گوشه ی دنج

حسگر تصوير در دوربين مداربسته يا Image Sensor

حسگر تصوير در دوربين مداربسته يا (Image Sensor) يک قطعه الکترونيکي است که تصاوير دوربين دريافت مي کند و به سيگنال هاي الکتريکي تبديل مي کند. در ادامه با ويژگي هاي يک حسگر تصوير خوب، انواع حسگرهاي تصوير و تفاوت آن و همچنين نحوه عملکرد حسگر تصوير بيشتر آشنا مي شويم.

نحوه عملکرد حسگر تصوير دوربين مداربسته

تقريبا تمام چيپ هاي تصوير کنوني از نيمه هادي حساس به نور استفاده مي کنند. اين نيمه هادي ها طوري ساخته شده اند که با برخورد نور به آنها مقداري مشخص از نور را خود عبور مي دهند.

با استفاده از قرار دادن تعداد زيادي از نيمه هادي ها – که به آنها سلول نوري مي گويند؛ در کنار هم مي توان سطحي ساخت که با برخورد نور يک تصوير به آن تصوير را به صورت سيگنال الکتريکي درآورد.

البته چيپ هاي تصوير حساسيتي به رنگ ندارند، پس تنها مي توانند تصوير سياه و سفيد را ثبت کنند. براي حل اين مشکل از راه حلي ساده استفاده شده که در ادامه به آن اشاره مي کنيم.

براي اين منظور، سه فيلتر متفاوت (براي سه رنگ اصلي سبز، قرمز و آبي) بر روي چيپ تصوير قرار داده مي شود. اين سلولهاي مختلف نوري مسئول اندازگيري رنگ هاي متفاوت در تصوير مي شوند. از کنار هم قرار دادن اين رنگ ها، يک تصوير يکپارچه و رنگي ايجاد مي شود.

هايک ويژن

ويژگي‌هاي حسگرهاي تصوير هايک ويژن

براي شناسايي يک حسگر مناسب در دوربين مداربسته بايد به ويژگي هايي همچون رزولوشن، تکنولوژي چيپ تصوير، حساسيت به نور و بازه دايناميک آن توجه نمود که در ادامه هر يک را به تفصيل شرح مي دهيم.

1. رزولوشن يا تفکيک پذيري:

مشخصه اي که احتمالا همه شما با آن آشنا هستيد، تفکيک پذيري يا رزولوشن حسگر است. رزولوشن يک حسگر نشان ميدهد که چقدر مي تواند جزئيات مختلف را دريافت کند. براي نشان دادن رزولوشن تصوير يک چيپ تصوير از واحد پيکسل يا مگا پيکسل (به معناي ميليون پيکسل) استفاده مي شود.

براي ساختن هر پيکسل حداقل به يک سلول نوري نياز است. پس هر مگا پيکسل از رزولوشن نياز به يک ميليون سلول نوري دارد. طبيعتا هرچقدر تعداد سلول هاي نوري يک چيپ تصوير بالاتر برود قيمت آن هم بالاتر مي رود.

2. تکنولوژي چيپ تصوير:

از نظر تکنولوژي ساخت يک چيپ تصوير يا مي توان CMOS باشد يا CCD. هر يک از اين دو تکنولوژي نقاط قوت و ضعف خود را دارد. تفاوت ساختار اين دو چيپ کمي تخصصي است. در مقاله اي جداگانه به تفاوت چيپ تصوير CMOS با CCD مي پردازيم.

از قديم چيپ هاي CCD از CMOSها گران قيمت تر بودند و البته کيفيت تصوير بهتري داشتند. با گذشت زمان و پيشرفت علم، چيپ هاي CMOS توانستند در رقابت برنده شوند. امروزه تقريبا تمام دوربين هاي مداربسته از چيپ CMOS استفاده مي کنند.

3. حساسيت به نور:

ميزان حساسيت به نور يک چيپ تصوير مشخص مي کند که براي ساختن تصوير به چقدر نور نياز دارد. هرقدر نور مورد نياز چيپ تصوير کمتر باشد کيفيت آن بالاتر است. اگر بخواهيد از دوربين در يک محيط کم نور استفاده کنيد، بهتر است به حساسيت چيپ تصوير آن توجه ويژه اي داشته باشيد.

