(زبان: "ru")

من به گفتگو در مورد دستگاه که در انتشار قبلی شروع شده است ادامه می دهم.

یکی از عناصر اصلی یک دوربین دیجیتال که آن را از دوربین های فیلمبرداری متمایز می کند، عنصر حساس به نور است که به اصطلاح تشدید کننده تصویر یا حساس به نور نامیده می شود. دوربین دیجیتال. قبلاً در مورد ماتریس‌های دوربین صحبت کرده‌ایم، اما اکنون اجازه دهید ساختار و اصل عملکرد ماتریس را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم، هرچند سطحی تا خواننده را بیش از حد خسته نکنیم.

امروزه اکثر دوربین های دیجیتال مجهز به ماتریس های CCD

ماتریس CCD دستگاه اصل عملیات

بیایید به طور کلی به دستگاه نگاه کنیم ماتریس های CCD.

همانطور که مشخص است نیمه هادی ها به نیمه هادی های نوع n و نوع p تقسیم می شوند. یک نیمه هادی نوع n دارای الکترون های آزاد اضافی است، در حالی که یک نیمه هادی نوع p دارای بارهای مثبت اضافی، "سوراخ" (و در نتیجه کمبود الکترون) است. تمام میکروالکترونیک ها بر اساس برهمکنش این دو نوع نیمه رسانا است.

بنابراین، عنصر ماتریس های CCD یک دوربین دیجیتالبه شرح زیر مرتب شده است. شکل 1 را ببینید:

شکل 1

بدون پرداختن به جزئیات، یک عنصر CCD یا یک دستگاه با شارژ، در رونویسی انگلیسی: charge-coupled-device - CCD، یک خازن MIS (فلزی-دی الکتریک-نیمه هادی) است. این شامل یک بستر نوع p - یک لایه سیلیکون، یک عایق دی اکسید سیلیکون و صفحات الکترود است. هنگامی که یک پتانسیل مثبت به یکی از الکترودها اعمال می شود، منطقه ای در زیر آن تشکیل می شود که از حامل های اصلی - سوراخ ها تهی می شود، زیرا آنها توسط میدان الکتریکی از الکترود عمیق تر به زیر لایه رانده می شوند. بنابراین، یک چاه پتانسیل در زیر این الکترود تشکیل می شود، یعنی یک منطقه انرژی مطلوب برای حرکت حامل های اقلیت - الکترون ها - به داخل آن. بار منفی در این سوراخ جمع می شود. به دلیل عدم وجود حفره در آن و در نتیجه دلایلی برای ترکیب مجدد الکترون ها، می توان آن را برای مدت طولانی در این چاه ذخیره کرد.

در حساس به نور ماتریس هاالکترودها فیلم هایی از سیلیکون پلی کریستالی هستند که در ناحیه مرئی طیف شفاف هستند.

فوتون های نوری که روی ماتریکس می خورند وارد بستر سیلیکونی می شوند و یک جفت حفره-الکترون را در آن تشکیل می دهند. همانطور که در بالا ذکر شد، حفره ها در عمق بیشتری به زیرلایه منتقل می شوند و الکترون ها در چاه پتانسیل تجمع می یابند.

بار انباشته شده متناسب با تعداد فوتون هایی است که به عنصر برخورد می کنند، یعنی شدت. شار نورانی. بنابراین، یک تسکین شارژ بر روی ماتریس، مربوط به تصویر نوری ایجاد می شود.

حرکت بارها در ماتریس CCD.

هر عنصر CCD دارای چندین الکترود است که پتانسیل های متفاوتی به آنها اعمال می شود.

هنگامی که پتانسیلی بیشتر از پتانسیل اعمال شده به این الکترود به الکترود مجاور اعمال می شود (شکل 3 را ببینید)، چاه پتانسیل عمیق تری در زیر آن تشکیل می شود که بار از اولین چاه پتانسیل به داخل آن حرکت می کند. به این ترتیب، شارژ می تواند از یک سلول CCD به سلول دیگر منتقل شود. عنصر CCD که در شکل 3 نشان داده شده است، سه فاز نامیده می شود.

شکل 4. طرح عملکرد یک دستگاه شارژ سه فاز - یک شیفت رجیستر.

برای تبدیل بارها به پالس های جریان (جریان عکس)، از ثبات های تغییر سریال استفاده می شود (شکل 4 را ببینید). این شیفت رجیستر یک ردیف از عناصر CCD است. دامنه پالس های جریان متناسب با مقدار بار منتقل شده و بنابراین متناسب با شار نور فرودی است. سپس توالی پالس های جریان تولید شده با خواندن دنباله بارها به ورودی تقویت کننده اعمال می شود.

آرایه هایی از عناصر CCD با فاصله نزدیک در ترکیب شده اند ماتریس CCD. عملکرد چنین ماتریسی بر اساس ایجاد و انتقال بار محلی در چاه های پتانسیل ایجاد شده توسط یک میدان الکتریکی است.

شکل 5.

بارهای تمام عناصر CCD رجیستر به طور همزمان به عناصر CCD مجاور منتقل می شوند. شارژی که در سلول آخر بود از رجیستر خارج می شود و سپس به ورودی تقویت کننده تغذیه می شود.

ورودی یک رجیستر شیفت سریال، بارهایی را از رجیسترهای شیفت مرتب شده به صورت عمود دریافت می کند که در مجموع به آنها رجیستر شیفت موازی گفته می شود. رجیسترهای شیفت موازی و سریال ماتریس CCD را تشکیل می دهند (شکل 4 را ببینید).

ثبات های شیفت عمود بر رجیستر سریال ستون نامیده می شوند.

حرکت بارهای ثبت موازی کاملاً هماهنگ است. تمام شارژهای یک ردیف به طور همزمان به ردیف مجاور منتقل می شود. شارژهای ردیف آخر وارد رجیستر ترتیبی می شوند. بنابراین، در یک چرخه عملیاتی، رشته ای از شارژها از رجیستر موازی به ورودی رجیستر سریال می رسد و فضایی را برای شارژهای تازه تشکیل شده آزاد می کند.

عملکرد رجیسترهای سریال و موازی توسط یک مولد ساعت هماهنگ می شود. گنجانده شده است ماتریس دوربین دیجیتالهمچنین شامل یک ریزمدار است که پتانسیل را به الکترودهای انتقال ثبت می رساند و عملکرد آنها را کنترل می کند.

یک لوله تشدید کننده تصویر از این نوع ماتریس CCD کامل فریم نامیده می شود. برای عملکرد آن، داشتن یک پوشش ضد نور ضروری است که ابتدا لوله تشدید کننده تصویر را برای قرار گرفتن در معرض نور باز می کند، سپس هنگامی که تعداد فوتون های لازم برای تجمع بار کافی در عناصر ماتریس را دریافت کرد، بسته می شود. آن را از نور این کاور مانند دوربین های فیلمبرداری یک شاتر مکانیکی است. عدم وجود چنین دروازه ای منجر به این واقعیت می شود که وقتی بارها در رجیستر تغییر حرکت می کنند، سلول ها همچنان با نور تابش می کنند و الکترون های اضافی را به بار هر پیکسل اضافه می کنند که با شار نور یک نقطه مشخص مطابقت ندارد. این منجر به "لکه دار شدن" شارژ و در نتیجه به اعوجاج تصویر حاصل می شود.

اطلاعات کلی در مورد ماتریس های CCD.

در حال حاضر، اکثر سیستم‌های ثبت تصویر از ماتریس‌های CCD (دستگاه همراه با شارژ) به عنوان دستگاه حساس به نور استفاده می‌کنند.

اصل عملکرد یک ماتریس CCD به شرح زیر است: ماتریسی از عناصر حساس به نور (بخش تجمع) بر اساس سیلیکون ایجاد می شود. هر عنصر حساس به نور دارای خاصیت انباشتن بارهایی متناسب با تعداد فوتون هایی است که به آن برخورد می کنند. بنابراین، با گذشت زمان (زمان نوردهی) در بخش تجمع، یک ماتریس دو بعدی از بارها متناسب با روشنایی تصویر اصلی به دست می آید. بارهای انباشته شده در ابتدا به بخش ذخیره سازی منتقل می شوند و سپس خط به خط و پیکسل به پیکسل به خروجی ماتریس منتقل می شوند.

اندازه بخش ذخیره سازی نسبت به بخش انباشتگی متفاوت است:

• در هر فریم (ماتریس با انتقال فریم برای اسکن پیشرونده)؛
• در هر نیم فریم (ماتریس با انتقال فریم برای اسکن درهم)؛

همچنین ماتریس هایی وجود دارد که در آنها بخش ذخیره وجود ندارد و سپس انتقال ردیف مستقیماً از طریق بخش تجمع انجام می شود. بدیهی است که برای کارکرد چنین ماتریس هایی، یک شاتر نوری لازم است.

کیفیت ماتریس های CCD مدرن به گونه ای است که شارژ در طول فرآیند انتقال تقریباً بدون تغییر باقی می ماند.

با وجود تنوع ظاهری دوربین های تلویزیونی، ماتریس های CCD استفاده شده در آنها عملاً یکسان هستند، زیرا جرم و تولید در مقیاس بزرگماتریس های CCD تنها توسط چند شرکت تولید می شوند. اینها SONY، Panasonic، Samsung، Philips، Hitachi Kodak هستند.

پارامترهای اصلی ماتریس های CCD عبارتند از:

• ابعاد در پیکسل؛
• اندازه فیزیکی بر حسب اینچ (2/3، 1/2، 1/3، و غیره). علاوه بر این، اعداد خود اندازه دقیق ناحیه حساس را تعیین نمی کنند، بلکه کلاس دستگاه را تعیین می کنند.
• حساسیت

وضوح دوربین های CCD.

وضوح دوربین های CCD عمدتاً با اندازه ماتریس CCD بر حسب پیکسل و کیفیت لنز تعیین می شود. تا حدودی، این می‌تواند تحت تأثیر لوازم الکترونیکی دوربین باشد (اگر ضعیف ساخته شود، می‌تواند وضوح را بدتر کند، اما این روزها به ندرت کار بدی انجام می‌دهند).

