اما نباید با ویژگی های HFoV یا AoV اشتباه گرفته شوند. چرا که این عبارات مشخصه هایی متفاوت را اندازه گیری می کنند.

پیشنهاد می شود که برای مشاهده ی شکل ظاهری میدان دیدهای متفاوت با طول لنزهای مختلف از ماشین حساب دوربین استفاده کنید. در تصویر زیر زاویه دیدهای °۶۰، °۱۲۰، °۱۸۰ جهت مقایسه آورده شده است.

محاسبه ی میدان دید

اولین گام، محاسبه ی میدان دید دوربین مدار بسته بر حسب درجه (۲) است. عامل برجسته و اساسی در این جا طول لنز (فاصله ی کانونی لنز) است. هرچه لنز بلندتر باشد، محدوده ای که دوربین می بیند، یا همان میدان دید دوربین مدار بسته ، محدودتر و باریک تر می شود. با توجه به میدان دیدی که مورد نیاز است، می توانیم طول مناسب لنز را انتخاب کنیم. می توانید اطلاعات بیشتر در مورد طول لنزها را با مطالعه ی مطالبی که این مفهوم را توضیح می دهد، دریابید. زمانی که مفهوم طول لنز را درک کردید، می توانید با استفاده از ماشین حساب میدان دید را محاسبه کنید. با این همه، محاسبه و درک میدان دید به تنهایی کافی نیست. زیرا باید بدانید که آن را چگونه به سایر دوربین ها و اشیاء موجود در میدان دید ربط دهید.

میدان دید و محیط تحت پوشش

به طور معمول، میدان دید دوربین مدار بسته تنها با استفاده از یک مؤلفه ى افقی بیان می شود. برای مثال، گفته می شود که HfoV شصت درجه است. با وجود این، تغییرات در HFoV به میزان دو برابر بر کل منطقه ی تحت پوشش تأثیر می گذارد. برای مثال، اگر HFov را نصف کنید، محیط تحت پوشش به اندازه ی چهار برابر کاهش می یابد. به همین ترتیب، دو برابر کردن HFoV باعث می شود محیط تحت پوشش به اندازه ی ۴۰۰٪ افزایش پیدا کند. در تصویر زیر می توانید HFoV ۱۲۰ درجه تا ۶۰ درجه را مقایسه کنید. توجه داشته باشید که تغییرات محیط تحت پوشش به اندازه ی چهار برابر است:

اندازه گیری و مقایسه ی میدان دید

رایج ترین مشکل در مبحث میدان دید دوربین مدار بسته مقایسه ی دوربین هایی با میدان دیدهای متفاوت است. حتی اگر دوربین ها یکسان باشند و به یک شیء واحد نگاه کنند، دوربینی که میدان دید عریض تری دارد همیشه نسبت به دوربین دیگر بدتر به نظر می رسد. به همین ترتیب، اگر می خواهید دوربین ضعیف تر به شکل غیر منصفانه بهتر از دوربین دیگر به نظر برسد، میدان دید آن را محدودتر و باریک تر کنید. در تصویر زیر، دو میدان دید که با هم عوض شده اند، مقایسه شده اند.

البته نیازی نیست فروشنده مهارت خاصی در فریب دادن مشتری داشته باشد. زیرا بیشتر مواقع مردم به سادگی دو دوربین مختلف را در دو زمان متفاوت آزمایش می کنند و متوجه تفاوت میدان دید دوربین ها نخواهند شد. میدان دید عریض تر می تواند نتیجه ی طول لنز کوتاه تر یا دورتر بودن سوژه نسبت به دوربین باشد. هر دوی این موارد را در این جا ارزیابی می کنیم.

میدان دید و فاصله تا هدف (سوژه)

هرچه سوژه از دوربین دورتر باشد، صحنه عریض تر به نظر می رسد. وقتی که سوژه از دوربین دورتر می شود، گرچه زاویه دید ثابت است، اما عرض تصویر بر حسب متر و فوت افزایش پیدا می کند. به طور کلی این امر یک قانون ریاضی است. می توانید این قانون را به شکل فیزیکی در تصویر زیر مشاهده کنید.

در این جا یک تصویر از زاویه ی هوایی برای شما در نظر گرفته ایم که همان صحنه را نشان می دهد.

به همین دلیل، سه درس مهم را باید به یاد داشته باشید:

• هیچ عرض میدان دید تک بعدی وجود ندارد. هر چند که مردم در شما باید بدانید هدفتان در کجای میدان دید قرار دارد. این که به سادگی بگویید “عرض میدان دید برابر با X است” گمراه کننده است.
• برای تعریف عرض میدان دید، باید فاصله ی سوژه را از دوربین را بدانید. برای تعریف مناسب عرض میدان دید باید بگویید که “عرض میدان دید در فاصله ی Y از دوربین برابر با X است.”
• مطمئن شوید که دورترین نقطه نسبت به دوربین را (که قرار است بر آن نظارت شود) شناخته اید. بر اساس تعریف، این مقدار عریض ترین میدان دید خواهد بود و احتمال زیادی وجود دارد که در این فاصله در به تصویر کشیدن جزئیات مشکلاتی وجود داشته باشد. برای مشخص کردن این که آیا میدان دید بیش از اندازه عریض است یا نه، از راهنمای پراکنش پیکسل در فوت (PPF) استفاده کنید.

میدان دید و طول لنز

نه تنها کوتاه تر بودن طول لنز باعث افزایش میدان دید دوربین مدار بسته می شود، بلکه به گسترش میدان دید با افزایش فاصله ی سوژه از دوربین نیز سرعت می بخشد. در این جا میدان دید لنز دوربین مداربسته فیش آی یا پانوراما را با لنز سوپر تله فوتو مقایسه می کنیم تا این قاعده را در عمل نشان دهیم:

برای دوربینی با لنز چشم ماهی ۳۶۰ درجه ای، هر یک فوت دورتر شدن سوژه از دوربین باعث افزایش میدان دید به میزان حدودا ۶ فوت می شود. چرا که میدان دید محیط دایره است. به این ترتیب، تنها با فاصله گرفتن ۱۰ فوتی سوژه، میدان دید دارای عرضی بیش از ۶۰ فوت خواهد بود.

از سوی دیگر، برای لنز سوپر تله فوتو، هر یک فوت فاصله گرفتن سوژه از دوربین باعث افزایش میدان دید به میزان حدود نصف یا یک چهارم فوت خواهد شد. به همین دلیل، با این لنز سوپر تله فوتو اگر یک سوژه حدود ۱۰ فوت عقب تر از یک سوژه ی دیگر باشد، هر دو در میدان دید دوربین مدار بسته بسیار مشابهی حضور خواهند داشت و جزئیاتی مشابه هم از آنها در تصویر ثبت می شود. این اتفاق دقیقا مخالف دوربین دارای لنز ۳۶۰ درجه ی چشم ماهی است.

