توضیحاتی در مورد دوربین مدار بسته

توضیحاتی در مورد دوربین مدار بسته

توضیحاتی در مورد دوربین مدار بسته

دوربین مدار بسته متداول مورد استفاده در سیستم های CCTV

دوربین مدار بسته رنگی و مونوکروم

این نوع دوربین مدار بسته هم اکنون در نصب و راه اندازی سیستم های  CCTV بسیار رایج شده اند. دوربین مدار بسته های رنگی این توانایی را دارند تا تصاویر را به شکل تمام رنگی به مونیتورهای گیرنده ارسال کنند البته از نظر قیمت در مقابل با دوربین مدار بسته رنگی و مونوکروم خیلی پرهزینه تر هستند. به طور ویژه این امکان وجود دارد که در دوربین مدار بسته امنیتی این نیاز احساس گردد که باید با دقت زیادی شی ها و امکانات مورد مونیتورینگ قرار گرفته شوند از این رو دوربین مدار بسته رنگی هم به بازار وارد شده اند که میتواند با جزییات زیاد تصاویر را به شکل رنگی در وضعیتی که میزان روشنایی محیط در حدودی پایینی باشد نمایش دهد. به نسبت به دوربین مدار بسته رنگی ، دوربین مدار بسته مونوکروم که به نام های دوربین سیاه و سفید و یا B&W نیز معروف است قیمت پایین تری دارند اما از آنجا که برای مشاهده نیاز به روشنایی کمتری در برابر با دوربین مدار بسته رنگی دارند ، میتوان در مکان هایی که میزان روشنایی کمتر می باشد و اشیای تیره تری موجود است از این دوربین ها استفاده کرد. این نوع دوربین مدار بسته ها با توجه به این که از  CCD های SINGLE PLATE نیز استفاده میکنند در مقایسه با دوربین مدار بسته رنگی تصاویر با دقت بالاتری را ارائه می نمایند.

شکل ظاهری دوربین مدار بسته های مورد استفاده در CCTV

در سیستم های  CCTV با توجه به مکانی که مورد احتیاج می باشد تا دوربین مدار بسته در آن نصب گردد میتوان اقدام به استفاده  از دوربینی در شکل های استوانه ای ، جعبه ای ، دام و دام های ترکیبی نمود . یک محفظه گنبدی شکل دوربین نوع دام تشکیل شده اند که دوربین را در مقابل خطرات غیر جدی محفوظ می دارد. می توان دوربین را به شکل قابل گردش به وضعیت افقی یا عمودی در داخل این محیط قرار داد. در دوربین مدار بسته دام ترکیبی قسمت های هد دارای تحرک به منظور چرخش به شکل افقی و یا عمودی ، در بخش های جداگانه ای درون محفظه در بر گیرنده دوربین ، موتور محرک لنز و خود دوربین قرار دارند . محفظه به طور کامل نسبت به رطوبت و غبار محافظت شده است و به طریقی طراحی شده است که صدای که از حرکت دوربین را  ناشی می شود را به حداقل می رساند .

منبع تغذیه سیستم های AC MAINSYSTEM

اگر که برای استفاده از بقیه امکانات مانند کاور هم از منبع تغذیه  AC استفاده شود میزان هزینه نصب منبع تغذیه کاهش پیدا می کند . ۲۴V ACSYSTEM این وضعیت باعث می شود هزینه تمام شده کاهش پیدا نماید به خصوص هنگامی که دوربین به شکل ترکیبی با کاور و هد های چرخاننده افقی و عمودی متصل شده باشد.

۱۲ V DC SYSTEM

از عمده ترین فواید  استفاده از این روش در این است که با توجه به اینکه منبع تغذیه  بصورت مستقیم به دوربین متصل میگردد و از این منبع تغذیه در واقع تغذیه هماهنگ کننده سیگنال های ویدیویی استفاده نمی کند در این وضعیت امکان افت ولتاژ به حداقل رسیده می شود.

SINGLE CABLE

به وسیله یک کابل کواکسیال سیگنال ویدیویی و کابل تغذیه دوربین از یک منبع  در این روش استفاده می نمایند و به همین دلیل باعث کاهش  میزان هزینه های سیم کشی می شود  .در صورتی که باید به این نکته توجه نمود که  نباید از این روش برای مسافت های زیاد استفاده کرد و این چنین دوربین متفاوت از سازندگان متفاوت را نمی توان با این روش به یکدیگر مرتبط نمود .