در اینجا ذکر یک نکته ضروری است. در برخی موارد، فیلترهای فضایی با فرکانس بالا برای بهبود وضوح ظاهری در دوربین ها نصب می شوند. در این حالت، تصویری از یک جسم که از یک دوربین کوچکتر به دست می‌آید، ممکن است حتی واضح‌تر از تصویری از همان شی که به طور عینی از یک دوربین بهتر به‌دست می‌آید، به نظر برسد. البته زمانی که از دوربین در سیستم های نظارت بصری استفاده می شود این امر قابل قبول است اما برای ساخت سیستم های اندازه گیری کاملاً نامناسب است.

وضوح و فرمت ماتریس های CCD.

در حال حاضر، شرکت های مختلف ماتریس های CCD را تولید می کنند که طیف وسیعی از ابعاد از چند صد تا چند هزار را پوشش می دهد. به این ترتیب ماتریسی با ابعاد 10000x10000 گزارش شد و در این پیام نه آنقدر مشکل هزینه این ماتریس که مشکل ذخیره سازی، پردازش و ارسال تصاویر حاصله ذکر شد. همانطور که می دانیم، ماتریس هایی با ابعاد تا 2000x2000 اکنون کم و بیش به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

البته، ماتریس‌های CCD پرکاربردتر، یا دقیق‌تر، شامل ماتریس‌هایی با وضوح تصویر استاندارد تلویزیون هستند. اینها ماتریس هایی هستند که عمدتاً دو فرمت دارند:

• 512*576;
• 768*576.

ماتریس های 512*576 معمولا در سیستم های نظارت تصویری ساده و ارزان استفاده می شوند.

ماتریس‌های 768*576 (گاهی کمی بیشتر، گاهی کمی کمتر) به شما امکان می‌دهند حداکثر وضوح سیگنال تلویزیونی استاندارد را دریافت کنید. علاوه بر این، بر خلاف ماتریس های با فرمت 512*576، آنها آرایش شبکه ای از عناصر حساس به نور نزدیک به یک مربع دارند و بنابراین وضوح افقی و عمودی برابر دارند.

اغلب، سازندگان دوربین وضوح را در خطوط تلویزیون نشان می دهند. این بدان معنی است که دوربین به شما امکان می دهد N/2 خطوط عمودی تیره را در پس زمینه روشن ببینید، که در یک مربع حک شده در قسمت تصویر مرتب شده اند، جایی که N تعداد خطوط تلویزیون اعلام شده است. در رابطه با یک میز تلویزیون استاندارد، این موارد زیر را فرض می کند: با انتخاب فاصله و فوکوس کردن تصویر میز، باید اطمینان حاصل شود که لبه های بالایی و پایینی تصویر میز روی مانیتور با کانتور بیرونی میز منطبق است. با راس منشورهای سیاه و سفید مشخص شده است. سپس، پس از تمرکز نهایی نهایی، عدد در محل گوه عمودی، جایی که ضربات عمودی برای اولین بار از بین نمی‌رود، خوانده می‌شود. نکته آخر بسیار مهم است زیرا ... و در تصویر میدان های آزمایشی یک جدول با 600 خط یا بیشتر، نوارهای متناوب غالباً قابل مشاهده است که در واقع از ضربات فرکانس های فضایی خطوط جدول و شبکه عناصر حساس تشکیل شده اند. ماتریس CCD این اثر به ویژه در دوربین هایی با فیلترهای فضایی با فرکانس بالا (به بالا مراجعه کنید) مشهود است!

می‌خواهم توجه داشته باشم که همه چیزهای دیگر برابر هستند (این می‌تواند عمدتاً تحت تأثیر لنز باشد)، وضوح دوربین‌های سیاه و سفید به طور منحصربه‌فردی توسط اندازه ماتریس CCD تعیین می‌شود. بنابراین یک دوربین با فرمت 768*576 وضوح 576 خط تلویزیونی خواهد داشت، اگرچه در برخی از دفترچه ها می توانید مقدار 550 و در برخی دیگر 600 پیدا کنید.

لنز

اندازه فیزیکی سلول های CCD پارامتر اصلی است که نیاز به وضوح لنز را تعیین می کند. یکی دیگر از این پارامترها ممکن است نیاز به اطمینان از عملکرد ماتریس در شرایط اضافه بار سبک باشد که در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

برای ماتریس 1/2 اینچی SONY ICX039، اندازه پیکسل 8.6 میکرومتر * 8.3 میکرومتر است. بنابراین، لنز باید وضوح بهتری از موارد زیر داشته باشد:

1/8.3*10e-3= 120 خط (60 جفت خط در میلی متر).

برای لنزهای ساخته شده برای ماتریس های 1/3 اینچی، این مقدار باید حتی بیشتر باشد، اگرچه این، به اندازه کافی عجیب، بر هزینه و پارامتری مانند دیافراگم تأثیر نمی گذارد، زیرا این لنزها با در نظر گرفتن نیاز به تشکیل تصویر ساخته شده اند. در یک میدان حساس به نور کوچکتر از ماتریس. همچنین نتیجه می‌شود که لنزهای ماتریس‌های کوچک‌تر برای ماتریس‌های بزرگ مناسب نیستند، زیرا ویژگی‌های قابل‌توجهی در لبه‌های ماتریس‌های بزرگ رو به زوال هستند. در عین حال، لنزهای سنسورهای بزرگ می توانند وضوح تصاویر به دست آمده از سنسورهای کوچکتر را محدود کنند.

متأسفانه، با وجود لنزهای مدرن برای دوربین های تلویزیونی، به دست آوردن اطلاعات در مورد وضوح آنها بسیار دشوار است.

به طور کلی، ما اغلب لنزها را انتخاب نمی‌کنیم، زیرا تقریباً همه مشتریان ما سیستم‌های ویدیویی را روی اپتیک‌های موجود نصب می‌کنند: میکروسکوپ، تلسکوپ و غیره، بنابراین اطلاعات ما در مورد بازار لنز در ماهیت یادداشت‌ها است. تنها می توان گفت که وضوح لنزهای ساده و ارزان در محدوده 50-60 جفت خط در میلی متر است که به طور کلی کافی نیست.

از سوی دیگر، ما اطلاعاتی داریم که لنزهای ویژه تولید شده توسط زایس با وضوح 100-120 جفت خط در میلی متر بیش از 1000 دلار قیمت دارند.

بنابراین، هنگام خرید یک لنز، لازم است آزمایش اولیه انجام شود. باید بگویم که اکثر فروشندگان مسکو لنزهایی را برای آزمایش ارائه می دهند. در اینجا یک بار دیگر مناسب است که اثر moire را یادآوری کنیم، وجود آن، همانطور که در بالا ذکر شد، می تواند در مورد وضوح ماتریس گمراه شود. بنابراین، وجود مویر در تصویر بخش‌هایی از جدول با ضربه‌های بالای 600 خط تلویزیون در رابطه با لنز نشان‌دهنده ذخیره خاصی از وضوح تصویر دوم است که البته آسیبی به آن وارد نمی‌کند.

یک نکته دیگر، شاید مهم برای کسانی که به اندازه گیری های هندسی علاقه مند هستند. همه لنزها به یک درجه اعوجاج دارند (اعوجاج بالشتکی شکل هندسه تصویر) و هرچه لنز کوتاهتر باشد، معمولاً این اعوجاج بیشتر است. به نظر ما لنزهایی با فاصله کانونی بیشتر از 8-12 میلی متر اعوجاج قابل قبولی برای دوربین های 1/3 و 1/2 اینچی دارند. اگرچه سطح "قابلیت" البته بستگی به وظایفی دارد که دوربین تلویزیون باید حل کند.

وضوح کنترل کننده های ورودی تصویر

وضوح کنترل کننده های ورودی تصویر باید به عنوان فرکانس تبدیل مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) کنترل کننده درک شود که داده های آن در حافظه کنترل کننده ثبت می شود. بدیهی است که محدودیت معقولی برای افزایش فرکانس دیجیتالی شدن وجود دارد. برای دستگاه هایی که دارای ساختار پیوسته لایه حساس به نور هستند، به عنوان مثال، ویدیکن ها، فرکانس دیجیتالی بهینه برابر با دو برابر فرکانس بالای سیگنال مفید ویدیکون است.

برخلاف آشکارسازهای نوری، ماتریس‌های CCD دارای توپولوژی گسسته هستند، بنابراین فرکانس دیجیتالی شدن بهینه برای آنها به عنوان فرکانس جابجایی ثبت خروجی ماتریس تعیین می‌شود. در این مورد، مهم است که ADC کنترلر به طور همزمان با رجیستر خروجی ماتریس CCD عمل کند. تنها در این مورد می توان بهترین کیفیت تبدیل را هم از نقطه نظر اطمینان از هندسه "صلب" تصاویر حاصل و هم از نقطه نظر به حداقل رساندن نویز ناشی از پالس های ساعت و فرآیندهای گذرا بدست آورد.

حساسیت دوربین های CCD

از سال 1994، ما از دوربین های کارت SONY مبتنی بر ماتریس CCD ICX039 در دستگاه های خود استفاده می کنیم. توضیحات SONY برای این دستگاه حساسیت 0.25 لوکس را روی جسمی با دیافراگم لنز 1.4 نشان می دهد. قبلاً چندین بار با دوربین هایی با پارامترهای مشابه (اندازه 1/2 اینچ، وضوح 752 * 576) و با حساسیت اعلام شده 10 یا حتی 100 برابر بیشتر از SONY "ما" مواجه شده ایم.