برآیند بحث میدان دید و طول لنز

از بحث فوق موارد زیر را می توان دریافت:

• هنگام استفاده از لنزهای سوپر واید یا چشم ماهی بسیار دقت کنید. زیرا میدان دید به سرعت گسترش پیدا می کند و جزئیاتی محدود ازمنطقه ی تحت پوشش ارائه می دهند.
• از سویی دیگر، اگر چه گسترش عرض میدان دید در لنزهای سوپر تله فوتوآهسته است، اما کم شدن عمق میدان ریسکی جدی است. این نوع لنز ممکن است تعداد پیکسل های لازم در فوت یا همان پراکنش پیکسل در فوت (PPF) را ارائه کند، اما هنوز تصویر سوژه خارج از فوکوس خواهد بود.

باید توجه داشت که میدان دید در بیشتر دوربین هایی که لنزهای معمولی یا رایج در محدوده ی ۳ میلی متری تا ۸ میلیمتری دارند، به طور تقریبی به ازای هر یک فوت افزایش فاصله ی سوژه از دوربین به اندازه ی یک فوت عریض تر می شود. با این حال، در نهایت، تفاوت در گسترش میدان دید دوربین مدار بسته ممکن است به نحو قابل ملاحظه ای تغییر کند (یعنی بین لنزهای چشم ماهی و سوپر تله فوتو).

میدان دید و اندازه ی تصویرگر

اندازه ی سنسور دوربین های مداربسته نیز بر روی میدان دید دوربین مدار بسته تأثیرگذار است. با این حال، در عمل، برای نظارت تصویری، این موضوع به عنوان یک عامل اساسی در نظر گرفته نمی شود. زیرا تفاوت در اندازه های سنسور دوربین های مداربسته به نسبت کم است. به خاطر داشته باشید که، با برابر بودن سایر عوامل، هرچه سنسور دوربین های مداربسته بزرگتر باشد، میدان دید دوربین مدار بسته نیز عریض تر و گسترده تر خواهد بود.

[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][cws_sc_vc_blog title=”مطالب مرتبط” post_tax=”post_tag” post__terms=”” post_post_tag_terms=”%d8%aa%d9%86%d8%b8%db%8c%d9%85%d8%a7%d8%aa-%d8%af%d9%88%d8%b1%d8%a8%db%8c%d9%86-%d9%85%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%a8%d8%b3%d8%aa%d9%87″ layout=”small” links_enable=”1″][/vc_column][/vc_row]

دوربین مداربسته آنالوگ در برابر دوربین های مداربسته تحت شبکه

امروزه دوربین مداربسته آنالوگ در برابر دوربین مداربسته تحت شبکه نیز قد علم کرده است. طی سال ها، رزولوشن HD بهترین مزیت دوربین مداربسته IPبوده است. با وجود این، با آغاز سال ۲۰۱۳، دوربین مداربسته آنالوگ با رزولوشن HD عرضه شد و اکنون آنالوگ HD به قدرت قابل توجهی در صنعت نظارت تصویری تبدیل شده است. در این نوشته به بررسی AHD ، CVI و TVI که شامل پیشرفت های نسل سوم در مقایسه با دوربین های IP هستند، می پردازیم.

پیشرفت های سال های اخیر در زمینه سازگاری و رزولوشن دوربین مداربسته آنالوگ

اخیرا پیشرفت ها در زمینه سازگاری و رزولوشن دوربین مداربسته آنالوگ بسیار چشمگیر بوده است. این موارد موجب شده است که حتی تعمیر دوربین مداربسته آنالوگ نیز با چالش هایی مواجه شود. در اینجا ترجیح می دهیم تا به برخی از مهم ترین پیشرفت های آنالوگ HD اشاره کنیم.

• قابلیت عملکرد متقابل : دستگاه های ضبط (DVR) نسل جدید آنالوگ HD به طور روز افزون از هر ۳ نوع فناوری (AHD ، CVI و TVI) پشتیبانی می کنند. چرا که تراشه های جدیدتر این قابلیت را به صورت درونی در اختیار قرار می دهند.
• افزایش رزولوشن : در حالی که حداکثر رزولوشن برای آنالوگ HD در سال های اول P1080 بود، اما امروزه دوربین های ۳ مگاپیکسلی و ۴ مگا پیکسلی نیز در دسترس هستند و حتی برای ارائه ۴K نیز برنامه ریزی شده اند.
• توان مصرفی بر روی کابل کواکسیال : جدید ترین نسل پردازنده های آنالوگ HD از ارسال همزمان ویدئو و توان بر روی یک کابل کواکسیال پشتیبانی می کنند.

انواع آنالوگ HD

دوربین مداربسته آنالوگ HD در همه موارد از انتقال تصویر بر روی کابل کواکسیال پشتیبانی می کنند، که معمولا امکان انتقال تصویر تا ۵۰۰ متر با کابل RG-59و حداقل رزولوشن ماکزیمم P1080 را دارد. گفتنی است که نسل جدید این دوربین ها از رزولوشن های ۳، ۴ و ۵ مگاپیکسلی و۴K  نیز پشتیبانی می کنند.

AHD یا آنالوگ با وضوح بالا

AHD یا آنالوگ با وضوح بالا (Analogue High Definition) توسط شرکت نکست چیپ (NEXTCHIP) ، تولید کننده ی کره ای تراشه ، ابداع شده است. نسخه ی اولیه ی آن از رزولوشن حداکثری P720 پشتیبانی می کرد. اما این میزان در نسخه ی دوم به P1080 افزایش یافت. شناخته شده ترین برندهایی که از AHD پشتیبانی می کنند سامسونگ (SAMSUNG)  و دیجیتال واچ داگ (Digital Watch Dog) هستند. با این حال، بیشتر محصولات AHD در حقیقت دوربین مداربسته ارازان از سوی برندهای کمتر شناخته شده هستند. عمده ی شهرت AHD به واسطه ی داشتن کم هزینه ترین دوربین مداربسته آنالوگ HD  است، که اغلب با قیمت های ۱۰ دلار یا حتی کمتر برای هر دوربین عرضه می شوند. البته معمولا این عرضه از سوی تولید کنندگان بدون نام تجاری و با حداقل پشتیبانی است.