4. بازه دايناميک (Dynamic range):

بازه دايناميک يک حسگر تصوير نشان مي دهد که اين چيپ مي تواند چقدر اختلاف سطح نور را دريافت کند. اين مشخصه زماني اهميت پيدا مي کند که نياز به دريافت تصوير در محيطي با اختلاف زياد سطح نور داريد.

به عنوان مثال، پارکينگي تاريک با يک ورودي خيلي پر نور. از اين رو اگر بازه دايناميک دوربين پايين باشد، محيط داخلي کاملا سياه ديده مي شود و محيط بيروني کاملا سفيد.

دوربين مداربسته تياندي دوربين حارس

اندازه سنسور تصوير دوربين مدار بسته

اندازه سطح سنسور دوربين مداربسته تا حد زيادي بر روي کيفيت تصاوير آن تاثير مي گذارد. از اين رو مي توان گفت؛ هر چقدر سطح سنسور بزرگتر باشد، به تناسب آن کيفيت تصوير نيز بهتر خواهد بود. رايج ترين سايز سنسور در دوربين هاي مداربسته “1.3 است.

انواع سنسور تصوير دوربين مداربسته

معمولا در دوربين هاي مداربسته از دو نوع سنسور تصوير CMOS و يا CCD استفاده مي شود. از اين ميان عموما از چيپ CMOS در دوربين هاي پيشرفته و از چيپ CCD غالبا در دوربين هاي معمولي استفاده مي شود.

نصب دوربين مدار بسته

دوربين هاي مداربسته هايک ويژن از چه چيپ تصويري استفاده مي کنند؟

دوربين هايک ويژن امروزي عمدتا از چيپ هاي تصوير CMOS با روزولشن هاي متفاوت، حساسيت هاي مختلف نسبت به نور و بازه هاي دايناميک متفاوت استفاده مي کنند. بسته به نيازي که از دوربين داريد مي توانيد يکي از دوربين ها را با مشخصه هاي مورد نيازتان انتخاب کنيد.

حسگر تصوير در دوربين مداربسته يا Image Sensor

حسگر تصوير در دوربين مداربسته يا (Image Sensor) يک قطعه الکترونيکي است که تصاوير دوربين دريافت مي کند و به سيگنال هاي الکتريکي تبديل مي کند. در ادامه با ويژگي هاي يک حسگر تصوير خوب، انواع حسگرهاي تصوير و تفاوت آن و همچنين نحوه عملکرد حسگر تصوير بيشتر آشنا مي شويم.

نحوه عملکرد حسگر تصوير دوربين مداربسته

تقريبا تمام چيپ هاي تصوير کنوني از نيمه هادي حساس به نور استفاده مي کنند. اين نيمه هادي ها طوري ساخته شده اند که با برخورد نور به آنها مقداري مشخص از نور را خود عبور مي دهند.

با استفاده از قرار دادن تعداد زيادي از نيمه هادي ها – که به آنها سلول نوري مي گويند؛ در کنار هم مي توان سطحي ساخت که با برخورد نور يک تصوير به آن تصوير را به صورت سيگنال الکتريکي درآورد.

البته چيپ هاي تصوير حساسيتي به رنگ ندارند، پس تنها مي توانند تصوير سياه و سفيد را ثبت کنند. براي حل اين مشکل از راه حلي ساده استفاده شده که در ادامه به آن اشاره مي کنيم.

براي اين منظور، سه فيلتر متفاوت (براي سه رنگ اصلي سبز، قرمز و آبي) بر روي چيپ تصوير قرار داده مي شود. اين سلولهاي مختلف نوري مسئول اندازگيري رنگ هاي متفاوت در تصوير مي شوند. از کنار هم قرار دادن اين رنگ ها، يک تصوير يکپارچه و رنگي ايجاد مي شود.