کارآرایی دوربین مدار بسته ها

وضوح دوربین مدار بسته و میزان روشنایی تصاویر ارایه شده توسط آن ، مهم ترین انتظاراتی که از یک دوربین مدار بسته امنیتی میرود است. در واقع منظور از وضوح کمیتی می باشد که نشان داده آن است که تصویری که به واسطه دوربین ارایه شده است تا چقدر مقدار شفاف و خوانا می باشند . وضوح دو شاخص افقی و عمودی را  دارا می باشد تعداد خطوط سیاه و سفیدی عمودی منظور از وضوح افقی می باشد که به آسانی با چشم میتواند از تصویری که توسط دوربین تهیه شده است دیده گردد  . دوربینی که دارای وضوح افقی بین ۳۳۰ تا ۴۸۰  باشد در بحث امنیتی مورد استفاده قرار گرفته می شود . اما اگر  وضوح بیشتری مورد احتیاج باشد ، دوربین  CCDبا وضوح افقی زیادتر از ۶۰۰ خط باید مورد استفاده قرار گرفته شود  . در برابر منظور از رزولوشن عمودی میزان تعداد حداکثر خطوط افقی می باشد که میتواند دوربین به منظور تهیه تصویر از آن استفاده نماید . مقدار این رزولوشن با توجه نمودن به سیستم اسکن مورد استفاده ( PAL,SECAM,NTSC)  میتواند مابین ۳۵۰ تا ۴۰۰ خط باشد .

در واقع حداقل چگالی نوری حداقل میزان روشنایی تصاویر می باشد که از شئ مورد نظر باید تابیده گردد تا بتواند دوربین از آن تصویر مناسبی ارایه نماید  . بر حسب لوکس واحد سنجش روشنایی می باشد و هر لوکس در واقع میزان روشنایی یک متر مربع از سطحی می باشد که شدت نوری برابر ۱ لومن بر آن تابیده شود . با توجه به تجربه ها می توان بگوییم که روشنایی یک لوکس میزان نوری می باشد که از یک شمع در فاصله یک متری مشاهده می شود.

فن آوری های مورد استفاده در دوربین مدار بسته های امنیتی

تصحیح نور پشتی

اگر که پنجره یا منبع نوری پر قدرتی در زمینه تصویری که دوربین ارایه میدهد قرار گرفته شود ممکن است  در دوربین تصحیح این نور باعث گردد تا موضوعاتی که در برابر این منبع نوری قرار گرفته اند خیلی تاریک و حتی  در مواقعی غیر قابل تشخیص شوند . از این رو در دوربینی که مجهز به این فن آوری BLC باشد باعث میشود تا اشیا برابر منابع نوری با دقت کفی و رزولوشن مناسب تولید گردد.

WIDEDYNAMICRANGE

این در در حالی می باشد که فن آوری  BLCباعث میگردد تا اشیای در تصاویر که تیره می باشند، واضح تر گردند این فن آوری WDRدر دوربین ها باعث می شود  تا  اگر  در مکان تصاویر تاریک و روشن موجود باشد رزولوشن هر یک از این اشیا با یکدیگر  متناسب و به شکل دقیقا مشخص از هم تشکیل شوند.

تقویت کردن تصویر IMAGE ENHANCER

این فن آوری باعث میشود تا لبه های اشیا در تصاویر تولید شده مشخص تر گردد و اشیا کاملا متمایز از یکدیگر در تصاویر ارایه شده به نظر بیایند .

بالانس سفیدی تصویر

اگر که در مقابل یک دوربین شعله یک شمع را ببینیم مشاهده میگردد که نقطه های سفید رنگ شعله به شکل آبی کم رنگ و نقطه های کم دماتر در شعله به رنگ زرد مایل به قرمز دیده می گردد بدین گونه که در واقع واقعیت اینگونه نمی باشد و یا هنگامی که رنگ لباس های افراد در دوربین مشاهده شود دیده میشود که رنگ آنها در محیط داخل اتاق با محیط بیرونی از اتاق که نور بیشتری در آن است تفاوت پیدا میکند در صورتی که در چشم انسان این اتفاق نمی افتد . دلیل این کار این است که متناسب با درجه حرارت آن رنگ، رنگ سفید موجود در محیط را چشم انسان احساس می نماید و را با توجه به درجه حرارت رنگ سفید موجود در محیط مابقی رنگ ها تشخیص میدهد . این فن آوری که در دوربین مجهز به AWBاستفاده میگردد باعث برطرف شدن این مشکل در تصاویر به دست آمده از دوربین می شود و تصاویر با رنگ های حقیقی تری متناسب با میزان درجه حرارت رنگ سفید موجود در محیط میدهد .

تصحیح اتوماتیک سیگنال

به واسطه این فن آوری موجب می گردد که سیگنال ورودی اگر به صورت ناگهانی افزایش و یا کاهش یابد این میزان تغییر ناگهانی را از بین برده و آن را به سیگنال ابتدایی قبل از تغییر تنظیم نماید . البته باید توجه کرد که این کار باعث میگردد ، بر روی تصاویر به دست آمده در وضعیت نوری پایین نویز ایجاد گردد .

