شنبه 4 آذر ماه 1396


عضویت در کانال تلگرام



عضویت در صفحه اینستاگرام

نحوه کار دوربین های دید در شب

 

دوربین های دید در شب چگونه کار می کنند؟

دوربین های دید در شب چیزی است که اکثر نصاب های دوربین مداربسته با آن آشنا هستند. این نوع دوربین ها LED  مادون قرمز (که معمولا در اطراف دوربین نصب می شوند) برای روشن کردن محیط استفاده می کنند و از این طریق بدون اینکه در شب موجب مشخص شدن محل دوربین شوند امکان ضبط را برای آن به وجود می آورند. استفاده از این دوربین ها عموما جنبه حفاظتی دارد.

اما در نصب دوربین های دید در شب یک مشکل بزرگ وجود خواهد داشت و آن این است که ما چطور بدانیم چراغ های مادون قرمز دوربین محیط را به اندازه کافی روشن می کنند؟ باید بدانید که اشعه مادون قرمز به وسیله لوکس سنج قابل اندازگیری نیست. یعنی نمی توان درخشندگی و میزان نور ان را به وسیله این دستگاه اندازه گرفت. از طرف دیگر دوربین ها معمولا در کاتالوگ و اطلاعات فنی خود تنها حساسیت به نور خود را ذکر می کنند و عموما جایی در مورد حساسیت دوربین به نور مادون قرمز حرفی به میان نمی آید. این موضع شما را برای خرید یک دوربین دید در شب مناسب بسیار با مشکل روبه رو خواهد کرد.

برای جواب دادن به این سوالات ابتدا کمی باید از فیزیک نور صحبت کنیم.

نور شکلی از انرژی به فرم تابش الکترومغناطیس است. انواع مختلف تابش های الکترومغناطیسی رفتار انتقالی مشابهی دارند اما در زمان برخورد به یک جرم عکس العمل متفاوتی نشان می دهند. برای مثال نور و اشعه ایکس هر دو تابش یکسان دارند اما نور از بدن ما عبور نمی کند در حالی که اشعه ایکس این کار را انجام میدهد (از آن برای مصارف پزشکی استفاده می شود). تششعات الکترومغناطیسی با واحد نانو متر اندازگیری می شوند که در واقع طول انهاست. هر متر برابر 1,000,000,000 نانو متر است.

در شکل بالا می توانید طول موج هر رنگ را ببینید.

بازه دید انسان در جایی بین 380نانومتر تا 760 نانومتر است (این مقدار برای افرادی که کور رنگی دارند کوچکتر است). هر رنگ از نور در واقع تششعی است که در یک بازه مشخص از این طول موج به چشم ما رسیده است. اشعه ها همینطور می توانند با هم ترکیب شوند مثلا رسیدن تابش نور قرمز و آبی به طور همزمان به دیدن رنگ بنفش منجر می شود. زمانی که تمامی این تابش ها با هم به چشم ما برسند ما نور سفید را خواهیم دید.

پس نور سفید در واقع یک رنگ از نور نیست بلکه ترکیبی از تمامی رنگهاست که به وسیله یک منشور و آزمایش ساده دوره راهنمایی می توان این موضوع را اثبات کرد.

تابش یا نور مادون قرمز تابشی است با طول موج بیشتر از 715نانومتر. در شکل زیر می توانید مقابسه ای را بین باره دید انسان و دو نوع اشعه مادون قرمز که در دوربین ها از انها استفاده می شود ببینید.

 

قدرت و شدت نور – لوکس و لومن

همانطور که قبلا گفته شد نور یک پرتو الکترونغناطیسی است. پس به طور طبیعی باید توان آن را با واحد وات اندازگیری کرد. شدت نور نیز با واحد وات بر مترمربع(W/m2 ) اندازگیری می شود . از این واحد می توان برای تمامی انواع تابش های الکترومغناطیسی استفاده کرد. برای نورهای مرئی محاسبه قدرت نور از واحد لومن و شدت ان از لوکس انجام می گیرد. باید بدانید که رابطه بین لومن و وات به طول موج پرتو وابسته است.

مقدار لومن برای طول موجهای مادون قرمز تقریبا به صفر میل می کند از همین روست که شما نمی توانید از لوکس متر برای اندازگیری شدت نور مادون قرمز استفاده کنید.