ما چندین بار این اعداد را بررسی کردیم. در بیشتر موارد در سلول ها شرکت های مختلفما همان ماتریس CCD ICX039 را پیدا کردیم. علاوه بر این، تمام ریز مدارهای "لوله کشی" نیز ساخت SONY بودند. و آزمایش مقایسه ای هویت تقریباً کامل همه این دوربین ها را نشان داد. پس سوال چیست؟

و کل سوال این است که حساسیت در چه نسبت سیگنال به نویز (s/n) تعیین می شود. در مورد ما، شرکت SONY با وجدان حساسیت را در s/n = 46 dB نشان داد، در حالی که سایر شرکت ها یا این را نشان ندادند یا به گونه ای نشان دادند که مشخص نیست این اندازه گیری ها در چه شرایطی انجام شده است.

این به طور کلی یک آفت رایج اکثر سازندگان دوربین است - عدم تعیین شرایط برای اندازه گیری پارامترهای دوربین.

واقعیت این است که با کاهش نیاز به نسبت S/N، حساسیت دوربین به نسبت معکوس نسبت به مربع نسبت S/N مورد نیاز افزایش می‌یابد:

کجا:
من - حساسیت؛
K - ضریب تبدیل؛
نسبت s/n - s/n در واحدهای خطی،

بنابراین، بسیاری از شرکت ها وسوسه می شوند که حساسیت دوربین را با نسبت S/N پایین نشان دهند.

می‌توان گفت که توانایی ماتریس‌ها برای «دیدن» بهتر یا بدتر با تعداد بارهای تبدیل شده از فوتون‌های برخورد شده بر سطح آن و کیفیت تحویل این بارها به خروجی تعیین می‌شود. مقدار بارهای انباشته شده به مساحت عنصر حساس به نور و بازده کوانتومی ماتریس CCD بستگی دارد و کیفیت حمل و نقل توسط عوامل زیادی تعیین می شود که اغلب به یک چیز کاهش می یابد - نویز بازخوانی. نویز بازخوانی برای ماتریس های مدرن در حد 10-30 الکترون یا حتی کمتر است!

مساحت عناصر ماتریس های CCD متفاوت است، اما مقدار معمولی برای ماتریس های 1/2 اینچی برای دوربین های تلویزیونی 8.5 میکرومتر * 8.5 میکرومتر است. افزایش اندازه عناصر منجر به افزایش اندازه خود ماتریس ها می شود که هزینه آنها را نه به دلیل افزایش واقعی قیمت تولید، بلکه به دلیل اینکه تولید سریال چنین دستگاه هایی افزایش می دهد، افزایش می دهد. چندین مرتبه کوچکتر علاوه بر این، مساحت ناحیه حساس به نور تا حدی تحت تأثیر توپولوژی ماتریس قرار می گیرد که درصد کل سطح کریستال توسط ناحیه حساس (عامل پر شدن) اشغال شود. در برخی از ماتریس های خاص، ضریب پر شدن 100 درصد بیان شده است.

راندمان کوانتومی (به طور متوسط ​​چقدر بار یک سلول حساس در الکترون ها با سقوط یک فوتون روی سطح آن تغییر می کند) برای ماتریس های مدرن 0.4-0.6 است (برای برخی از ماتریس های بدون ضد شکوفایی به 0.85 می رسد).

بنابراین مشاهده می شود که حساسیت دوربین های CCD مربوط به یک مقدار مشخص s/sh، به حد فیزیکی نزدیک شد. طبق نتیجه گیری ما، مقادیر حساسیت معمولی دوربین ها برای استفاده عمومی در s/w = 46 در محدوده 0.15-0.25 لوکس روشنایی روی جسم با دیافراگم لنز 1.4 قرار دارد.

در این راستا، اعتماد کورکورانه به ارقام حساسیت ذکر شده در توضیحات دوربین های تلویزیونی را توصیه نمی کنیم، به خصوص زمانی که شرایط تعیین این پارامتر فراهم نیست و اگر در گذرنامه دوربینی با قیمت تا 500 دلار مشاهده کردید، حساسیت آن به 500 دلار می رسد. 0.01-0.001 لوکس در حالت تلویزیون، پس قبل از شما نمونه ای از اطلاعات نادرست، به بیان ملایم، هستید.

درباره راه های افزایش حساسیت دوربین های CCD

اگر بخواهید از یک جسم بسیار کم نور، مانند یک کهکشان دور، تصویربرداری کنید، چه کار می کنید؟

یکی از راه های حل این مشکل، جمع آوری تصاویر در طول زمان است. اجرای این روش می تواند حساسیت CCD را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. البته این روش را می توان در مورد اجسام ثابت رصدی یا در مواردی که امکان جبران حرکت وجود دارد، به کار برد، همانطور که در نجوم انجام می شود.

شکل 1 سحابی سیاره ای M57.

تلسکوپ: 60 سانتی متر، نوردهی - 20 ثانیه، درجه حرارت در هنگام نوردهی - 20 درجه سانتی گراد.
در مرکز سحابی یک جرم ستاره ای با قدر 15 وجود دارد.
این تصویر توسط وی امیرخانیان در رصدخانه ویژه اخترفیزیک آکادمی علوم روسیه به دست آمده است.

می توان با دقت معقولی بیان کرد که حساسیت دوربین های CCD با زمان نوردهی نسبت مستقیم دارد.

به عنوان مثال، حساسیت در سرعت شاتر 1 ثانیه نسبت به 1/50s اصلی 50 برابر افزایش می یابد، یعنی. بهتر خواهد بود - 0.005 لوکس.

البته در این مسیر مشکلاتی وجود دارد و این اول از همه جریان تاریک ماتریس ها است که بارهایی را به همراه می آورد که همزمان با سیگنال مفید جمع می شوند. جریان تاریک اولاً توسط فناوری ساخت کریستال، ثانیاً توسط سطح فناوری و البته تا حد زیادی توسط دمای عملیاتی خود ماتریس تعیین می شود.

معمولاً برای دستیابی به زمان‌های انباشت طولانی، به ترتیب دقیقه یا ده‌ها دقیقه، ماتریس‌ها را تا منفی ۲۰ تا ۴۰ درجه سرد می‌کنند. ج- مشکل خنک کردن ماتریس ها تا چنین دماهایی حل شده است، اما نمی توان گفت که این کار نمی تواند انجام شود، زیرا همیشه مشکلات طراحی و عملیاتی مرتبط با مه شدن شیشه های محافظ و انتشار گرما از محل اتصال داغ وجود دارد. یک یخچال ترموالکتریک

در عین حال، پیشرفت تکنولوژی در تولید ماتریس های CCD نیز بر پارامتری مانند جریان تاریک تأثیر گذاشته است. در اینجا دستاوردها بسیار قابل توجه است و جریان تاریک برخی از ماتریس های مدرن خوب بسیار ناچیز است. در تجربه ما، دوربین‌های بدون خنک‌کننده اجازه می‌دهند در دمای اتاق در عرض ده‌ها ثانیه و با جبران پس‌زمینه تاریک تا چند دقیقه نوردهی کنند. به عنوان مثال، در اینجا عکسی از سحابی سیاره ای M57 است که با سیستم ویدئویی VS-a-tandem-56/2 بدون خنک شدن با نوردهی 20 ثانیه به دست آمده است.

راه دوم برای افزایش حساسیت استفاده از مبدل های نوری الکترون (EOC) است. تقویت کننده های تصویر دستگاه هایی هستند که شار نور را افزایش می دهند. تقویت‌کننده‌های تصویر مدرن می‌توانند مقادیر بهره بسیار زیادی داشته باشند، با این حال، بدون پرداختن به جزئیات، می‌توان گفت که استفاده از تقویت‌کننده‌های تصویر تنها می‌تواند حساسیت آستانه دوربین را بهبود بخشد و بنابراین بهره آن را نباید خیلی زیاد کرد.

حساسیت طیفی دوربین های CCD

شکل 2 ویژگی های طیفی ماتریس های مختلف

برای برخی از کاربردها، حساسیت طیفی CCD یک عامل مهم است. از آنجایی که تمام CCD ها بر اساس سیلیکون ساخته می شوند، در شکل "لخت" آنها، حساسیت طیفی CCD با این پارامتر سیلیکون مطابقت دارد (شکل 2 را ببینید).

همانطور که می بینید، با همه ویژگی های مختلف، ماتریس های CCD حداکثر حساسیت را در محدوده قرمز و مادون قرمز نزدیک (IR) دارند و مطلقاً هیچ چیز را در قسمت آبی-بنفش طیف نمی بینند. حساسیت نزدیک به IR CCD ها در سیستم های نظارت مخفی که توسط منابع نور IR روشن می شوند و همچنین هنگام اندازه گیری میدان های حرارتی اجسام با دمای بالا استفاده می شود.

برنج. 3 ویژگی های طیفی معمولی ماتریس های سیاه و سفید SONY.

SONY تمام ماتریس های سیاه و سفید خود را با ویژگی های طیفی زیر تولید می کند (شکل 3 را ببینید). همانطور که از این شکل می بینید، حساسیت CCD در IR نزدیک به طور قابل توجهی کاهش می یابد، اما ماتریس شروع به درک منطقه آبی طیف کرد.

برای اهداف خاص مختلف، ماتریس های حساس در محدوده اشعه ماوراء بنفش و حتی اشعه ایکس در حال توسعه هستند. معمولا این دستگاه ها منحصر به فرد هستند و قیمت آنها کاملاً بالاست.

درباره اسکن پیشرونده و درهم آمیخته

سیگنال تلویزیون استاندارد برای یک سیستم تلویزیون پخش توسعه داده شده است و از نظر سیستم های ورودی و پردازش تصویر مدرن، یک اشکال بزرگ دارد. اگرچه سیگنال تلویزیون حاوی 625 خط است (که حدود 576 خط حاوی اطلاعات ویدیویی است)، 2 نیم فریم به صورت متوالی نمایش داده می شود که شامل خطوط زوج (نیم فریم زوج) و خطوط فرد (نیم فریم فرد) است. این منجر به این واقعیت می شود که اگر یک تصویر متحرک ورودی باشد، نمی توان از وضوح Y در تجزیه و تحلیل بیش از تعداد خطوط در یک نیم فریم استفاده کرد (288). علاوه بر این، در سیستم‌های مدرن، هنگامی که تصویر بر روی یک مانیتور کامپیوتر (که دارای اسکن پیشرونده است) تجسم می‌شود، ورودی تصویر از دوربین درهم تنیده در هنگام حرکت جسم باعث ایجاد یک اثر بصری ناخوشایند دو برابر شدن می‌شود.