تصحیح اتوماتیک حساسیت

در دوربین امنیتی این فن آوری موجب  میشود که مقدار روشنایی به دست آمده از تصاویر تهیه شده به واسطه دوربین در یک حد متعادل قرار گرفته شود  با کنترل سرعت شاتر دوربین این امر معیین میشود و به جای تغییر در کوچک شدن یا بزرگ شدن لنز با تغییر سرعت شاتر میزان نور ورودی را در حد متعادل قرار داده می شود . در مناطقی که فرکانس برق منطقه ۵۰ هرتز باشد این فن آوری  AES قابل استفاده نمی باشد.

تصحیح لزرش

در محدوده هایی که مقدار فرکانس برق ۵۰ هرتز می باشد نوری که از لامپ های فلورسنت و یا لامپ های جیوه ای متصاعد شده است باعث ایجاد شدن پرش در تصاویر به دست آمده از دوربین می گردد علت این کار این است که در این مناطق سیکل فرکانس خاموش و روشن شدن لامپ هر ۵۰/۱ ثانیه می باشد و سرعت شاتر ۶۰/۱ ثانیه و تولید ۶۰ فرم در ثانیه می باشد در این مناطق از این رو این مشکل اگر که سرعت شاتر را به ۱۲۰/۱ افزایش بدهیم حل می شود در صورتی که این امر باعث میگردد تا تصویر به دست آمده مقداری تیره تر باشد.

تصحیح حداکثر حساسیت

تا سرعت شاتر به واسطه این فناوری کاهش پیدا کند این امر زمانی مناسب می باشد که بخواهیم مدت زمان بیشتری از موضوع که مورد نظر است تصویر داشته باشیم . اگر چه این عمل موجب از بین رفتن میزانی از فرم ها و یا ایجاد نویز در تصویر همچنین باشد اما به صورت بهینه تری با ترکیب شدن با فن اوری دید در روز و شب میتواند مورد استفاده قرار گرفته می شود .

توضیحاتی در مورد دوربین مدار بسته دید در شب

اگر که  بخواهیم از محیطی تصویر داشته باشیم که در آن میزان روشنایی از یک لوکس کمتر باشد میتوان از مقابل  CCDدوربین فیلتر قطع اینفرارد را برداشت . به این شکل منبع ساطع کننده برای دوربین اینفرارد به عنوان منبع نوری به کار گرفته می شود و پس در نتیجه  میتوان گفت درمناطق تیره نیز از اشیا تصویر داشت . البته استفاده از این فن آوری باعث میگردد که در این شرایط کاری تصاویر مونوکروم  همچنین دوربین رنگی نیز تولید کنند.

فیلتر نمودن نقطه های ویژه از دید دوربین مدار بسته

در صورتیکه نیاز باشد تا بخش خاصی از مکان مورد نظر در زمان تصویر گرفتن از منطقه های خاص مورد مونیتورینگ دوربین قرار نگیرد مثل پنجره های ساختمان های اطراف این امکان وجود دارد تا حداکثر ۴ قسمت را توسط دوربین به واسطه این فیلتر از مونیتور شدن حذف نمود . این فن آوری بر روی دوربین متحرک و زمان زوم کردن دوربین همچنین قابل استفاده می باشد.

تکنولوژی های معمول دوربین های مداربسته

این امکان وجود دارد که مانند چشم انسان یک دوربین را در نظر گرفت ، زمانی که نور وارد دوربین میگردد به واسطه سنسورهای تبدیل تصویر ، CCD، به سیگنال های الکترونیکی تبدیل می شود . دقیقا مثل آنچه در شبکیه چشم انسان رخ می دهد  . بعد از آن این سیگنال های الکترونیکی به یک نمایش دهنده مانند تلویزیون فرستاده می شوند.

چشم انسان

چشم انسان بصورت تقریبی یک عدسی کروی با قطر ۵/۲ سانتی‌متر می‌باشد که دارای چندین لایه متفاوت که درونی‌ترین آن‌ها به نام شبکیه است تشکیل شده است. اندازه لنز  به واسطه ماهیچه‌های پیرامون چشم تنظیم می‌شود  که این‌کار چشم را قادر می سازد که روی اشیاء زوم (zoom) نمایند  . وظیفه عدسی چشم ، فرم و شکل دادن به تصویری می باشد  که به واسطه میلیون‌ها سلول گیرنده مخروطی (Cone) و میله‌ای (rod) گرفته شده و برروی پرده شبکیه افتاده است ، می‌باشد . سلول‌های میله‌ای ختم به یک عصب معمولی که از پایان به شبکیه  می‌شود و در سطح نور پایین تنها فعال است متصل هستند و سلول‌های مخروطی هر کدامشان به یک عصب متصل می گردند . آن‌ها در نورهای شدیدتر، بیشتر فعال می باشند و نوع فعالیت این‌ مخروط‌ها میزان درک ما از رنگ‌ها را مشخص می‌ نماید . در میان شبکیه محدوده ی به‌نام نقطه کور موجود می باشد که در آن هیچ‌ گیرنده‌ای وجود ندارد . در این ناحیه اعصاب به‌شکل جدا جدا به عصب بینایی که سیگنال‌های دریافت شده را به قشر بینایی مخ منتقل می کنند ، وصل می گردند.