حساسیت دوربین به نور مادون قرمز

همانطور که قبلا گفته شد CCD دوربین ها از تعداد زیادی دیود حساس به نور تشکیل شده است. برای مثال برای ساخت یک دوربین 570 تیوی لاین (TV line ) از 400000 دیود استفاده شده است. برای ساخت این دیودها معمولا از دو ماده متفاوت استفاده می شود. ژرمانیوم و سیلیکون. هر کدام از این مواد حساسیت متفاوتی نسبت به طول موج دارند. در نمودار زیر می تواند میزان حساسیت هر نوع دیود را با توجه به طول موج ببینید.

از این رو جنس نیمه هادی مورد استفاده در ساخت دیود می تواند تاثیر خیلی زیادی در بازه حساسیت انها داشته باشد. باید توجه داشته باشید که طراحان سنسورهای نوری هزینه زیادی را برای طراحی سنسورهایی کرده اند که نمودار دیدی دقیقا مشابه نمودار دید انسان داشته باشند. این سنسورها با وجود عملکرد منساب در بازه دید انسان برای نور مادون قرمز مناسب نیستند. پس هر دوربینی به واسطه اضافه شدن دیودهای مادون قرمز در اطرافش نمی تواند به عنوان دوربین دید در شب مورد استفاده قرار گیرد.

گرچه این روزها بیشتر تولید کنندگان از اصطلاح روز و شب برای دوربین خود استفاده می کنند اما تنها با استفاده از مشاهده نمودار حساسیت دوربین می توان با اطمینان از این موضوع صحبت کرد. این نمودار البته در کاتالوگ های عادی در اختیار مشتری قرار نمی گیرد و جزو اطلاعات تخصصی دوربین می باشد.

واکنش طیفی دوربین

دو دوربین را با اکنش طیفی به صورت نمودرهای زیر در نظر بگیرید.

دوربین A دارای حساسیتی با بازه کوچکتر است که تنها بازه دید انسان را در بر خواهد گرفت. در مقابل دوربین B حسایتی با بازه بسیار پهن دارد که نه تنها بیشتر بازه دید انسان بلکه طیف گسترده ای از نور مادون قرمز را هم در بر خواهد گرفت.

شاید در نگاه اول دوربین B به مراتب مناسب تر از دوربین A برسد. چراکه بازه وسیعتری دارد. اما باید یادآور شد این بازه موجب ایجاد مشکلاتی نیز خواهد شد. برای مثال در طول روز به علت جذب تابش مادون قرمز دوربین B رنج های مختلفی از رنگ طوسی را ایجاد می کند که در تصویر مطلوب نیستند. از طرف دیگر در صورتی که دوربین ها دارای قابلیت تنظیم خودکار آیریس (Auto-Iris ) برای تنظیم نور باشند به علت جذب نور مادون قرمز آیریس دوربین B در نوری برابر بیشتر از دوربین دیگر بسته می شود که تنظیم مناسب نور را برای دوربین از بین خواهد برد.

بنابراین استفاده از دوربین های دید در شب تنها باید زمانی صورت گیرد که نیاز ضروری به دید در شب وجود دارد. برای مثال نیازی به استفاده از دوربین دید در شب برای کاربردهای نظارت نیروی انسانی نخواهد بود چرا که در طول شیفت کاری معمولا محیط نورانی است.

اشتباه رایج دیگر که در مورد دوربین های دید در شب انجام می شود این است که گاهی این دوربین ها به عنوان دوربین هایی با حساسیت بیشتر در نور کم مورد اطلاق قرار می گیرند. در حالی که دوربین های دید در شب معمولا تنها حساسیت بیشتر به نور مادون قرمز دارند و حداقل میزان نور مورد نیاز انها برای ساختن تصویر با دوربین های عادی تفاوت چشم گیری ندارد پس در صورتی که می خواهید در نور نسبتا کم تصویر مناسبی داشته باشید ولی تاریکی مطلق وجود ندارد بهتر است در کاتالوگ به دنبال دوربین هایی باشید که میزان نور مورد نیاز انها برای ساخت تصویر کمتر باشد.


دوربین مدار بسته
نکات مهم در انتخاب دوربین مدار بسته
انواع دوربین های مدار بسته تحت شبکه
ویژگی های دوربین های مدار بسته تحت شبکه
انواع لنزهای دوربین مدار بسته
تاثیر نور و دید در شب دوربین مدار بسته
از بین بردن نویز تصویر دوربین مدار بسته
نوع سیم کواکسیال دوربین مدار بسته
 کانکتورهای BNC و RJ45

به کارگیری ترانس و منبع تغذیه با کیفیت
راهنمای انتخاب لنز مناسب
کاربرد های دوربین مدار بسته
انواع دوربین مدار بسته