CVI یا رابط ویدئویی مرکب

HD-CVI رابط ویدئویی مرکب (High Definition Composite Video Interface) توسط شرکت داهوا (Dahua) ابداع شد و در ابتدا در انحصار این شرکت قرار داشت. با این حال، از آن زمان به بعد مجوز استفاده از آن بر اساس مشخصات HDcctv 2.0  به سایر تولید کنندگان اعطا شد، که در حال حاضر برخی محصولات CVI غیر از داهوا در بازار وجود دارد.

منابع اصلی محصولات CVI در آمریکای شمالی شرکت داهوا و تولید کنندگان اصلی آن شامل فلر (Flir) هانی ول (Honeywell) و کیوسی (Q-See) هستند. در ابتدا ، داهوا CVI را تحت انحصار خود داشت، و نه تنها از AHD و TVI پشتیبانی نمی کرد، بلکه آن ها را به پیگرد قانونی تهدید کرد. سپس، در سال ۲۰۱۶، داهوا موضعش را با انتشار نسخه ی ۳٫۰ خود تغییر داد و اکنون از AHD و TVI بر روی دستگاه های دستگاه ضبط آنالوگ HD  پشتیبانی می کند.

در حال حاضر، دوربین های ۴ مگا پیکسلی CVI در دسترس هستند. آزمایش ها نشان می دهند که این دوربین مداربسته آنالوگ کیفیت تصویر مشابهی را نسبت به دوربین های IP معادل خود در صحنه های روشن، کم نور و WDR ارائه می دهند. علاوه بر این، عملکرد CVI روی کابل های طولانی نیز بهبود یافته است و در طول کابل تقریبأ ۱۵۰۰ فوتی (حدود ۴۵۷ متری) هیچ افت کیفیتی قابل مشاهده نیست یا بسیار اندک است. محدودیت اصلی این فناوری فریم ریت (Frame Rate) است.

TVI یا رابط ویدئویی انتقالی

ابداع HD-TVI یا رابط ویدئویی انتقالی (Transport Video Interface) توسط شرکت تکپوینت (Techpoint)  تولید کننده ی تراشه، انجام شد که توسط چند تولید کننده ی دیگر نیز ادامه یافته است. هایک ویژن (Hikvision) ، رقیب اصلی داهوا، بزرگ ترین این تولیدکنندگان است. سایر تولید کنندگان، نظیر کی تی اند سی (KT&C) ، سی ان بی  (CNBTEC) ، اسپکو (Speco) و نیز تولید کنندگان کوچک تر آن را پذیرفته اند. علاوه بر این، هایک ویژن دارای برندهای متعددی است که تولیدات خود را عرضه می کنند. به این ترتیبHD-TVI  با این نام ها به صورت فزاینده در دسترس قرار می گیرد. در جدید ترین نسخه ی HD-TVI ، یعنی نسخه ی۳٫۰ پشتیبانی دستگاه ضبط از AHD و CVT و نیز دوربین های ۳ مگاپیکسلی اضافه شده است. دوربین های TVI ۵ مگاپیکسلی TVI در نیمه ی دوم سال ۲۰۱۷ از سوی هایک ویژن عرضه شدند.

کد گذاری و انتقال

همه ی دوربین مداربسته آنالوگ و استریم های نظارت تصویری توسط کدگذاری و فشرده سازی (نظیر H.264 یا H.265) می شوند. تفاوت اصلی در میان این سه حالت محل انجام فشرده سازی است. در دوربین های IP، فشرده سازی در داخل دوربین انجام می شود. در سایر دوربین ها، فشرده سازی در سمت سرور و تجهیزات ذخیره سازی (ضبط کننده، انکدر، ویدئو سرور و غیره) انجام می شود. این مسئله عامل اصلی تفاوت عملکردها است.

مزایای کد گذاری در داخل دوربین

• به دلیل اینکه تصویر ویدئویی در داخل دوربین فشرده می شود پهنای باند اساسأ نامحدود است. خروجی می تواند ۳ مگابایت، ۵ مگابایت، ۱۰ مگابایت، ۲۰ مگابایت یا بیشتر باشد و به راحتی می تواند در داخل زیر ساخت های استاندارد شبکه های کامپیوتری (برای مثال، اترنت۱۰۰ مگابیتی) قرار گیرد.
• به مانند رایانه، به راحتی می توان ویژگی های پیشرفته ای همچون فشرده سازی صوت، اصلاح پانورامایی دوربین مداربسته چشم ماهی، پشتیبانی از چند سنسور تصویر ، انجام تجزیه و تحلیل های ویدئویی و … را اضافه کرد.
• در سمت گیرنده، به هیچ سخت افزار تخصصی نیاز نیست. چون تصویر ویدئویی معمولا بر اساس استانداردهای مبتنی بر ۲۶۴ یا H.265 فشرده می شود. کل نیاز سیستم مدیریت ویدئویی، کلاینت و ضبط کننده نرم افزار دوربین مداربسته Open Platform برای کد گشایی و نمایش است. اتصال به دوربین برای دوربین های IP از طریق API تولید کننده ی دوربین انجام می شود. در مقابل، هنگامی که کدگذاری در سمت سرور انجام می شود، سخت افزار تخصصی همیشه باید وجود داشته باشد، که محدودیت های سازگاری در سمت دیگر و پشتیبانی دستگاه ضبط را به همراه خود دارد.

معایب کدگذاری در دوربین

کدگذاری در دوربین مداربسته موجب افزایش هزینه می شود. زیرا هر دوربین، به جای این که به یک یا چند DVR یا انکدر کدگذاری کننده ی چند دوربین متصل شود، برای کد گذاری نیاز به توان پردازشی و سخت افزاری دارد. این یکی از دلایلی است که باعث می شود دوربین مداربسته آنالوگ به طور معمول ارزان تر از دوربین های IP باشند. همراه با این افزایش هزینه، چون هر دوربین IP نقش یک رایانه را دارد، پیچیدگی آن هم بالاتر است. به همراه مزایای مربوط به رایانه بودن دوربین ها، معایبی نظیر افزایش پیچیدگی، احتمال ناسازگاری های نرم افزاری، نیاز به یکپارچه سازی و غیره نیز وجود دارد. این مسائل به طور کلی در دوربین مداربسته آنالوگ (HD  یا SD) وجود ندارند.