توضیحاتی در مورد دوربین مدار بسته CCD

CCD از جهت کارکردی بصورت تقریبی هم مانند چشم انسان کار می‌ نماید  . نور به واسطه یک عدسی وارد دوربین و برروی یک پرده بخصوص تصویر می گردد که تحت عنوان تراشه  CCDشناخته شده اند . با استفاده از تراشه Charge Coupled Device) CCD) که تصاویر گرفته می‌شوند ، از میزان زیادی سلول تشکیل شده است که همه آنها با الگوی خاصی در یک تراشه دارای ترتیب شده‌اند و تحت عنوان پیکسل (pixels) شناخته می گردند . زمانی این اطلاعات را که تراشه  CCD دریافت می‌ نماید ، آن‌ها را از طریق کابل‌هایی به سیستم دریافت‌کننده به شکل سیگنال‌های دیجیتالی می‌فرستد و بعد تصاویر در این سیستم به شکل مجموعه‌ای از اعداد ذخیره می گردند.

سایر تکنولوژی ها

Technology )CMOS ) complementary metal oxide semiconductor

CMOSتولید این تکنولوژی در حجم زیاد می باشد و از آنجایی که روی این تکنولوژی کار زیادی صورت گرفته ، ساخت چیپ های  CMOSبه نسبت  CCDارزانتر در می آید . توان مصرفی آنها کمتر  می باشد این یکی دیگر از فواید  این سنسورها نسبت به  CCDاست .

افزون براینها ، می توان از CMOSبه منظور کارهای دیگر ، مانند تبدیل آنالوگ به دیجیتال ، پردازش سیگنال های لود شده ، تنظیم رنگ سفید (whiteBalance) ، و کنترل های دوربین و … استفاده نمود این در حالی که  CCDفقط برای ثبت  نمودن شدت نوری که بر روی هر یک از صدها هزار نقاط نمونه برداری می افتد کاربرد پیدا می کند  . همچنین می توان به آسانی و بدون افزایش بیش از حد اندازه قیمت ، تراکم نقطه ها و عمق بیتی تصویر را بالا ببریم . بسیاری از تحلیل گران صنایع به علت این فواید ها و دیگر مزایا ، اعتقاد دارند که در نهایت همه ی دوربین های عادی دیجیتال از  CMOSاستفاده خواهند کرد و  CCD تنها در دوربینهای حرفه ای و گرانقیمت بکار خواهد گرفته شد  . مشکلاتی از قبیل تصاویر دارای نویز و عدم توانایی در گرفتن عکس از موضوعات متحرک در این تکنولوژی موجود می باشد که هم اکنون با رفع این معایب ،  CMOSدر حال به برابری رسیدن با  CCDاست. در حالت کنونی سنسورهای تصویر CMOSبا استفاده از تکنولوژی ۰٫۳۵ تا ۰٫۵ میکرونی ساخته شده اند و استفاده از تکنولوژی ۰٫۲۵ میکرون چشم انداز آینده آن بوده است.

به عنوان اولین سنسور  Faveon با ۱۶٫۸ مگاپیکسل (به معنای قدرت ایجاد تصاویری با رزولوشن ۴۰۹۶*۴۰۹۶ پیکسل) به شمار می آید که ساخته شده از با تکنولوژی ۰٫۱۸ میکرون می باشد و  همچننی توانسته است در صنعت ساخت سنسور تصویر CMOS یک پرش بزرگ را به نام خود ثبت کند.  امکان استفاده از میزان تعداد زیادتری از پیکسل ها را در محیطی فیزیکی معین استفاده از تکنولوژی ۰٫۱۸ میکرون فراهم نموده است و بنابراین سنسوری با رزولوشن بالاتر به دست خواهد آمد . ( لازم است در این قسمت بگوییم به دلیل اینکه توسط لنز از لحاظ فیزیکی تصویر ایجاد شده همواره تصویری پیوسته بوده است و بدون هیچ نوع نقطه و ناپیوستگی می باشد ، هر چقدر پیکسلهای سنسور را بتوان کوچک تر کرد و در ناحیه تشکیل تصویر میزان تعداد زیادتری از آنها را قرار داد ، می توان عکسی با وضوح بالاتر و نزدیکتر به تصویرحقیقی گرفت ) با استفاده از تکنولوژی ۰٫۱۸ میکرون ترانزیستورهای ساخته شده کوچکتر هستند و باعث اشغال خیلی زیاد از فضای ناحیه سنسور نمی شوند  که این امکان وجود دارد که برای تشخیص نور از این فضا استفاده کرد . این فضا بصورت کارآمدی ، امکان طراحی نمودن سنسوری را که دارای پیکسل های هوشمندتری بوده ، و در حین عکس برداری قابلیت های جدیدی را بدون اینکه حساسیت نوری را قربانی کند به دوربین می دهد ، فراهم می کند . ۷۰ میلیون ترانزیستور و ۴۰۹۶*۴۰۹۶ سنسور، با استفاده از این تکنولوژی تنها در فضایی مقابل با ۲۲ mm*22mmقرار داده می شود و سرعت ISO آن برابر با ۱۰۰ بوده و محدوده دینامیکی آن ۱۰ استپ می باشد . با توجه به اینها می توان نتیجه گرفت که ، بعد از ۱۸ ماه از تولید این سنسور استفاده از آن در لوازم حرفه ای مانند اسکنرها ، لوازم تصویری پزشکی ، اسکن پرونده ها و آرشیو موزه ها شروع می شود . انتظار می رود در آینده ای طولانی تر در بازار ، این تکنولوژی بصورت گسترده ای در وسایل  عادی موجود استفاده گردد .