همه روش ها برای مبارزه با این نقص منجر به بدتر شدن وضوح عمودی می شود. تنها راه برای غلبه بر این نقطه ضعف و دستیابی به وضوح مطابق با وضوح CCD، تغییر به اسکن پیشرونده در CCD است. تولیدکنندگان CCD چنین ماتریس هایی را تولید می کنند، اما به دلیل حجم کم تولید، قیمت این گونه ماتریس ها و دوربین ها بسیار بالاتر از نمونه های معمولی است. به عنوان مثال، قیمت ماتریس SONY با اسکن پیشرونده ICX074 3 برابر بیشتر از ICX039 (اسکن interlace) است.

سایر گزینه های دوربین

این موارد دیگر شامل پارامتری مانند "شکوفایی" هستند، به عنوان مثال. پخش بار روی سطح ماتریس زمانی که عناصر منفرد آن بیش از حد در معرض دید قرار می گیرند. در عمل، چنین موردی ممکن است رخ دهد، به عنوان مثال، هنگام مشاهده اشیا با تابش خیره کننده. این یک اثر نسبتاً ناخوشایند CCD است، زیرا چند نقطه روشن می تواند کل تصویر را مخدوش کند. خوشبختانه، بسیاری از ماتریس های مدرن حاوی دستگاه های ضد شکوفه هستند. بنابراین، در توصیف برخی از جدیدترین ماتریس‌های SONY، ما 2000 را پیدا کردیم که بار نوری مجاز سلول‌های جداگانه را مشخص می‌کند، که هنوز به پخش بار منجر نمی‌شود. این مقدار نسبتاً بالایی است، به ویژه از آنجایی که همانطور که تجربه ما نشان داده است، تنها با تنظیم ویژه درایورهایی که مستقیماً ماتریس و کانال پیش تقویت سیگنال ویدیویی را کنترل می کنند، می توان به این نتیجه رسید. علاوه بر این، لنز همچنین سهم خود را در "گسترش" نقاط روشن ایفا می کند، زیرا با چنین بارهای نوری بزرگ، حتی پراکندگی کوچک فراتر از نقطه اصلی، پشتیبانی نور قابل توجهی را برای عناصر همسایه فراهم می کند.

همچنین در اینجا لازم به ذکر است که طبق برخی از داده ها که خود ما آنها را تأیید نکرده ایم، ماتریس های دارای ضد شکوفایی دارای بازده کوانتومی 2 برابر کمتر از ماتریس های بدون ضد شکوفایی هستند. در این راستا، در سیستم هایی که نیاز به حساسیت بسیار بالایی دارند، ممکن است استفاده از ماتریس های بدون ضد شکوفایی منطقی باشد (معمولاً اینها وظایف خاصی مانند کارهای نجومی هستند).

درباره دوربین های رنگی

مطالب موجود در این بخش تا حدودی فراتر از محدوده بررسی سیستم های اندازه گیری است که ما ایجاد کرده ایم، با این حال، استفاده گسترده از دوربین های رنگی (حتی بیشتر از سیاه و سفید) ما را مجبور می کند این موضوع را روشن کنیم، به خصوص که مشتریان اغلب سعی می کنند از آن استفاده کنند. دوربین‌های سیاه و سفید با دوربین‌های تلویزیونی رنگی با قاب‌گیرهای سفید، وقتی لکه‌هایی در تصاویر به دست آمده پیدا می‌کنند و وضوح تصاویر ناکافی است، بسیار شگفت‌زده می‌شوند. بیایید توضیح دهیم که اینجا چه خبر است.

2 راه برای تولید سیگنال رنگی وجود دارد:

• 1. استفاده از دوربین تک ماتریسی.
• 2. استفاده از یک سیستم از 3 ماتریس CCD با سر جداسازی رنگ برای به دست آوردن مولفه های R، G، B سیگنال رنگ در این ماتریس ها.

راه دوم بهترین کیفیت را ارائه می دهد و تنها راه برای به دست آوردن سیستم های اندازه گیری است.

در بیشتر موارد از دوربین های CCD تک تراشه ای استفاده می شود. بیایید به اصل عملکرد آنها نگاه کنیم.

همانطور که از ویژگی های طیفی نسبتاً گسترده ماتریس CCD مشخص است، نمی تواند "رنگ" فوتون برخورد با سطح را تعیین کند. بنابراین برای ورود به تصویر رنگی، در جلوی هر عنصر ماتریس CCD یک فیلتر نوری تعبیه شده است. در این حالت تعداد کل عناصر ماتریس ثابت می ماند. برای مثال، SONY دقیقاً همان ماتریس‌های CCD را برای نسخه‌های سیاه و سفید و رنگی تولید می‌کند، که تنها در حضور شبکه‌ای از فیلترهای نور در ماتریس رنگی که مستقیماً در مناطق حساس اعمال می‌شوند، متفاوت هستند. چندین طرح رنگ آمیزی ماتریسی وجود دارد. در اینجا یکی از آنها است.

4 فیلتر مختلف در اینجا استفاده می شود (شکل 4 و شکل 5 را ببینید).

شکل 4. توزیع فیلترها بر روی عناصر ماتریس CCD

شکل 5. حساسیت طیفی عناصر CCD با فیلترهای مختلف.

Y=(Cy+G)+(Ye+Mg)

در خط A1 سیگنال تفاوت رنگ "قرمز" به صورت زیر بدست می آید:

R-Y=(Mg+Ye)-(G+Cy)

و در خط A2 یک سیگنال تفاوت رنگ "آبی" به دست می آید:

-(B-Y)=(G+Ye)-(Mg+Cy)

از اینجا مشخص است که وضوح فضایی یک ماتریس CCD رنگی، در مقایسه با همان سیاه و سفید، معمولاً 1.3-1.5 برابر به صورت افقی و عمودی بدتر است. به دلیل استفاده از فیلترها، حساسیت CCD رنگی نیز از حساسیت سیاه و سفید بدتر است. بنابراین، می توانیم بگوییم که اگر یک گیرنده تک ماتریسی 1000 * 800 دارید، در واقع می توانید حدود 700 * 550 برای سیگنال روشنایی و 500 * 400 (700 * 400 ممکن است) برای سیگنال رنگ دریافت کنید.

از مسائل فنی که بگذریم، می خواهم توجه داشته باشم که برای اهداف تبلیغاتی، بسیاری از تولید کنندگان دوربین های الکترونیکی اطلاعات کاملاً نامفهومی را در مورد تجهیزات خود گزارش می دهند. به عنوان مثال، شرکت کداک رزولوشن دوربین الکترونیکی DC120 خود را 1200*1000 با ماتریس 850x984 پیکسل اعلام می کند. اما آقایون اطلاعات بیخودی ظاهر نمیشن هر چند از نظر بصری خوب به نظر میرسه!

وضوح مکانی یک سیگنال رنگی (سیگنالی که اطلاعات رنگ تصویر را حمل می کند) حداقل 2 برابر بدتر از وضوح سیگنال سیاه و سفید است. علاوه بر این، رنگ "محاسبه شده" پیکسل خروجی رنگ عنصر مربوطه تصویر منبع نیست، بلکه تنها نتیجه پردازش روشنایی عناصر مختلف تصویر منبع است. به طور کلی، به دلیل تفاوت شدید در روشنایی عناصر همسایه یک شی، رنگی که اصلا وجود ندارد را می توان محاسبه کرد، در حالی که یک جابجایی جزئی دوربین منجر به تغییر شدید در رنگ خروجی می شود. به عنوان مثال: مرز یک میدان خاکستری تیره و روشن به نظر می رسد که از مربع های چند رنگ تشکیل شده است.

همه این ملاحظات فقط به اصل فیزیکی به دست آوردن اطلاعات در مورد ماتریس های CCD رنگی مربوط می شود، در حالی که باید در نظر گرفت که معمولاً سیگنال ویدیویی در خروجی دوربین های رنگی در یکی از فرمت های استاندارد PAL، NTSC یا کمتر ارائه می شود. S-Video.

فرمت‌های PAL و NTSC از این نظر خوب هستند که می‌توانند فوراً روی مانیتورهای استاندارد با ورودی ویدئو بازتولید شوند، اما باید به خاطر داشته باشیم که این استانداردها باند باریک‌تری را برای سیگنال رنگی فراهم می‌کنند، بنابراین درست‌تر است که در اینجا در مورد رنگی صحبت کنیم. به جای یک تصویر رنگی یکی دیگر از ویژگی های ناخوشایند دوربین های دارای سیگنال های ویدئویی که دارای یک جزء رنگی هستند، ظاهر رگه های فوق الذکر در تصویر به دست آمده توسط قاب گیرنده های سیاه و سفید است. و نکته اینجاست که سیگنال کرومینانس تقریباً در وسط باند سیگنال ویدیویی قرار دارد و هنگام ورود به یک قاب تصویر تداخل ایجاد می کند. ما این تداخل را در مانیتور تلویزیون نمی بینیم زیرا فاز این "تداخل" پس از چهار فریم به عکس تغییر می کند و با چشم میانگین می شود. از این رو گیج شدن مشتری است که تصویری را با تداخل دریافت می کند که نمی بیند.

از این نتیجه می شود که اگر نیاز به انجام برخی اندازه گیری ها یا رمزگشایی اشیاء با رنگ دارید ، باید با در نظر گرفتن ویژگی های فوق و سایر ویژگی های وظیفه خود به این موضوع نزدیک شوید.