رزولوشن دوربین مداربسته آنالوگ

با ورود به سال ۲۰۱۷، هر دو نوع دوربین مداربسته آنالوگ HD و IP به طور معمول با رزولوشن P1080 و Full HD  ارائه شدند. این یک جهش بزرگ نسبت به محدودیت قبلی آنالوگ SD ، یعنی رزولوشن VGA یا تقریبا ۰٫۳ مگا پیکسل، بود. با وجود این، اکنون دوربین های ۴K با رزولوشن ۸٫۳ مگاپیکسلی IP رایج هستند.

در طول سال ۲۰۱۶، تأمین کنندگان دوربین مداربسته آنالوگ HD درباره ی رزولوشن ۴K صحبت می کردند. اما هیچ دوربین ۴K به بازار عرضه نشد. با این حال، چندین مدل ۳ و ۴ مگاپیکسلی هر چند با فریم ریت پایین عرضه شدند. هر محصول ۴K که در سال ۲۰۱۷ ارائه شد، به میزان قابل توجهی کاهش فریم ریت داشت (۷٫۵ فریم در ثانیه چیزی است که ذکر شده است) و این امر باعث می شود که تصویر ۴K واقعی نباشد. اما باز هم رزولوشنی معادل ۸٫۳مگاپیکسل دارد.

در حال حاضر،IP  از نظر رزولوشن در فریم ریت کامل در صدر ایستاده است. گرچه کاربرد آن به طور فزاینده محدود به مواردی می شود که واقعا به دوربینی با رزولوشن بسیار بالا نیاز دارند. به ویژه برای استفاده در محیط داخلی و خانه ها یا کسب و کارهای کوچک ترP1080 HD  اغلب کافی است.

ویژگی های پیشرفته

دوربین های IP از نظر ویژگی های پیشرفته صدرنشین هستند. با توجه به اینکه این دوربین ها در واقع رایانه هایی هستند که به آن ها دوربین متصل شده است، می توانند تمامی انواع پردازش های پیشرفته (صوت، اصلاح تصویر چشم ماهی، پشتیبانی از چند سنسور تصویر، تجزیه و تحلیل Onboard و غیره) را ارائه کنند. CVI و TVI نیز برخی از ویژگی های IP  نظیر I/O و صدای دو طرفه و همچنین کنترل PTZ (دوربین مداربسته اسپید دام) و تنظیم از طریق کابل کواکسیال را ارائه می دهند. هم چنین، AHD  کنترل PTZ/PSD را بر روی کابل کواکسیال ارائه می کند، در حالی که SDI این کار را نمی کند.

سازگاری ذخیره ساز

با اضافه کردن نرم افزار، می توان دوربین های IP را با هر دستگاه ذخیره ساز (NVR) یا کلاینتی سازگار کرد. خواه این یکپارچه سازی به صورت اختصاصی باشد یا با استفاده از استانداردهایی دیگر دوربین مداربسته آنالوگ HD به سخت افزار گیرنده یا کدگذاری اختصاصی نیاز دارد و نمی تواند به سادگی به DVR های قدیمی تر آنالوگ اضافه شود. دستگاه های ضبط یا انکدرهای جدید باید همراه با دوربین ها خریداری شوند. دستگاه های ضبط CVI AHD و TVI به نحو فزاینده می توانند ورودی های آنالوگ NTSC و PAL را با نوع آنالوگ HD  خود ترکیب کنند و مطابقت دهند. انواع دوربین مداربسته آنالوگ HD  از دیر باز با یکدیگر سازگار نبوده اند. برای مثال، اگر دوربین مداربسته TVI را به یک دستگاه ضبط AHD یا CVI تنها وصل کنید، هیچ تصویر ویدئویی قابل استفاده ای دریافت نخواهید کرد.

سازگاری با کواکسیال

برای پیاده سازی دوربین های IP بر روی کابل کواکسیال، به تبدیل اترنت بر روی کواکسیال یا EoC نیاز داریم. با این کار، معمولا بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ دلار به هزینه ی هر دوربین افزوده می شود. تمامی انواع دیگر دوربین ها به گونه ای طراحی می شوند که بتوانند بر روی کابل های کواکسیال نصب شده تصویر بدهند. گرچه محدودیت های فاصله ی مورد ادعا متفاوت است. CVI و TVI هر دو ادعای مسافت بیش از ۱۵۰۰ فوتی را با استفاده از کابل RG-59 مطرح می کنند. در آزمایش های انجام شده، TVI های اولیه ای که عرضه شده اند، برخی مشکلات را در استفاده از کابل های طولانی داشتند، اما از آن زمان در نسخه های با تراشه ی HD-TVI2.0  اصلاح شده است.

انتقال برق بر روی کابل کواکسیال

یکی از مزایای بزرگ نصب دوربین های IP ویژگی ای تحت عنوان  PoEیعنی انتقال برق بر روی اترنت است. با این قابلیت، به جای استفاده از یک کابل برای تصویر ویدئویی و یک کابل دیگر برای برق، می توان تنها از یک کابل استفاده کرد و مبدل ها را نیز می توان حذف کرد. در دوربین مداربسته آنالوگ نیز با استفاده از قابلیت انتقال برق بر روی کابل کواکسیال، می توان از کابل ترکیبی به جای کابل RG59  استفاده کرد، منبع برق خارجی را حذف نمود و زمان نصب را کاهش داد. میزان کاهش هزینه ی تخمین زده شده برای نصب های جدید ۲۰ دلار برای هر دوربین است با در نظر گرفتن ۱۶ دوربین و ۲۰۰۰ فوت نصب کابل، به نظر می رسد که قابلیت انتقال برق بر روی کابل کواکسیال هزینه ها را حدود ۳۰۰ دلار کاهش می دهد.

پشتیبانی پس از فروش دوربین های آنالوگ HD

فناوری IP هم به لحاظ تعداد تولید کنندگان و هم از نظر شکل های موجود، دارای پشتیبانی گسترده ی فروشنده است. هر چند که گونه های دوربین مداربسته آنالوگ HD ، با توجه به مدت زمان نسبتا کوتاهی که از عرضه ی آن ها گذشته است محدودیت دارند، اما پشتیبانی از آن ها در حال رشد است.

• نظر عموم بر این است کهAHD در طول زمان کمترین پشتیبانی فروشنده را داشته است. چرا که معمولا با هزینه ی کم و توسط برندهای بی نام (No-Name) عرضه می شود. با این حال، تولید کنندگانی نظیر سامسونگ محصولات AHD نیز ارائه می کنند.
• CVI دارای پشتیبانی گسترده ای از سوی داهوا بنیانگذار CVI و سایر تولید کنندگان آن ها است.
• TVI توسط تعدادی از شرکت ها پشتیبانی می شود، اما تا به حال هایک ویژن و سایر تولیدکنندگان اصلی آن، بزرگترین ها محسوب می شوند.