تکنولوژی Fujifilm SuperCCD SR

بتازگی نوع سنسور جدیدی بنام SuperCCD SR را شرکت فوجی معرفی کرده است. اعلام این محصول در مورد ساخت سنسوری دومین اعلام فوجی می باشد که چهارمین پیشرفت SuperCCD شناخته شده است . SuperCCD SR ) Super DynamicRange) محدوده دینامیکی تقریبا دو گام بالاتر از CCDهای معمولی است.

(محدوده دینامیکی عبارت است  از نسبت مابین زیادترین تا کمترین نور موجود در صحنه).

نمی توانند تمام محدوده نوری موجود در صحنه هایی که تفاوت نوری زیادی وجود دارد را عموما دوربین های عکاسی بدرستی ثبت کنند . هر چقدر محدوده دینامیکی یک  CCD گامهای بیشتری را دارا  باشد توانایی آنها در ثبت نمودن جزئیاتی در سایه روشنهای تصویر موجود است، دقیق تر  و هم چنین بیشتر خواهد بود . دو فتودیود پشت هر میکرولنز روی سطح سنسور موجود است ، ثبت سطوح تاریک و عادی نور وظیفه ی فتودیود اصلی (دارای حساسیت بالاتری است) است و دومین جزئیات روشنتر را می گیرد (حساسیت کمتری دارد) . بطریقی هوشمندانه سیگنالهای دو سنسور ترکیب می گردند تا تصویری با محدوده دینامیکی وسیع تری ارائه نمایند . اولین سنسور از نوع SuperCCD SR میزان تعداد پیکسل های با تاثیر ۳ مگاپیکسل را دارا می باشد . شرکت فوجی فیلم  SuperCCD SRرا به عنوان تکنولوژی معرفی کرده است که طراحی آن به منظور شبیه سازی محدوده دینامیکی نگاتیوها صورت گرفته است . فیلم های عکاسی لایه های مختلف با حساسیت متفاوت را دارای می باشند که محدوده دینامیکی گسترده ای را ایجاد می کند .  SuperCCD SRبه نوعی  طراحی شده است که این خاصیت را با استفاده از دو فتودیود که حساسیت های متفاوت دارای می باشند شبیه سازی می کند.

تکنولوژی X3

زمانی که  شرکت Foveon بعد از پنج سال تحقیق و توسعه  در سال ۲۰۰۲ ، یک سنسور تصویری جدید را که بنابر ادعای که داشتن قادر به رسیدن به کیفیت فیلم های ۳۵ mmاست عرضه کرد ، تا حد زیادی چشم انداز دوربین های دیجیتال قابل رقابت با کیفیت دوربین های فیلمی روشن شد. فیلتر های رنگی با الگوی موزائیکی بر روی یک لایه تکی از حسگرهای نوری در دوربین های دیجیتال معمولی قرار گرفته اند . اجازه عبور کردن و رسیدن به پیکسل سنسور را فیلترها تنها به یک طول موج از نور – قرمز، سبز یا آبی –داده اند و در هر نقطه تنها یک رنگ ثبت می شد  . بطور خلاصه سنسور تصویر از هر کدام از رنگهای قرمز و آبی تنها ۵۰% رنگ سبز و ۲۵% را ثبت می نماید . این روش عیب ذاتی دارد که به میزان تعداد پیکسل های روی سنسور تصویر ستگی نداشته است . بدین معنی در هر صورت مابقی رنگها باید با استفاده از یک الگوریتم فشرده و زمانبر میان یابی می شد بخاطر اینکه این سنسور یک سوم رنگ ها را تشخیص می دهد.