درباره ماتریس های CMOS

در دنیای الکترونیک، همه چیز به سرعت در حال تغییر است و اگرچه حوزه ردیاب‌های نوری یکی از محافظه‌کارانه‌ترین حوزه‌ها است، فناوری‌های جدید اخیراً به اینجا نزدیک شده‌اند. اول از همه، این به ظهور ماتریس های تلویزیونی CMOS مربوط می شود.

در واقع، سیلیکون یک عنصر حساس به نور است و هر محصول نیمه هادی را می توان به عنوان سنسور استفاده کرد. استفاده از فناوری CMOS چندین مزیت آشکار نسبت به فناوری سنتی دارد.

اولاً، فناوری CMOS به خوبی تسلط دارد و امکان تولید عناصر با بازده بالا از محصولات مفید را فراهم می کند.

در مرحله دوم، فناوری CMOS به شما امکان می دهد تا علاوه بر ناحیه حساس به نور، روی ماتریس قرار دهید و دستگاه های مختلففریم ها (تا ADC)، که قبلاً "خارج" نصب شده بودند. این امکان تولید دوربین‌هایی با خروجی دیجیتال را «بر روی یک تراشه» فراهم می‌کند.

به لطف این مزایا، امکان تولید دوربین های تلویزیونی بسیار ارزان تر فراهم می شود. علاوه بر این، طیف شرکت های تولید کننده ماتریس به طور قابل توجهی در حال گسترش است.

در حال حاضر تولید ماتریس و دوربین های تلویزیونی با استفاده از فناوری CMOS تازه شروع شده است. اطلاعات در مورد پارامترهای چنین دستگاه هایی بسیار کمیاب است. ما فقط می توانیم توجه داشته باشیم که پارامترهای این ماتریس ها از آنچه در حال حاضر به دست می آید تجاوز نمی کند.

اجازه دهید به عنوان مثال یک دوربین رنگی تک تراشه از Photobit PB-159 را مثال بزنم. این دوربین بر روی یک تراشه ساخته شده است و دارای پارامترهای فنی زیر است:

• وضوح - 512*384;
• اندازه پیکسل - 7.9 میکرومتر * 7.9 میکرومتر؛
• حساسیت - 1 لوکس؛
• خروجی - دیجیتال 8 بیتی SRGB؛
• بدن - 44 پایه PLCC.

بنابراین، دوربین چهار برابر حساسیت خود را از دست می دهد، علاوه بر این، از اطلاعات روی یک دوربین دیگر مشخص است که این فناوری با جریان تاریک نسبتاً بزرگ مشکل دارد.

درباره دوربین های دیجیتال

اخیراً بخش جدیدی از بازار با استفاده از ماتریس‌های CCD و CMOS - دوربین‌های دیجیتال، ظهور کرده و به سرعت در حال رشد است. علاوه بر این، در حال حاضر همزمان با کاهش شدید قیمت، کیفیت این محصولات به شدت افزایش یافته است. در واقع، همین 2 سال پیش، یک ماتریس با رزولوشن 1024*1024 به تنهایی حدود 3000-7000 دلار قیمت داشت، اما اکنون دوربین هایی با چنین ماتریس ها و یک سری زنگ و سوت (صفحه نمایش LCD، حافظه، لنز متغیر، بدنه مناسب و غیره) .) را می توان با کمتر از 1000 دلار خریداری کرد. این را فقط می توان با انتقال به تولید ماتریس در مقیاس بزرگ توضیح داد.

از آنجایی که این دوربین ها مبتنی بر ماتریس های CCD و CMOS هستند، تمامی بحث های این مقاله در مورد حساسیت و اصول تشکیل سیگنال رنگ برای آن ها معتبر است.

به جای نتیجه گیری

تجربه عملی که ما جمع آوری کرده ایم به ما اجازه می دهد تا نتایج زیر را بگیریم:

• تکنولوژی تولید ماتریس های CCD از نظر حساسیت و نویز بسیار نزدیک به محدودیت های فیزیکی است.
• در بازار دوربین های تلویزیونی می توانید دوربین هایی با کیفیت قابل قبول پیدا کنید، اگرچه ممکن است برای دستیابی به پارامترهای بالاتر تنظیمات لازم باشد.
• فریب ارقام با حساسیت بالا را که در بروشورهای دوربین ارائه می شود، نخورید.
• و با این حال، قیمت دوربین‌هایی که از نظر کیفیت کاملاً یکسان هستند و حتی برای دوربین‌های کاملاً یکسان از فروشندگان مختلف، می‌تواند بیش از دو برابر متفاوت باشد!

اکنون فروشندگان مجموعه عظیمی از دوربین های نظارت تصویری را ارائه می دهند. مدل ها نه تنها در پارامترهای مشترک برای همه دوربین ها - فاصله کانونی، زاویه دید، حساسیت به نور و غیره - بلکه در ویژگی های اختصاصی مختلفی که هر سازنده تلاش می کند دستگاه های خود را به آنها مجهز کند، متفاوت است.

بنابراین، اغلب شرح مختصرویژگی های یک دوربین نظارت تصویری لیست ترسناکی از اصطلاحات نامفهوم است، به عنوان مثال: 1/2.8 اینچ 2.4 مگاپیکسل CMOS، 25/30fps، منوی OSD، DWDR، ICR، AWB، AGC، BLC، 3DNR، Smart IR، IP67، 0.05 Luxو این تمام نیست.

در مقاله قبلی به استانداردهای ویدئویی و طبقه بندی دوربین ها بسته به آنها پرداختیم. امروز به ویژگی های اصلی دوربین های نظارت تصویری و رمزگشایی نمادها خواهیم پرداخت فن آوری های خاص، برای بهبود کیفیت سیگنال ویدیویی استفاده می شود:

1. فاصله کانونی و زاویه دید
2. دیافراگم (عدد F) یا دیافراگم لنز
3. تنظیم عنبیه (عنبیه خودکار)
4. شاتر الکترونیکی (AES، سرعت شاتر، سرعت شاتر)
5. حساسیت (حساسیت به نور، حداقل روشنایی)
6. کلاس های حفاظتی IK (ضد خرابی، ضد خرابکاری) و IP (در برابر رطوبت و گرد و غبار)

نوع ماتریس (CCD CCD، CMOS CMOS)

2 نوع ماتریس دوربین مدار بسته وجود دارد: CCD (به روسی - CCD) و CMOS (به روسی - CMOS). آنها هم در طراحی و هم در اصل عملکرد متفاوت هستند.

CCD	CMOS
خواندن متوالی از تمام سلول های ماتریس	خواندن تصادفی از سلول های ماتریس، که خطر لکه گیری را کاهش می دهد - ظاهر لکه گیری عمودی منابع نور نقطه ای (لامپ ها، فانوس ها)
سطح سر و صدای کم	سطح نویز بالا به دلیل جریان های به اصطلاح تمپو
حساسیت دینامیکی بالا (مناسب تر برای عکسبرداری از اجسام متحرک)	افکت "شاتر غلتکی" - هنگام عکاسی از اجسام متحرک سریع، ممکن است تجربه کنید راه راه های افقی، تحریف تصویر
کریستال فقط برای قرار دادن عناصر حساس به نور استفاده می شود	همه تراشه ها را می توان روی یک تراشه قرار داد و تولید دوربین های CMOS را ساده و ارزان می کند
با استفاده از ناحیه ماتریس فقط برای عناصر حساس به نور، کارایی استفاده از آن افزایش می یابد - به 100٪ نزدیک می شود.	مصرف انرژی کم (تقریبا 100 برابر کمتر از ماتریس های CCD)
تولید گران قیمت و پیچیده	عملکرد

برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که ماتریس CCD تصاویری با کیفیت بسیار بالاتر از CMOS تولید می کند. با این حال، ماتریس های CMOS مدرن اغلب عملاً به هیچ وجه کمتر از CCD ها نیستند، به خصوص اگر الزامات سیستم نظارت تصویری خیلی زیاد نباشد.

اندازه ماتریس

اندازه مورب ماتریس را در اینچ نشان می دهد و به صورت کسری نوشته می شود: 1/3 ", 1/2 ", 1/4" و غیره.

به طور کلی اعتقاد بر این است که هرچه اندازه ماتریس بزرگتر باشد، بهتر است: نویز کمتر، تصویر واضح تر، زاویه دید بزرگتر. با این حال، در واقع، بهترین کیفیت تصویر نه با اندازه ماتریس، بلکه با اندازه سلول یا پیکسل جداگانه آن ارائه می شود - هر چه بزرگتر باشد، بهتر است.بنابراین، هنگام انتخاب دوربین نظارت تصویری، باید اندازه ماتریس را به همراه تعداد پیکسل ها در نظر بگیرید.

اگر ماتریس‌های با اندازه‌های 1/3 و 1/4 اینچ تعداد پیکسل‌های یکسانی داشته باشند، در این حالت ماتریس 1/3 اینچی به طور طبیعی تصویر بهتری ارائه می‌دهد. اما اگر پیکسل‌های بیشتری داشته باشد، باید آن را انتخاب کنید. یک ماشین حساب و اندازه تقریبی پیکسل را محاسبه کنید.

به عنوان مثال، از محاسبات اندازه سلول های ماتریس در زیر، می توانید ببینید که در بسیاری از موارد اندازه پیکسل در یک ماتریس 1/4 اینچی بزرگتر از ماتریس 1/3 اینچی است، که به معنای تصویر ویدیویی با 1/ است. 4 اینچ اگرچه از نظر اندازه کوچکتر است اما بهتر خواهد بود.

اندازه ماتریس	تعداد پیکسل ها (میلیون ها)	اندازه سلول (μm)
1/6	0.8	2,30
1/3	3,1	2,35
1/3,4	2,2	2,30
1/3,6	2,1	2,40
1/3,4	2,23	2,45
1/4	1,55	2,50
1 / 4,7	1,07	2,50
1/4	1,33	2,70
1/4	1,2	2,80
1/6	0,54	2,84
1 / 3,6	1,33	3,00
1/3,8	1,02	3,30
1/4	0,8	3,50
1/4	0,45	4,60

فاصله کانونی و زاویه دید

این گزینه ها دارند ارزش عالیهنگام انتخاب دوربین مداربسته، و ارتباط نزدیکی با هم دارند. در واقع فاصله کانونی یک لنز (اغلب با f نشان داده می شود) فاصله بین لنز و سنسور است.