برندهای بزرگ غربی و ژاپنی که از آنالوگ HD پشتیبانی نمی کنند

امروزه دیگر سیاری از بزرگترین برندهای دنیا از دوربین مداربسته آنالوگ HD  پشتیبانی نمی کنند. برای مثال هیچ کدام از برندهای اویجیلون، اکسیس، کانن، دوربین مداربسته بوش ، پاناسونیک ، پلکو و سونی از دوربین مداربسته آنالوگ HD پشتیبانی نمی کنند. بدون پشتیبانی این شرکت ها، تلاش های بازاریابی پشتوانه ی آنالوگ HD  و همینطور اعتبار این فن آوری محدود می شود. زیرا بسیاری افراد برای تصمیم گیری درباره ی اینکه از چه فناوری ای استفاده کنند به این تولید کنندگان بزرگ رجوع می کنند. در سوی مقابل، آنالوگ HD توسط تولید کنندگان چینی و کره ای رهبری شده است. آن ها قوی ترین شرکت ها در سطح پایین تا متوسط بازار هستند و برای خریداران متوسط به اندازه ی برندهای غربی و ژاپنی شناخته شده نیستند.

دسترسی به مدل

محدودیت مهم دوربین مداربسته آنالوگ HD  با وجود قیمت بسیار پایین آن، تعداد نسبتا کم مدل های دارای قابلیت های بالا بود. زیرا بیشتر دوربین های AHD / TVI / CVI و دستگاه های ضبط دارای قابلیت کم برای پروژه های نصب با هزینه های معقول در نظر گرفته می شوند. دوربین هایی که از ویژگی های پیشرفته ای نظیر WDR با نور دهی چندگانه، عملکرد در نور فوق العاده کم و پشتیبانی می کنند، نسبت به دوربین های IP دارای این ویژگی ها، رواج کمتری دارند. با این حال، دوربین مداربسته آنالوگ HD  نسل جدید داهوا و هایک ویژن به نحو فزاینده ای از ویژگی های مذکور پشتیبانی می کنند. از سوی دیگر، بسیاری از ویژگی های حرفه ای و خاص در دوربین های IP نسبت به مدل های آنالوگ HD  بیشتر است. زیرا بیشتر فروشندگان آنالوگ HD را عمدتا متمرکز بر بازار بودجه در نظر می گیرند.

هزینه

دوربین مداربسته آنالوگ HD ، هم از نظر دوربین و هم ضبط کننده، نسبت به IP مزایای قابل توجهی در بخش هزینه دارد. پایین تر بودن ۳۰ تا ۵۰ درصدی هزینه ی آنالوگ HD  نسبت به سیستم های IP با مشخصات معادل امری متداول است. هزینه های دوربین IP در حال حاضر به نسبت بالا است. این در حالی است که در ابتدای سال ۲۰۰۰ میلادی هزینه ها بسیار بالا بودند و بعدها به کمک گسترش تولید کنندگان کم هزینه ها کاهش یافت. دوربین های AHD / TVI / CVI و ضبط کننده های آن ها، حتی در مقایسه با دوربین های تحت شبکه مشابه، بسیار ارزان تر هستند.

سهولت نصب

اتصال دوربین به ضبط کننده ی IP مشکل تر از هر نوع غیر آنالوگ دیگر است. در سیستم  IP، هر دوربین نیاز به یک آدرسIP  دارد. شبکه باید به صورت مجزا و مستقیم پیکربندی شود. برای اتصال دوربین ها نصاب باید IP آن ها را بداند و سیستم مدیریت ویدئویی یا ضبط کننده باید از طریق نرم افزاری یا درایور مستقیم از آن ها پشتیبانی کند. البته این کار برای متخصصان با تجربه ی نظارت تصویری IT چندان دشوار نخواهد بود. با این حال، برای بسیاری از افراد غیر متخصص در حوزه ی IT و افراد سنتی با آگاهی کمتر، نصب و راه اندازی دوربین مداربسته آنالوگ ساده تر خواهد بود.

دوربین مداربسته آنالوگ HD فاصله با IP را کاهش داده است

امکان دسترسی فزاینده، جا افتادن بهتر در صنعت نظارت تصویری و بهبود ویژگی ها (وضوح بالاتر، سازگاری بهتر) به گسترش انتخاب دوربین مداربسته آنالوگ HD  کمک می کنند. از سوی دیگر، آنالوگ HD  هنوز هم شدیدا بر بخش کم بضاعت بازار متمرکز و بر آن غالب است. فقدان گزینه های دوربین مداربسته آنالوگ و امتناع بزرگترین برندهای غربی و ژاپنی برای پشتیبانی از آنالوگ HD  آن را عقب نگه داشته است. در نهایت باید گفت که مزایای عملکردی برای دوربین های IP در کاربردهای سطح بالای نامحدود همچنان حفظ خواهد شد. زیرا ذخیره سازی، تجزیه و تحلیل های Onboard، مولتی سنسور با یک خروجی و غیره ، همچنان تنها به صورت IP ادامه خواهند داشت. علاوه بر این، بسیاری از کاربردهای بزرگ تر با کابل کشی UTP استانداردسازی شده اند.[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][cws_sc_vc_blog title=”مطالب مرتبط” post_tax=”post_tag” post__terms=”” post_post_tag_terms=”%d8%af%d9%88%d8%b1%d8%a8%db%8c%d9%86-ip” layout=”small” links_enable=”1″ items_pp=”7″][/vc_column][/vc_row]

بازه دینامیک بالا : کیفیت بالا در شرایط سخت نوری

بازه دینامیک بالا یا  WDR (Wide Dynamic Range) در دوربین مدار بسته برای ضبط تصاویری با کیفیت بالا در شرایط سخت نوری، بسیار مهم و حیاتی است. با این حال، بدون وجود استانداردهای واقعی، هر تولید کننده ای می تواند مدعی داشتن WDR باشد. چه بسا بسیاری از آن ها این کار را می کنند، حتی اگر عملکرد واقعی ضعیف باشد، که این ادعاها باعث ایجاد سر در گمی، حتی برای کاربران با تجربه، شده است. در این نوشته مسائل مربوط به بازه دینامیک بالا یا  WDR را به تفکیک بررسی می کنیم و موضوعات زیر را توضیح می دهیم.