این کار نه فقط بخاطر اینکه کارکرد دوربین را کند می سازد ، بلکه سبب می گردد رنگ مصنوعی در تصویر ایجاد شود و جزئیات تصویر از دست برود . به منظور حل شدن مشکل مصنوعی شدن رنگها برخی از دوربینها ، به صورت عمدی کمی تصویر را مات می نمایند . سنسور تصویر جدید  Foveonکه از نوع  CMOS است و از تکنولوژی انقلابی این شرکت یعنی  X3استفاده می کند ، سه برابر اطلاعات بیشتر از دوربین های مدرن در هر پیکسل از سنسور با میزان تعداد پیکسلهای مساوی ثبت می کند . این کار را با استفاده نمودن از سه لایه از تشخیص دهندگان نور که در سیلیکون  جاسازی شده اند،  سنسورهای تصویر   X3انجام می دهند . لایه ها طوری قرار داده شده اند تا از این ویژگی سیلیکون که رنگهای مختلفی از نور در عمقهای مختلف تشخیص می دهد استفاده کنند . به خاطر همین در یک لایه رنگ قرمز ، در لایه دیگر سبز و لایه بعدی آبی ثبت می گردد . در واقع این به این معنی می باشد که در سنسورهای  X3، برای هر پیکسل ، انباره ای (Stack) برای سه تشخیص دهنده نور موجود می باشد . نتیجه سنسوری می گردد که توانا می باشد که هر سه رنگ قرمز، سبز و آبی را در هر پیکسل تشخیص بدهد ،بدین گونه در دنیا به عنوان اولین سنسور تصویر دیجیتال تمام رنگی معرفی شده است.

درک تصویر

با هر تصویر ، چه با چشم انسان چه با دوربین گرفته شود ، تاحدودی تحریف و تغییر شکل و به عبارتی ” نویز (noise) در آن موجود می باشد. ‌ به منظور درک تصاویری که انسان می‌بیند هیچ کاری در مورد فیلتر کردن و از بین بردن نویزهای یک تصویر نیازی نیست انجام دهد . به عنوان مثال در یک روز ابری که مه تمام جاها را فرا گرفته است ، به شدت دید ما ضعیف و دچار مشکل می‌ گردد . در صورتی که هر چیزی را که به دیدنش قادر باشیم درک می نماییم . به این معنی که به منظور درک اشیاء به حذف نویزهای تصویر نیست نیازی . به عنوان مثال در صورتی که در این روز در حال رانندگی در یک جاده باشید و مقابل خود تصویر غیر واضحی از یک ماشین را ببینید ، بدین شکل عکس‌العمل نشان خواهید داد و به اصطلاح سرعت خود را کم می‌ نمایید و این به این معنی می باشد که ما علیرغم وجود مه هنوز امکان تشخیص تصویر ماشین وجود دارد و عکس‌العمل در برابر آن  نشان‌ خواهیم داد . یا به عنوان مثال زمانی که دچار سرگیجه هستید ، برخلاف این‌که تصاویر اطراف خود را تار و مبهم مشاهده می کنید اما قادر هستید که وسایل و تصاویر اطراف خود را درک و تشخیص دهید  . به این معنی در ابتدا صبر نمی‌کنید تا سرگیجه‌تان به پایان برسد و بعد تصاویر را تشخیص داده شود و این یعنی با قدرت بینایی انسان ، برخلاف خراب شدن تصاویر اطراف ، می‌توانیم متوجه فضای پیرامون خود باشید . درصورتی که به منظور بینایی ماشین در ابتدا‌ طی فرآیندی باید این نویزها که تصفیه کردن یا فیلترینگ نامیده می‌شود ، از بین برده شوند  و بعد هر آنچه برای پردازش عکس ضروری است انجام گردد . در حال حاضر خوشبختانه تکنیک‌هایی برای انجام این کار وجود دارد.

در واقع عمل از بین بردن نویزها به‌ شکل نرمال توسط تعدادی از توابع ریاضی یا الگوریتم‌هایی که تحت عنوان ‘treshholding’ یا ‘quantizing’ نامیده می‌شود انجام می‌ شود . این فرآیند نیاز به دانش و پشتوانه بالای ریاضی دارد و همچنین بسیار حرفه‌ای و پیچیده‌ای و دشوار می باشد. هنگامی که خرابی‌ها از بین  برده شود ،  پردازش عکس‌ها را می‌توانیم ادامه بدهیم که با استخراج صورت‌ها و حالت‌ها از یک تصویر این امر انجام می‌ گردد . مجموعه ای از نقاط سیاه و سفید و یا سه رنگ سبز و قرمز و سفید تصویری که مونیتور نشان میدهد است، درست مثل حالتی که با بزرگنمایی بالا یک صفحه روزنامه را مشاهده میکنیم . پیکسل  در واقع کوچکترین واحدی که مونیتور به وسیله آنها تصاویر را تشکیل میدهد. در تصاویر موجود در روزنامه برای ایجاد سایه و شکل اندازه نقاط سازنده تصویر در قسمت های متفاوت آن محتلف می باشد و همین کار باعث ایجاد تصویر و رنگ می شود در صورتی که در دوربین ها همه ی پیکسل ها دارای ابعاد یکسانی باشند و هر چه میزان این پیکسل ها افزایش پیدا کند تصویر به دست آمده از دقت بالاتری برخوردار خواهد بود و جزییات زیادتری از تصویر به دست خواهد آمد.