در عمل، فاصله کانونی زاویه دید و برد دوربین را تعیین می کند:

• هرچه فاصله کانونی کمتر باشد، زاویه دید وسیع‌تر است و جزئیات کمتری در اجسام واقع در فاصله مشاهده می‌شود.
• هر چه فاصله کانونی بیشتر باشد، زاویه دید دوربین فیلمبرداری باریکتر و تصویر اجسام دور با جزئیات بیشتر است.

اگر به یک نمای کلی از یک منطقه خاص نیاز دارید و می خواهید از کمترین دوربین ممکن برای این کار استفاده کنید، دوربینی با فاصله کانونی کوتاه و بر این اساس زاویه دید وسیع بخرید.

اما در مناطقی که مشاهده دقیق یک منطقه نسبتاً کوچک مورد نیاز است، بهتر است دوربینی با فاصله کانونی افزایش یافته نصب کنید و آن را به سمت هدف مشاهده قرار دهید. این اغلب در باجه های صندوق سوپرمارکت ها و بانک ها استفاده می شود، جایی که شما باید اسم اسکناس ها و سایر جزئیات پرداخت را ببینید، همچنین در ورودی پارکینگ ها و سایر مناطقی که لازم است شماره پلاک را از هم تشخیص دهید. یک مسافت طولانی

رایج ترین فاصله کانونی 3.6 میلی متر است. تقریباً با زاویه دید چشم انسان مطابقت دارد. دوربین هایی با این فاصله کانونی برای نظارت تصویری در فضاهای کوچک استفاده می شوند.

جدول زیر حاوی اطلاعات و روابط بین فاصله کانونی، زاویه دید، فاصله تشخیص و غیره برای رایج ترین فوکوس ها است. اعداد تقریبی هستند، زیرا نه تنها به فاصله کانونی، بلکه به سایر پارامترهای اپتیک دوربین نیز بستگی دارند.

بسته به عرض زاویه دید، دوربین های نظارت تصویری معمولاً به دو دسته تقسیم می شوند:

• معمولی (زاویه دید 30-70 درجه)؛
• زاویه دید (زاویه دید از حدود 70 درجه)؛
• فوکوس طولانی (زاویه دید کمتر از 30 درجه).

حرف F، که معمولاً با حروف بزرگ نوشته می شود، همچنین نشان دهنده دیافراگم لنز است - بنابراین، هنگام خواندن مشخصات، به زمینه ای که در آن پارامتر استفاده می شود توجه کنید.

نوع لنز

لنز ثابت (مونوفوکال).- ساده ترین و ارزان ترین. فاصله کانونی ثابت است و قابل تغییر نیست.

در لنزهای varifocal (variofocal).می توانید فاصله کانونی را تغییر دهید. تنظیم آن به صورت دستی انجام می شود، معمولاً یک بار زمانی که دوربین در محل عکسبرداری نصب می شود و سپس در صورت نیاز.

لنزهای ترانسفاکتور یا زومآنها همچنین توانایی تغییر فاصله کانونی، اما از راه دور، در هر زمان را فراهم می کنند. فاصله کانونی با استفاده از درایو الکتریکی تغییر می کند، به همین دلیل است که آنها را لنزهای موتوری نیز می نامند.

"چشم ماهی" (چشم ماهی، چشم ماهی)یا لنز پانوراما به شما امکان می دهد فقط یک دوربین نصب کنید و به نمای 360 درجه برسید.

البته، تصویر حاصل یک اثر "حباب" دارد - خطوط مستقیم منحنی هستند، اما در بیشتر موارد، دوربین هایی با چنین لنزهایی به شما امکان می دهند یک تصویر پانوراما کلی را به چندین تصویر جداگانه تقسیم کنید، با تنظیمات برای درک آشنا برای چشم انسان. .

لنزهای پین هولبه دلیل اندازه کوچک، امکان نظارت تصویری مخفی را فراهم می کند. در واقع، دوربین پین هول دارای لنز نیست، بلکه فقط یک سوراخ مینیاتوری دارد. در اوکراین استفاده کنید نظارت تصویری مخفیبه طور جدی محدود است، همانطور که فروش دستگاه های آن نیز محدود است.

اینها رایج ترین انواع لنزها هستند. اما اگر عمیق تر برویم، لنزها بر اساس پارامترهای دیگر نیز تقسیم می شوند:

دیافراگم (عدد F) یا دیافراگم لنز

توانایی دوربین برای ثبت تصاویر با کیفیت بالا در شرایط کم نور را تعیین می کند. هرچه عدد F بیشتر باشد، دیافراگم کمتر باز می شود و دوربین به نور بیشتری نیاز دارد. هرچه دیافراگم کوچکتر باشد، دیافراگم بازتر است و دوربین فیلمبرداری می تواند تصاویر واضحی را حتی در نور کم ایجاد کند.

حرف f (معمولاً حروف کوچک) نشان دهنده فاصله کانونی است، بنابراین هنگام خواندن ویژگی ها، به زمینه ای که در آن پارامتر استفاده می شود توجه کنید. به عنوان مثال، در تصویر بالا، دیافراگم با یک f کوچک نشان داده شده است.

پایه لنز

3 نوع پایه برای اتصال لنز به دوربین فیلمبرداری وجود دارد: C، CS، M12.

• مانت C دیگر به ندرت استفاده می شود. لنزهای C را می توان با استفاده از یک حلقه مخصوص روی دوربین CS mount نصب کرد.
• پایه CS رایج ترین نوع است. لنزهای CS با دوربین های C سازگار نیستند.
• پایه M12 برای لنزهای کوچک استفاده می شود.

تنظیم عنبیه (عنبیه خودکار)، ARD، ARD

دیافراگم مسئول جریان نور بر روی ماتریس است: با افزایش جریان نور، باریک می شود، بنابراین از نوردهی بیش از حد تصویر جلوگیری می کند و در نور کم، برعکس، باز می شود تا نور بیشتری روی ماتریس بیفتد. .

دو گروه بزرگ از دوربین ها وجود دارد: دیافراگم ثابت(این شامل دوربین های بدون آن نیز می شود) و با قابل تنظیم.

دیافراگم را می توان در مدل های مختلف دوربین های نظارت تصویری تنظیم کرد:

• به صورت دستی.
• به صورت خودکاراستفاده از دوربین فیلمبرداری دی سی، بر اساس میزان برخورد نور به سنسور. به این تنظیم خودکار عنبیه (ADA) می گویند DD (Direct Drive) یا DD/DC.
• به صورت خودکارماژول ویژه ای که در لنز تعبیه شده و شار نوری را که از دیافراگم نسبی عبور می کند ردیابی می کند. این روش ARD در مشخصات دوربین های فیلمبرداری به عنوان مشخص شده است VD (درایو ویدیو). حتی زمانی که نور مستقیم خورشید به لنز برخورد می کند موثر است، اما دوربین های نظارتی با آن گران تر هستند.

شاتر الکترونیکی (AES، سرعت شاتر، سرعت شاتر، شاتر)

سازندگان مختلف ممکن است به این پارامتر به عنوان یک شاتر الکترونیکی خودکار، سرعت شاتر یا سرعت شاتر اشاره کنند، اما اساساً به همین معنی است - زمانی که در طی آن نور در معرض ماتریس قرار می گیرد. معمولاً به صورت 1/50-1/100000s بیان می شود.

عملکرد شاتر الکترونیکی تا حدودی شبیه به تنظیم خودکار عنبیه است - حساسیت نور ماتریس را تنظیم می کند تا آن را با سطح نور اتاق تنظیم کند. در شکل زیر می توانید کیفیت تصویر را در شرایط کم نور با سرعت های مختلفشاتر (تصویر تنظیم دستی را نشان می دهد، در حالی که AES آن را به طور خودکار انجام می دهد).

برخلاف ARD، تنظیم نه با تنظیم شار نور ورودی به ماتریس، بلکه با تنظیم سرعت شاتر، مدت زمان تجمع بار الکتریکی روی ماتریس اتفاق می‌افتد.

با این حال قابلیت های شاتر الکترونیکی بسیار ضعیف تر از تنظیم خودکار عنبیه است.بنابراین در فضاهای باز که سطح روشنایی از گرگ و میش تا نور شدید خورشید متغیر است، بهتر است از دوربین های دارای ADS استفاده شود. دوربین‌های ویدئویی با شاتر الکترونیکی برای اتاق‌هایی که سطح نور با گذشت زمان کمی تغییر می‌کند، بهینه هستند.

ویژگی های شاتر الکترونیکی در بین مدل های مختلف تفاوت کمی دارد. یک ویژگی مفید، امکان تنظیم دستی سرعت شاتر (سرعت شاتر) است، زیرا در شرایط کم نور مقادیر کم به طور خودکار تنظیم می شوند و این منجر به تار شدن تصاویر از اجسام متحرک می شود.

Sens-UP (یا DSS)

این تابعی از انباشتن بار ماتریس بسته به سطح روشنایی است، یعنی افزایش حساسیت آن به قیمت سرعت. برای عکسبرداری با کیفیت بالا در شرایط نور کم ضروری است، زمانی که ردیابی رویدادهای با سرعت بالا حیاتی نیست (هیچ اجسام متحرک سریع در مورد مشاهده وجود ندارد).

ارتباط نزدیکی با سرعت شاتر (سرعت شاتر) که در بالا توضیح داده شد دارد. اما اگر سرعت شاتر بر حسب واحد زمان بیان شود، آنگاه Sens-UP با ضریب افزایش سرعت شاتر (xN) بیان می شود: زمان انباشتگی شارژ (سرعت شاتر) N برابر افزایش می یابد.