سرفصل های مرتبط با مباحث بازه دینامیک بالا یا WDR

• وضعیت بازه دینامیک بالا یا WDR در سال های اخیر.
• WDR چیست؟
• تفسیر مشخصات WDR.
• چگونه WDR را اندازه گیری کنید؟
• چالش های دوربین WDR .
• پیاده سازی های WDR واقعی.
• نگرانی ها درباره ی WDR جعلی.
• ابهام درباره ی واژه شناسی تولید کنندگان.

وضعیت WDR در سال های اخیر

وضعیت بازه دینامیک بالا در سال های اخیر به این ترتیب بوده که روندهای سال های آغازین استفاده از این فن  همچنان ادامه یافته است. این روند را می توان طی مراحل زیر توصیف نمود.

WDR یا بازه دینامیک بالا واقعی ارزان شده است

روزگاری بازه دینامیک بالا یا همان  WDR واقعی یک ویژگی برتر به شمار می آمد. اما اکنون حتی مدل های ارزان هم عملکرد قابل مقایسه با مدل های رده بالا دارند و با مقایسه بین دوربین مداربسته ارزان نظیر مدل های ۴ مگاپیکسلی هایک ویژن (Hikvision) و داهوا (Dahua) یا سری جدید M30 اکسیس (همگی با قیمت کمتر از ۲۰۰ دلار) با مدل های معمولی WDR که در گذشته که بیش از ۵۰۰ دلار قیمت داشتند، می بینیم که قیمت ها به صورت قابل توجهی کاهش یافته است.

WDR آنالوگ HD

علاوه بر این، هم اکنون می توان بازه دینامیک بالا یا WDR را بر روی بسیاری از مدل های آنالوگ HD نیز پیدا کرد. این در حالی است که پیش از این کسانی که به عملکرد بهتر WDR نیاز داشتند، باید به سراغ استفاده از دوربین تحت شبکه می رفتند. این امر هزینه ی استفاده از WDR را باز هم پایین می آورد. زیرا برخی از این مدل ها را می توان با قیمت هایی کمتر از ۱۰۰ دلار نیز خریداری کرد.

هر چند که WDR را به سختی می توان یک ویژگی عمومی نامید و عملکرد آن هنوز هم به میزان گسترده ای متغیر است، اما انتظار داریم با تداوم بهبود سنسور دوربین های مداربسته و SoC ها، این تحول به سمت کاهش هزینه ی WDR همچنان ادامه پیدا کند.

WDR چیست؟

WDR مخفف عبارت Wide Dynamic Range (بازه دینامیک بالا) است و اساسا به معنای توانایی تولید تصویر با کیفیت بالا در طیف وسیعی از سطوح روشنایی است. برای مثال، در تصویری که می بینید، مرکز صحنه به خاطر تابش نور خورشید در پشت شخص وارد شونده بسیار روشن است. این در حالی است که دو طرف راهرو تاریک شده اند و دیوار پشتی (روبروی دوربین) تاریک تر است. زیرا در این حالت هیچ نور مستقیمی را دریافت نمی کند. در این جا چگونگی اندازه گیری این سطوح نور را به دقت مورد بررسی خواهیم داد.

ویژگی WDR می تواند تفاوت های زیادی را در صحنه هایی که سطوح نور کاملا متفاوتی دارند، رقم بزند. در این جا مثالی از یک فرد در حال حرکت درون یک راهرو داریم. دوربین مداربسته بدون WDR تنها جزئیات کلی را نشان می دهد. اما با آن نمی توان چهره را تشخیص داد. این در حالی است که دوربین با WDR واقعی به وضوح چهره ی سوژه، حالت مو، و … را به ما نشان می دهد.

چالش های دوربین با بازه دینامیک بالا

دوربین های مداربسته معمولی، به دلیل وابستگی به نوردهی منفرد، به طور معمول در صحنه هایی که طیف وسیعی از سطوح روشنایی وجود دارد، مشکل پیدا می کنند. دوربین ها برای خلق تصویر به نور نیاز دارند. با این حال، نور بیش از حد باعث شسته شدن تصویر می شود. همان گونه که اگر نور خیلی کم باشد تصویر بسیار تاریک می شود. اگر صحنه ای با روشنایی یکنواخت داشته باشید، هیچ مشکلی وجود ندارد. در این حالت، دوربین مداربسته به سادگی اندازه باز شدن و سرعت شاتر خود را برای دریافت نور مناسب تنظیم می کند. به همین دلیل است که تولید کنندگان معمولا دوربین های خود را در صحنه هایی با نور پردازی یکنواخت برای تبلیغ آن قرار می دهند.

با وجود این، اگر صحنه ای دارای یک طیف گسترده از سطوح روشنایی باشد، دوربین مداربسته یک چالش جدی پیش رو خواهد داشت. اگر برای ثبت بهینه مناطق روشن تر مقدار نور دریافتی را محدود کند، مناطق کم نورتر بیش از اندازه تاریک خواهند بود. از سوی دیگر، اگر برای ثبت بهینه بخش های تاریک تر رویکرد معکوس را انتخاب کند، بخش روشن شسته می شود. تصویر زیر این موازنه ی دشوار را نشان می دهد. بنابراین، برای غلبه بر این مشکل باید کاری انجام داد.

اندازه گیری WDR

دانستن اینکه وسعت سطوح روشنایی موجود در یک صحنه چقدر است اهمیت زیادی دارد. واحد مورد قبول برای اندازه گیری این پارامتر در نظارت ویدئویی دسی‌بل است (برای مثال، ۵۸ دسی‌بل ، ۱۱۳ دسی‌بل ، و غیره). سطوح بالاتر دسی‌بل به معنی عملکرد قوی تر بازه دینامیک بالا یا WDR  است. متأسفانه این اندازه گیری ها استاندارد سازی نشده اند و تعیین آن در اختیار خود تولید کنندگان است. بنابراین، نباید چندان به آن ها اعتماد کرد. تأسف بار تر این که تولید کنندگان ممکن است درجات متفاوت بازه دینامیک بالا یا WDR  را ارائه دهند که این امر باعث بغرنج تر شدن وضعیت می شود.

در حالی که خود اندازه گیری های دسی‌بل به نسبت مرموز و مبهم هستند یعنی به صورت فیزیکی معنی آن ها قابل درک نیست. اما این اندازه گیری ها مبتنی بر یک سناریوی آزمایش خاص هستند. برای این کار، از یک نمودار سیاه و سفید با سایه های متعدد، از سفید تا سیاه، استفاده می شود. هر چه سطوحی که یک دوربین می تواند نمایش دهد یا ضبط کند، بیشتر باشد، رتبه ی دسی‌بل آن بالاتر می رود و عملکرد بازه دینامیک بالا یا WDR  آن باید بهتر باشد. در این جا یک تصویر نمونه از ابزار اندازه گیری WDR متعلق به Pixim را مشاهده می کنید. متأسفانه این آزمایش به صحنه های عالم واقع قابل تعمیم نیست و تضمینی وجود ندارد که این روش را تولید کنندگان برای اندازه گیری WDR مورد استفاده قرار دهند.