میزان تعداد پیکسل ها و انواع دوربین

تقریبا ۵۰۰۰۰ پیکسل دوربین ۸ میلی متری

۲۰۰۰۰۰ پیکسل دوربین ۱۶ میلی متری

۱۰۰۰۰۰۰ پیکسل دوربین ۳۵ میلی متری

۳۰۰۰۰۰ پیکسل تلویزیون با سیستم NTSC

۳۰۰۰۰۰ پیکسل تلویزیون با سیستم PAL

۱۰۰۰۰۰۰ پیکسل تلویزیون با دقت نمایش بالا

با توجه به  نقش حیاتی پیکسل ها در دوربین های دیجیتال  ، تولید کننده ها  و همچنین تهیه کنندگان توجه بسیار ویژهی  نسبت به پارامتر بالا دارند . واحد اندازه گیری بزرگتر نسبت به پیکسل، مگا پیکسل   است . مگا ، به معنای یک میلیون و پیکسل نقطه های بسیار کوچکی است که یک عکس را ایجاد می کند . همه ی تصاویر متشکل از نقطهای بسیارریزی به اسم پیکسل می باشند . یک تصویر دارای  میلیون ها نقطه و یا پیکسل است که بدون چشم تشخیص آنها مسلح عملا” غیر ممکن است . واضح است ، هر اندازه که دوربین دیجیتال پیکسل های بیشتری را دارا باشد ، توانایی به آگاهی داشتن از جزیئات بیشتری از تصویر خواهد بود . زمانی که افزایش اطلاعات مربوط به جزئیات یک تصویر بالا برود ، می توان به آسانی ابعاد و سایز تصویر را بزرگتر و در ارتباط با آنان عملیات مربوطه را انجام داد .
تعدادی از وضوح های رایج که در دوربین های دیجیتال استفاده می گردد ، در قسمت زیر توضیح داده شده است:
۲۵۶ در ۲۵۶ پیکسل : در بیشتر دوربین های دیجیتال ارزان قیمت دقت فوق ارائه داده می شود . دقت فوق پائین بوده و عموما توسط این نوع از دوربین ها کیفیت تصاویر اخذ شده نیز مطلوب نمی باشد . مجموع همه ی پیکسل ها ۶۵،۰۰۰ است .

۶۴۰ در ۴۸۰ پیکسل

همچنین دقت فوق پائین  نیز پایین بوده است و در بیشتر دوربین های دیجیتال از آن استفاده می  شود  . اگر که قصد گرفتن تصویر و ارسال نمودن آن برای دوستان و یا استفاده از آنان در صفحات وب ، وجود داشته باشد ، دقت فوق می تواند در این رابطه پاسخگو باشد . مجموع همگی پیکسل ها ۳۰۷،۰۰۰ می باشد.

۱۲۱۶ در ۹۱۲ پیکسل

اگر که تصمیم به چاپ تصاویر گرفته شده توسط دوربین های دیجیتال وجود داشته باشد ، دقت فوق به عنوان انتخابی مطلوب خواهد بود همگی پیکسل ها ، ۱،۱۰۹،۰۰۰ می باشد( مگاپیکسل)

۱۶۰۰ در ۱۲۰۰ پیکسل

دقت ذکر شده بالا می باشد  و می توان با ابعاد بزرگتر تصاویر اخذ شده را چاپ کرد ( یک تصویر ۸ در ۱۰ اینچ ). همگی پیکسل ها بصورت تقریبی دو میلیون می باشند .
در حالت کنونی در بازار دوربین هائی با ۲ / ۱۰ میلیون پیکسل هم عرضه شده است . بسته به نوع عملیاتی که باید بر روی تصویر انجام شود ضرورت استفاده نمودن از دقت بالا در دوربین های دیجیتال ، بستگی دارد . می توان از دوربینی که دارای دقت ۶۴۰ در ۴۸۰ پیکسل است ، اگر که هدف استفاده از تصاویر در صفحات وب و یا ارسال آنان از طریق نامه الکترونیکی برای دوستان باشد ، استفاده نمود . متناسب به افزایش وضوح تصویر میزان تعداد تصاویری را که دوربین می تواند در خود نگهداری نماید  ، کاهش پیدا می کند . اما اگر که تصمیم به چاپ تصاویر اخذ شده وجود داشته باشد ، باید از دوربین هائی که دارای تعداد پیکسل بیشتری می باشند ، استفاده شود  . در حال فعلی ، دوربین های چهار و پنج مگا پیکسلی رایج ترین شده اند.