اجازه

در مطلب گذشته کمی به موضوع رزولوشن دوربین مداربسته پرداختیم. وضوح دوربین در واقع اندازه تصویر به دست آمده است. یا بر حسب TVL (خطوط تلویزیون) یا پیکسل اندازه گیری می شود. هرچه رزولوشن بالاتر باشد، می توانید جزئیات بیشتری را در ویدیو ببینید.

وضوح دوربین فیلمبرداری در TVL- این مقدار است خطوط عمودی(انتقال روشنایی) به صورت افقی در تصویر قرار داده شده است. دقیق تر در نظر گرفته می شود زیرا تصوری از اندازه تصویر خروجی می دهد. در حالی که وضوح مگاپیکسل نشان داده شده در اسناد سازنده می تواند خریدار را گمراه کند - اغلب به اندازه تصویر نهایی نیست، بلکه به تعداد پیکسل های روی ماتریس اشاره دارد. در این مورد، باید به پارامتری مانند "تعداد موثر پیکسل" توجه کنید.

وضوح بر حسب پیکسل- این اندازه افقی و عمودی تصویر (اگر 1280x960 مشخص شده باشد) یا تعداد کل پیکسل های تصویر است (اگر 1 مگاپیکسل (مگاپیکسل)، 2 مگاپیکسل و غیره مشخص شده باشد. در واقع، به دست آوردن وضوح در مگاپیکسل بسیار ساده است: شما باید تعداد پیکسل های افقی (1280) را در تعداد پیکسل های عمودی (960) ضرب کنید و بر 1000000 مجموع 1280×960 = 1.23 مگاپیکسل تقسیم کنید.

چگونه TVL را به پیکسل و بالعکس تبدیل کنیم؟ هیچ فرمول تبدیل دقیقی وجود ندارد. برای تعیین وضوح تصویر در TVL، باید از جداول تست مخصوص دوربین های فیلمبرداری استفاده کنید. برای نمایش تقریبی نسبت، می توانید از جدول استفاده کنید:

پیکسل های موثر

همانطور که در بالا گفتیم، اغلب اندازه مگاپیکسل مشخص شده در ویژگی های دوربین های فیلمبرداری، تصور دقیقی از وضوح تصویر حاصل نمی دهد. سازنده تعداد پیکسل ها را روی ماتریس دوربین (حسگر) نشان می دهد، اما همه آنها در ایجاد تصویر نقش ندارند.

بنابراین، پارامتر "تعداد (تعداد) پیکسل های موثر" معرفی شد که دقیقاً چند پیکسل تصویر نهایی را تشکیل می دهد. اغلب با وضوح واقعی تصویر حاصل مطابقت دارد، اگرچه استثنائاتی وجود دارد.

نور IR (مادون قرمز)، IR

امکان تیراندازی در شب را فراهم می کند. قابلیت های ماتریس (حسگر) دوربین نظارت تصویری بسیار بالاتر از چشم انسان است - به عنوان مثال، دوربین می تواند در تابش مادون قرمز "دید" کند. این ویژگی شروع به استفاده برای فیلمبرداری در شب و در اتاق های بدون نور / کم نور کرد. با رسیدن به حداقل روشنایی مشخص، دوربین فیلمبرداری به حالت عکسبرداری در محدوده مادون قرمز تغییر می کند و نور مادون قرمز (IR) را روشن می کند.

ال ای دی های IR به گونه ای در دوربین تعبیه شده اند که نور آنها به لنز دوربین نمی افتد، بلکه زاویه دید آن را روشن می کند.

تصویری که در شرایط کم نور با استفاده از نور مادون قرمز به دست می آید همیشه سیاه و سفید است. دوربین های رنگی که از عکاسی در شب پشتیبانی می کنند نیز به حالت سیاه و سفید تغییر می کنند.

مقادیر روشنایی IR در دوربین های فیلمبرداری معمولاً بر حسب متر داده می شود - یعنی چند متر از دوربین نور به شما امکان می دهد تصویر واضحی دریافت کنید. نور مادون قرمز برد دور را روشنگر IR می نامند.

Smart IR چیست؟

روشنایی IR هوشمند (Smart IR) به شما این امکان را می دهد که قدرت تابش مادون قرمز را بسته به فاصله تا جسم افزایش یا کاهش دهید. این کار برای اطمینان از عدم نوردهی بیش از حد اشیایی که به دوربین نزدیک هستند در ویدیو انجام می شود.

فیلتر IR (ICR)، حالت روز/شب

استفاده از نور مادون قرمز برای فیلمبرداری در شب یک ویژگی دارد: ماتریس چنین دوربین هایی با افزایش حساسیت به محدوده مادون قرمز تولید می شود. این مشکلی را برای عکسبرداری در روز ایجاد می کند، زیرا ماتریس طیف مادون قرمز را در طول روز ثبت می کند، که رنگ طبیعی تصویر حاصل را مختل می کند.

بنابراین، چنین دوربین هایی در دو حالت - روز و شب کار می کنند. در طول روز، ماتریس با یک فیلتر مکانیکی مادون قرمز (ICR) پوشانده می شود که تابش مادون قرمز را قطع می کند. در شب، فیلتر حرکت می کند و به پرتوهای طیف مادون قرمز اجازه می دهد آزادانه وارد ماتریس شوند.

گاهی اوقات تغییر حالت روز/شب در نرم افزار پیاده سازی می شود، اما این راه حل تصاویر با کیفیت پایین تری تولید می کند.

فیلتر ICR همچنین می تواند در دوربین های بدون نور مادون قرمز نصب شود - برای قطع طیف مادون قرمز در طول روز و بهبود نمایش رنگ ویدیو.

اگر دوربین شما فیلتر IGR ندارد زیرا در ابتدا برای عکاسی در شب طراحی نشده بود، نمی توانید ویژگی IGR را اضافه کنید. تیراندازی در شب، به سادگی با خرید یک ماژول جداگانه با نور IR. در این صورت، رنگ ویدیو در روز به میزان قابل توجهی مخدوش می شود.

حساسیت (حساسیت به نور، حداقل روشنایی)

بر خلاف دوربین ها که حساسیت به نور با پارامتر ISO بیان می شود، حساسیت نوری دوربین های مداربسته بیشتر اوقات است. بیان شده در لوکس (Lux)و به معنای حداقل روشنایی است که دوربین قادر به تولید تصویر ویدئویی است کیفیت خوب- شفاف و بدون نویز هر چه مقدار این پارامتر کمتر باشد، حساسیت بالاتر است.

دوربین های نظارت تصویری مطابق با شرایطی انتخاب می شوند که در آن برنامه ریزی شده است استفاده شود: به عنوان مثال، اگر حداقل حساسیت دوربین 1 لوکس باشد، در آن صورت بدون نور مادون قرمز اضافی، نمی توان تصویری واضح در شب به دست آورد. .

شرایط	سطح نور
نور طبیعی بیرون در یک روز آفتابی بدون ابر	بیش از 100000 لوکس
نور طبیعی بیرون در یک روز آفتابی با ابرهای سبک	70000 لوکس
نور طبیعی بیرون در هوای ابری	20000 لوکس
مغازه ها، سوپرمارکت ها:	750-1500 لوکس
دفتر یا فروشگاه:	50-500 لوکس
سالن های هتل:	100-200 لوکس
پارکینگ خودرو، انبار	75-30 لوکس
گرگ و میش	4 لوکس
بزرگراه روشن در شب	10 لوکس
صندلی های تماشاگر در تئاتر:	3-5 لوکس
بیمارستان در شب، گرگ و میش عمیق	1 سوئیت
ماه کامل	0.1 - 0.3 لوکس
شب مهتابی (ربع ماه)	0.05 لوکس
شب صاف بدون ماه	0.001 لوکس
شب بدون ماه ابری	0.0001 لوکس

نسبت سیگنال به نویز (S/N) کیفیت سیگنال ویدیویی را تعیین می کند. نویز در تصاویر ویدیویی به دلیل نور ضعیف ایجاد می شود و به صورت برف یا دانه رنگی یا سیاه و سفید ظاهر می شود.

پارامتر در دسی بل اندازه گیری می شود. تصویر زیر کیفیت تصویر بسیار خوبی را در حال حاضر در 30 دسی بل نشان می دهد، اما در دوربین های مدرن، برای به دست آوردن فیلم با کیفیت بالا، S/N باید حداقل 40 دسی بل باشد.

کاهش نویز DNR (3D-DNR، 2D-DNR)

طبیعتاً مشکل نویز در ویدیو از دید سازندگان دور نماند. روشن در حال حاضردو فناوری برای کاهش نویز در تصویر و به تبع آن بهبود تصویر وجود دارد:

• 2-DNR. تکنولوژی قدیمی تر و کمتر پیشرفته. اساساً فقط نویز از پس زمینه نزدیک حذف می شود، علاوه بر این، گاهی اوقات تصویر به دلیل تمیز کردن کمی تار می شود.
• 3-DNR. آخرین تکنولوژی، که طبق یک الگوریتم پیچیده کار می کند و نه تنها نویز نزدیک، بلکه برف و دانه را در پس زمینه دور حذف می کند.

نرخ فریم، فریم در ثانیه (نرخ جریان)

نرخ فریم بر صافی تصویر ویدیویی تأثیر می گذارد - هر چه بالاتر باشد، بهتر است. برای دستیابی به یک تصویر صاف، فرکانس حداقل 16-17 فریم در ثانیه مورد نیاز است. استانداردهای PAL و SECAM از نرخ فریم 25 فریم بر ثانیه پشتیبانی می کنند و استاندارد NTSC از 30 فریم در ثانیه پشتیبانی می کند. برای دوربین های حرفه ای، نرخ فریم می تواند تا 120 فریم در ثانیه و بالاتر برسد.