تفسیر مشخصات WDR

هرگز نباید به مشخصات دسی بل تعیین شده توسط تولید کننده اعتماد کنید. زیرا این مشخصات توسط خود تولید کننده تخصیص داده می شوند و اعتبار آن ها مستقلا سنجیده نمی شود. با این حال، باز هم الگوهایی وجود دارد که باید در نظر بگیرید. این الگو به شرح زیر هستند.

WDR ۷۰ دسی‌بل یا کمتر

رتبه بندی بازه دینامیک بالا یا WDR  ۷۰ دسی‌بل یا کمتر تقریبا همیشه به این معنی است که دوربین از WDR  واقعی پشتیبانی نمی کند. زیرا تولید کنندگان می دانند رتبه بندی دوربین در این سطح پایین تضمین خواهد کرد که دوربین از نظر مقیاس WDR در سطح پایینی قرار دارد. دوربین های مداربسته معمولی، یعنی دوربین های بدون WDR، در بیشتر مواقع در محدوده ی ۵۵ تا ۷۰ دسی بل رتبه بندی می شوند.

WDR بیش از ۱۰۰ دسی‌بل

امتیاز بازه دینامیک بالا یا WDR  بیش از ۱۰۰ دسی‌بل معمولا -ولی نه همیشه به این معنی است که دوربین از WDR واقعی با نوردهی چندگانه پشتیبانی می کند. باز هم باید گفت که اگر چه تولید کنندگان برای تعیین رتبه ی WDR آزاد هستند، هیچ تضمینی برای صحت رتبه بندی وجود ندارد.

رعایت جانب احتیط از سوی تولید کنندگان

در همین ارتباط، برخی از تولید کنندگان در رتبه بندی بازه دینامیک بالا یا WDR  خود جانب احتیاط را رعایت می کنند. برای مثال، سونی (SONY) بسیاری از دوربین های WDR واقعی خود را تنها با ۹۰ دسی بل ذکر می کند. در حالی که این امر به این معنی نیست که این دوربین ها از محصولات تولید کننده ی دیگری که به دوربین های خود ۱۲۰ دسی بل با ۱۳۰ دسی بل اختصاص داده است، ضعیف تر باشد. برای تأیید چنین امتیاز هایی به آزمایش های واقعی نیاز است.

WDR دسی بل پایین تر

در همین چند سال گذشته، شاهد تولید کنندگانی بوده ایم که با تخصیص رتبه بندی های ۱۳۰ یا حتی ۱۴۰ دسی بل رقابت در این دوربین مداربسته عرصه را شتاب بخشیده اند. با وجود این، در آزمایش ها مشخص شده است که دوربین هایی با مشخصات دسی بل پایین تر (حتی ۹۰ دسی بل) ممکن است در شرایط واقعی حتی کارایی بیشتری نسبت به این مدل ها داشته باشند.

یک رویکرد جایگزین

در آزمایش های انجام شده، روش جایگزینی را برای اندازه گیری میزان بازه دینامیک بالا یا WDR  صحنه در شرایط واقعی ابداع شده است. در این رویکرد جایگزین با استفاده از دستگاه لوکس متر روشن ترین و تاریک ترین نقاط هر صحنه ثبت می شود. نسبت این دو، شاخصی قوی از میزان چالش برانگیز بودن صحنه است. در راهرویی که به سمت فضای بیرون باز می شود، با ورودی کوچک به یک فضای سرپوشیده، بازه دینامیکی معمولا بالا است، که این امر در تصویر نشان داده شده است.

با یک ورودی باز که ۱۳۰۰ لوکس نور دارد و کناره های داخلی در که در حدود ۲۰۰ لوکس نور دارند، نسبت بازه دینامیک بالا یا WDR  در حدود ۶٫۵ برابر است. هرچه نسبت WDR به ۱ نزدیکتر شود، کمتر احتمال می رود که قابلیت  WDR مورد نیاز باشد. علاوه بر این، هر چه این نسبت مقدار کمتری داشته باشد، به قابلیت WDR کم قدرت تری نیاز خواهد بود. و حتی با وجود روش ما نیز باید سطوح روشنایی را اندازه گیری کنید، که این کار می تواند توسط یک نورسنج ۱۰۰ تا ۱۵۰ دلاری انجام شود. به هر صورت، مطمئن شوید که این کار را زمانی انجام می دهید که نور خورشید در شدیدترین حالت باشد. زیرا نسبت WDR در طول روز و با حرکت خورشید تغییر می کند.

رزولوشن و WDR

به طور کلی، با برابر بودن سایر عوامل، رزولوشن بالاتر باعث بهبود عملکرد بازه دینامیک بالا یاWDR  می شود. البته این بهترین با پیچیده ترین رویکرد نیست. با این حال، افزایش تعداد پیکسل ها کمک می کند تا جزئیات دقیق تری حتی در مناطق تاریک تر یا روشن تر  ثبت شود. یک نمونه آزمایشی های در زیر نشانگر این شواهد است. حتی اگر از WDR واقعی استفاده کنید، باز هم ضعیف ترین عملکرد مربوط به دوربین SD است. کیفیت دوربین ۵ مگاپیکسلی بدون WDR به سادگی از SD فراتر می رود، زیرا این دوربین جزئیات بیشتری را ثبت و ضبط می کند. در نهایت هم دوربین اچ دی با WDR بهترین عملکرد را دارد.

توجه داشته باشید که بازه دینامیک بالا یاWDR  با نور دهی چندگانه عموما برای صحنه های دارای بازی دینامیک بسیار بالا ترجیح داده می شود. زیرا افزایش رزولوشن را نمی توان به سادگی با WDR امروزی مقایسه کرد. با وجود این، با برابر بودن همه ی شرایط، دوربینم مداربسته بدون WDR با رزولوشن بالاتر عملکرد بهتری از مدل دارای رزولوشن پایین تر خواهد داشت.

پیاده سازی های بازه دینامیک بالا یاWDR واقعی در برابر جعلی

از آنجایی که چالش اصلی در صحنه های بازه دینامیک بالا یاWDR  اعمال تنظیمات مناسب نور دهی برای ضبط تصویر در مناطق تاریک و روشن است، رایج ترین راه حل استفاده از نور دهی چندگانه و سپس ترکیب آن ها برای خلق تصویری با کیفیت بهتر است. نور دهی کوتاه مدت مناطق روشن تر و نوردهی طولانی تر مناطق تاریک تصویر را ضبط می کند. به توصویر زیر توجه کنید.