انرژی پیکسل به انرژی الکتریکی در سیستم دوربین ، تبدیل میشود و به مکان مورد نظر فرستاده می شود و این انرژی الکتریکی به نور قابل رویت در مکان مورد نظر تبدیل میشود . این چرخه تبدیل نور به انرژی الکتریکی به اسم ” تبدیل فتوالکتریک ” نامیده میگردد و پروسه بر عکس این تبدیلات به نام ” تبدیل جریان به نور ” نامیده میگردد . با توجه به چیزهای که در بالا گفته شد می توان بیان کرد که دوربین ها دستگاه های فتوالکتریکی و مونیتورها و تلویزیون ها دستگاه های با تبدیل جریان به نور هستند. در مورد دسته  ای از پیکسل ها که تولید تصویر می نمایند بدین ترتیب این متدها انجام میگردد  که از ابتدایی ترین پیکسل روشنی و تیرگی هر پیکسل و مقدار سفیدی و سیاهی آن و یا شدت رنگ پیکسل در تصاویر رنگی به ترتیب خوانده شده و تبدیل به سیگنال الکتریکی میگردد و بعد از تمیز نمودن (یا به اصطلاح جاروب کردن) یک ردیف از پیکسل ها به ردیف بعدی می رود و به همین صورت عملیات انجام میگردد تا به انتهای صفحه و پایانی ترین پیکسل برسد . در واقع سیگنال هایی که به این شکل تهیه و فرستاده می گردند در سمت دیگر به واسطه دستگاه گیرنده که این امکان وجود دارد که مونیتور و یا تلویزیون باشند دریافت شده و در دستگاه های گیرنده عکس این عملیات اتفاق افتاده است تا تصویر مورد نظر شکل گرفته شود . به یک معنی دیگر تصویری که باید انتقال داده گردد به میزان تعدادی پیکسل با الگوریتم مشخصی تبدیل میگردد که این پیکسل ها به شکل سیگنال های الکتریکی به گیرنده فرستاده میشوند و در گیرنده هم برعکس عمل فوق اتفاق می افتد تا دوباره عکس اصلی را داشته باشیم . به مجموع این امور انجام شده اسکن کردن (‌Scanning، جاروب کردن )‌ تصاویر گفته می شود.

اگر که میزان تعداد اسکن های گرفته شده با توجه به ساختار چشم انسان، از یک تصویر هر ۳۰/۱ ثانیه (NTSC) و یا هر ۲۵/۱ ثانیه (PAL) انجام شود چشم انسان آن را به منزله یک فیلم احساس می کند . هر یک از سیستم های PAL, SECAM , NTSCجزو عمده ترین سیستم های تلویزیونی دنیا بشمار می آیند. در کشورهایی مثل ایالات متحده ، کانادا ، ‌ژاپن ، کره و تایوان سیستم NTSC استفاده می گردد. کشورهایی که از سیستم  PALاستفاده میکنند مانند کشورهای اروپای غربی ، چین ، کشورهای آسیایی و کشورهای خاورمیانه هستند . در فرانسه ، روسیه و کشورهای اورپای شرقی ، افریقا و برخی از کشورهای خاورمیانه سیستم  SECAMمورد استفاده قرار گرفته می شود  . افزون بر سیستم های یاد شده سیستم های زیر برای سیگنال های ویدیویی همچنین بسیاری فراوان داشته اند:

سیستم ویدیویی مختلط ( COMPOSITE VIDEO SIGNAL) : که به اسم های VBSبه منظور سیستم های رنگی و VSبه منظور سیستم های سیاه و سفید همچنین نامیده میشود . در این سیستم اطلاعات به شکل سیگنال مقدار تشعشع Y، سیگنال رنگ C، سیگنال همزمانی افقی / عمودی Sو سیگنال هماهنگ کننده رنگ Bطبقه بندی میگردند . در صورتی که در وضعیت VSسیگنال های رنگ و هماهنگ کننده رنگ وجود نخواهد داشت.

سیگنال Y/C

در این سیستم به شکل جداگانه برای وضوح تصویر بالا سیگنال مقدار تشعشع و سیگنال رنگ فرستاده میشوند .

سیگنال RGB

در بسیاری از تولیدات ویدیویی صنعتی که این سیستم مورد استفاده قرار گرفته می شود سیگنال رنگ قرمز R، سیگنال رنگ سبز G،‌ سیگنال رنگ آبی B، سیگنال هماهنگ کننده افقی H و سیگنال همانگ کننده عمودی Vبه صورت جداگانه فرستاده می گردد.

شرکت داده پردازان پارسوا

یک دیدگاه