با این حال، باید در نظر داشت که هرچه نرخ فریم بالاتر باشد، فضای بیشتری برای ذخیره ویدئو مورد نیاز خواهد بود و کانال انتقال بیشتر بارگذاری می شود.

جبران نور (HLC، BLC، WDR، DWDR)

مشکلات رایج نظارت تصویری عبارتند از:

• اشیاء روشن فردی که در قاب می افتند (چراغ های جلو، لامپ ها، فانوس ها) که بخشی از تصویر را روشن می کنند و به همین دلیل دیدن جزئیات مهم غیرممکن است.
• نور بیش از حد روشن در پس زمینه (خیابان آفتابی پشت درهای اتاق یا خارج از پنجره و غیره) که در برابر آن اشیاء نزدیک خیلی تاریک به نظر می رسند.

برای حل آنها، چندین عملکرد (تکنولوژی) در دوربین های نظارتی استفاده می شود.

HLC - جبران نور روشن.مقایسه کنید:

BLC - جبران نور پس زمینه.این با افزایش نوردهی کل تصویر به دست می آید و باعث می شود اشیاء در پیش زمینه سبک تر شوند، اما پس زمینهخیلی سبک به نظر می رسد، دیدن جزئیات غیرممکن است.

WDR (گاهی اوقات HDR نیز نامیده می شود) - محدوده دینامیکی گسترده.همچنین برای جبران نور پس زمینه استفاده می شود، اما موثرتر از BLC. هنگام استفاده از WDR، تمام اشیاء موجود در ویدیو تقریباً روشنایی و وضوح یکسانی دارند که به شما امکان می دهد نه تنها پیش زمینه، بلکه پس زمینه را نیز با جزئیات ببینید. این به این دلیل به دست می آید که دوربین با نوردهی های مختلف عکس می گیرد و سپس آنها را ترکیب می کند تا یک فریم با روشنایی بهینه از همه اشیا به دست آید.

D-WDR - اجرای نرم افزار با دامنه دینامیکی گسترده، که کمی بدتر از WDR تمام عیار است.

کلاس های حفاظتی IK (ضد خرابی، ضد خرابکاری) و IP (در برابر رطوبت و گرد و غبار)

اگر دوربینی را برای نظارت تصویری در فضای باز یا در اتاقی با رطوبت بالا، گرد و غبار و غیره انتخاب می کنید، این پارامتر مهم است.

کلاس های IP- این محافظت در برابر نفوذ اجسام خارجی با قطرهای مختلف از جمله ذرات گرد و غبار و همچنین محافظت در برابر رطوبت است. کلاس هاآی کی- این محافظ ضد خرابکاری است، یعنی در برابر ضربه مکانیکی.

رایج ترین کلاس های حفاظتی در بین دوربین های مداربسته فضای باز IP66، IP67 و IK10.

• کلاس حفاظت IP66: دوربین کاملاً ضد گرد و غبار است و از جت های آب قوی (یا امواج دریا) محافظت می شود. آب به مقدار کم وارد داخل می شود و در عملکرد دوربین فیلمبرداری اختلالی ایجاد نمی کند.
• کلاس حفاظت IP67: دوربین کاملاً ضد گرد و غبار است و می تواند در کوتاه مدت غوطه ور شدن کامل در زیر آب یا مدت زمان طولانی زیر برف را تحمل کند.
• کلاس حفاظت ضد خرابکاری IK10: بدنه دوربین بار 5 کیلوگرمی را از ارتفاع 40 سانتی متری تحمل می کند (انرژی ضربه 20 ژول).

مناطق پنهان (ماسک حریم خصوصی)

گاهی اوقات لازم است از مشاهده و ضبط برخی از مناطقی که در محدوده دید دوربین قرار می گیرند پنهان شوید. اغلب این به دلیل محافظت از حریم خصوصی است. برخی از مدل‌های دوربین به شما امکان می‌دهند تنظیمات چند مورد از این مناطق را تنظیم کنید و بخش یا قسمت‌هایی از تصویر را پوشش دهید.

به عنوان مثال در تصویر زیر پنجره های خانه همسایه در تصویر دوربین پنهان شده است.

سایر عملکردهای دوربین های مدار بسته (DIS، AGC، AWB و غیره)

منوی OSD- فرصت تنظیمات دستیبسیاری از پارامترهای دوربین: نوردهی، روشنایی، فاصله کانونی (در صورت وجود چنین گزینه ای) و غیره.

- عکاسی در شرایط کم نور بدون نور مادون قرمز.

DIS- عملکرد تثبیت کننده تصویر دوربین هنگام عکسبرداری در شرایط لرزش یا حرکت

فناوری EXIR- فناوری روشنایی مادون قرمز توسعه یافته توسط هایک ویژن. به لطف آن، کارایی نور پس زمینه بیشتر به دست می آید: برد بیشتر با مصرف انرژی کمتر، پراکندگی و غیره.

AWB- تنظیم خودکار تراز سفیدی در تصویر، به طوری که نمایش رنگ تا حد ممکن نزدیک به طبیعی باشد و برای چشم انسان قابل مشاهده باشد. به ویژه برای اتاق هایی با نور مصنوعی و منابع نوری مختلف مرتبط است.

AGC (AGC)- کنترل بهره خودکار برای اطمینان از اینکه جریان ویدیوی خروجی از دوربین ها بدون توجه به قدرت جریان ویدیوی ورودی همیشه پایدار است استفاده می شود. بیشتر اوقات، تقویت سیگنال ویدئویی در شرایط نور کم و کاهش - برعکس، هنگامی که نور بیش از حد قوی است - مورد نیاز است.

آشکارساز حرکت- به لطف این عملکرد، دوربین می تواند روشن شود و تنها زمانی که حرکتی روی جسم تحت نظارت وجود دارد، ضبط کند و همچنین هنگام فعال شدن آشکارساز، سیگنال هشدار را ارسال کند. این به صرفه جویی در فضا برای ذخیره ویدئو در DVR کمک می کند، بار کانال انتقال جریان ویدئو را کاهش می دهد و اطلاع رسانی به پرسنل در مورد تخلف رخ داده را سازماندهی می کند.

ورودی زنگ دوربین- این قابلیت روشن کردن دوربین و شروع ضبط ویدیو در صورت وقوع هر اتفاقی است: فعال کردن یک سنسور حرکت متصل یا سنسور دیگری که به آن متصل است.

خروجی آلارمبه شما امکان می دهد واکنشی را به یک رویداد هشدار ضبط شده توسط دوربین ایجاد کنید، به عنوان مثال، آژیر را روشن کنید، یک هشدار از طریق پست یا پیام کوتاه ارسال کنید و غیره.

آیا ویژگی مورد نظر خود را پیدا نکردید؟

ما سعی کردیم تمام ویژگی های دوربین های نظارت تصویری را که اغلب با آن مواجه می شوند جمع آوری کنیم. اگر توضیحی در مورد پارامتری در اینجا پیدا نکردید که برای شما نامشخص است، در نظرات بنویسید، ما سعی خواهیم کرد این اطلاعات را به مقاله اضافه کنیم.

وب سایت

برای تبدیل شار نور به یک سیگنال الکترونیکی، که سپس به یک کد دیجیتال ثبت شده در کارت حافظه دوربین تبدیل می شود.
ماتریس از پیکسل ها تشکیل شده است که هدف هر کدام خروجی یک سیگنال الکترونیکی مربوط به مقدار نوری است که روی آن می افتد.
تفاوت در ماتریس CCD و CMOS است تکنیک تبدیل سیگنال دریافتی از پیکسل در مورد CCD - به صورت متوالی و با حداقل نویز، در مورد CMOS - به سرعت و با مصرف برق کمتر (و به لطف مدارهای اضافی، میزان نویز به طور قابل توجهی کاهش می یابد).
با این حال، اول از همه ...

ماتریس های CCD و CMOS وجود دارد

ماتریس CCD

یک دستگاه شارژ (CCD، در انگلیسی - CCD) به دلیل روش انتقال بار بین عناصر حساس به نور به این نام خوانده می شود - از پیکسلی به پیکسل دیگر و در نهایت حذف شارژ از سنسور .

بارها در طول ماتریس در خطوط از بالا به پایین جابجا می شوند. بنابراین، شارژ به طور همزمان در خطوط بسیاری از ثبات ها (ستون ها) حرکت می کند.
قبل از خروج از سنسور CCD، شارژ هر پیکسل تقویت می شود و خروجی یک سیگنال آنالوگ با ولتاژ متفاوت است (بسته به میزان نوری که به پیکسل برخورد می کند). قبل از پردازش این سیگنال به جدا کردن

مبدل آنالوگ به دیجیتال (خارج از تراشه) و داده های دیجیتالی حاصل به بایت هایی تبدیل می شود که نشان دهنده خطی از تصویر گرفته شده توسط سنسور است. از آنجایی که CCD یک بار الکتریکی را ارائه می دهد که مقاومت کمی دارد و کمتر در معرض تداخل سایر اجزای الکترونیکی است، سیگنال حاصل معمولاً حاوی سر و صدای کمتر

در مقایسه با سیگنال سنسورهای CMOS.

در ماتریس CMOS ماتریس CMOS (CMOS - مکمل فلز - نیمه هادی اکسید، به انگلیسی - CMOS)، دستگاه پردازش قرار دارد کنار هر پیکسل (گاهی اوقات روی خود ماتریس نصب می شود) که به همین دلیل افزایش می یابد عملکرد سیستم ها همچنین به دلیل کمبوددستگاه های اضافی پردازش، توجه داشته باشید مصرف انرژی پایین

ماتریس های CMOS

برخی از ایده های فرآیند خواندن اطلاعات از ماتریس ها را می توان از ویدیوی زیر به دست آورد
فناوری ها به طور مداوم در حال بهبود هستند و امروزه وجود یک ماتریس CMOS در دوربین یا دوربین فیلمبرداری نشان دهنده یک مدل کلاس بالاتر است. تولیدکنندگان اغلب بر روی مدل هایی با ماتریس های CMOS تمرکز می کنند.