در این آزمایش، این نور دهی چندگانه نقطه ی قوت اصلی دوربین های بازه دینامیک بالا یاWDR  با عملکرد بالا است. در حالی که با استفاده از دوربین های WDR با نور دهی چندگانه را توصیه می شود. اما باید بدانید که این کافی نیست. تعداد نور دهی های مورد استفاده و سایر تکنیک های پردازش تصویر پیاده سازی شده نیز می توانند تفاوت ایجاد کنند. با وجود این، معمولا هیچ کدام از این موارد توسط تولید کنندگان فاش و اعلام نمی شود.

نوردهی چندگانه به عملکرد در نور کم آسیب می زند

ایراد رایج پیاده سازی WDR  با نور دهی چندگانه عملکرد ضعیف تر در شرایط کم نور است. استفاده از نور دهی چندگانه معمولا امکان تنظیم سرعت شاتر را فراهم می آورد. با این حال، زمانی که محیط تاریک است، سرعت آهسته تر شاتر باعث ورود نور بیشتر می شود و یک تصویر روشن تر تولید می کند. هر چند میزان روشنایی تصویر بیش از اندازه خواهد بود و باعث تاری حرکت نامطلوبی خواهد شد.

هنگام استفاده از دوربین های بازه دینامیک بالا یاWDR  ، اطمینان بیابید که WDR در طول شب غیر فعال است تا از حداکثر عملکرد در نور کم بهره مند شوید. برخی دوربین ها این عمل را به صورت خودکار انجام می دهند. از جمله این نمونه ها می توان به دوربین مداربسته ویوتک اشاره نمود که توسط نمایندگی ویوتک توزیع می شود. تنظیمات برخی دیگر به صورت دستی است و تعداد اندکی هم هیچ گزینه ای برای این کار ندارند. در صورتی که اولویت کار دوربین در شرایط کم نور باشد، این ویژگی به عنصری مهم تبدیل می شود.

روش های WDR جعلی

دو تکنیک شبیه بازه دینامیک بالا یاWDR  دیگر وجود دارد که اغلب از سوی تولید کنندگان به عنوان روش های جایگزین WDR با نور دهی چندگانه ادعا شده اند. با این حال، آزمایش ها نشان داده اند که این تکنیک ها حتی با دوربین های دارای WDR واقعی و عملکرد ضعیف هم قابل مقایسه نیستند.

جبران نور پس زمینه

BLC (Backlight Compensation) یا جبران نور پس زمینه به سادگی نور دهی (تکی) دوربین مداربسته را تنظیم می کند. این کار تنها زمانی مفید است که بخواهید فقط مناطق روشن یا تاریک صحنه را ضبط کنید، نه هر دوی آن ها. با این روش با استفاده از BLC، نور یک قسمت از صحنه را در ازای بدتر شدن نور بخش دیگر بهتر می کنید.

WDR دیجیتال

بازه دینامیک بالا یاWDR  دیجیتال، که با عناوین  EWDR، DWDR  یا WDR الکترونیکی نیز شناخته می شود، به طور کلی تنظیم کنتراست تصویر بر روی چند قسمت از صحنه است. هر چند که ممکن است WDR دیجیتال در برخی صحنه ها بهتر از انجام ندادن هیچ کاری باشد. اما باز هم باید گفت که این روش ها هنوز قابل مقایسه با WDR واقعی نیستند. توجه داشته باشید که بسیاری از تولید کنندگان، WDR دیجیتال را در کنار WDR واقعی ارائه می دهند و کاربران ممکن است به راحتی این دو را با هم اشتباه بگیرند. برای مثال،  Dynamic Capture  اکسیس در مقابل Dynamic Contrast. مراقب کاربرد این واژگان باشید. همچنین، فریب اطلاعات غلط در مورد WDR را نخورید.

تولید مشابه WDR و بدون WDR

هنگامی که تولید کنندگان WDR واقعی را ارائه می دهند، معمولا آن مدل در مقایسه با مدل های بدون بازه دینامیک بالا یاWDR  عملکرد بهتر قابل ملاحظه ای در شرایط نوری سخت ارائه می دهد. از سوی دیگر، در بیشتر مواقع این مدل ها هزینه های چند صد دلاری بیشتری نسبت به مدل های بدون WDR دارند. در این جا اکسیس با WDR و بدون WDR مقایسه شده است.

با P1314 و در این جا هم یک مقایسه در مورد برند سونی است.

تصاویر اکسیس و سونی را با یکدیگر مقایسه نکنید. زیرا این تصاویر از آزمایش های مختلف و در زمان های متفاوت گرفته شده اند و هر دوی این شرکت ها مدل های جدیدتری را به بازار عرضه کرده اند. این تصاویر فقط به عنوان نمونه هایی از تفاوت های مدل های ارائه شده آورده شده است.

مشخصات دروغین WDR دوربین مداربسته

به دلیل اینکه تولید کنندگان ممکن است در مورد پشتیبانی از بازه دینامیک بالا یاWDR  اطلاعاتی مبهم ارائه دهند، در این بخش لیستی از تولید کنندگان ارائه شده است که نشان می دهد کدام تولید کنندگان از WDR واقعی WDR با نور دهی چندگانه استفاده می کنند و کدام ها از WDR جعلی و WDR دیجیتال یا الکترونیکی یا هر دوی آنها پشتیبانی می کنند. همچنین، نکات مربوط به ویژگی های بازاریابی، قراردادهای نام گذاری و … را ارائه می کنیم. تمامی این ۱۵ تولید کننده دارای دوربین هایی هستند که از WDR پشتیبانی می کنند. این در حالی است که حدود نیمی از آن ها دوربین هایی نیز دارند که از WDR دیجیتال پشتیبانی می کند.

[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/6″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]در صورت نیاز برای تعمیر دوربین مدار بسته با ما در ارتباط باشید.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][cws_sc_vc_blog title=”مطالب مرتبط” post_tax=”post_tag” post_post_tag_terms=”%d8%aa%d9%86%d8%b8%db%8c%d9%85%d8%a7%d8%aa-%d8%af%d9%88%d8%b1%d8%a8%db%8c%d9%86-%d9%85%d8%af%d8%a7%d8%b1%d8%a8%d8%b3%d8%aa%d9%87″ layout=”small” links_enable=”1″][/vc_column][/vc_row]