هايک ويژن

ويژگي‌هاي حسگرهاي تصوير هايک ويژن

براي شناسايي يک حسگر مناسب در دوربين مداربسته بايد به ويژگي هايي همچون رزولوشن، تکنولوژي چيپ تصوير، حساسيت به نور و بازه دايناميک آن توجه نمود که در ادامه هر يک را به تفصيل شرح مي دهيم.

1. رزولوشن يا تفکيک پذيري:

مشخصه اي که احتمالا همه شما با آن آشنا هستيد، تفکيک پذيري يا رزولوشن حسگر است. رزولوشن يک حسگر نشان ميدهد که چقدر مي تواند جزئيات مختلف را دريافت کند. براي نشان دادن رزولوشن تصوير يک چيپ تصوير از واحد پيکسل يا مگا پيکسل (به معناي ميليون پيکسل) استفاده مي شود.

براي ساختن هر پيکسل حداقل به يک سلول نوري نياز است. پس هر مگا پيکسل از رزولوشن نياز به يک ميليون سلول نوري دارد. طبيعتا هرچقدر تعداد سلول هاي نوري يک چيپ تصوير بالاتر برود قيمت آن هم بالاتر مي رود.

2. تکنولوژي چيپ تصوير:

از نظر تکنولوژي ساخت يک چيپ تصوير يا مي توان CMOS باشد يا CCD. هر يک از اين دو تکنولوژي نقاط قوت و ضعف خود را دارد. تفاوت ساختار اين دو چيپ کمي تخصصي است. در مقاله اي جداگانه به تفاوت چيپ تصوير CMOS با CCD مي پردازيم.

از قديم چيپ هاي CCD از CMOSها گران قيمت تر بودند و البته کيفيت تصوير بهتري داشتند. با گذشت زمان و پيشرفت علم، چيپ هاي CMOS توانستند در رقابت برنده شوند. امروزه تقريبا تمام دوربين هاي مداربسته از چيپ CMOS استفاده مي کنند.

3. حساسيت به نور:

ميزان حساسيت به نور يک چيپ تصوير مشخص مي کند که براي ساختن تصوير به چقدر نور نياز دارد. هرقدر نور مورد نياز چيپ تصوير کمتر باشد کيفيت آن بالاتر است. اگر بخواهيد از دوربين در يک محيط کم نور استفاده کنيد، بهتر است به حساسيت چيپ تصوير آن توجه ويژه اي داشته باشيد.

4. بازه دايناميک (Dynamic range):

بازه دايناميک يک حسگر تصوير نشان مي دهد که اين چيپ مي تواند چقدر اختلاف سطح نور را دريافت کند. اين مشخصه زماني اهميت پيدا مي کند که نياز به دريافت تصوير در محيطي با اختلاف زياد سطح نور داريد.

به عنوان مثال، پارکينگي تاريک با يک ورودي خيلي پر نور. از اين رو اگر بازه دايناميک دوربين پايين باشد، محيط داخلي کاملا سياه ديده مي شود و محيط بيروني کاملا سفيد.

دوربين مداربسته تياندي دوربين حارس

اندازه سنسور تصوير دوربين مدار بسته

اندازه سطح سنسور دوربين مداربسته تا حد زيادي بر روي کيفيت تصاوير آن تاثير مي گذارد. از اين رو مي توان گفت؛ هر چقدر سطح سنسور بزرگتر باشد، به تناسب آن کيفيت تصوير نيز بهتر خواهد بود. رايج ترين سايز سنسور در دوربين هاي مداربسته “1.3 است.

انواع سنسور تصوير دوربين مداربسته

معمولا در دوربين هاي مداربسته از دو نوع سنسور تصوير CMOS و يا CCD استفاده مي شود. از اين ميان عموما از چيپ CMOS در دوربين هاي پيشرفته و از چيپ CCD غالبا در دوربين هاي معمولي استفاده مي شود.

نصب دوربين مدار بسته

دوربين هاي مداربسته هايک ويژن از چه چيپ تصويري استفاده مي کنند؟

دوربين هايک ويژن امروزي عمدتا از چيپ هاي تصوير CMOS با روزولشن هاي متفاوت، حساسيت هاي مختلف نسبت به نور و بازه هاي دايناميک متفاوت استفاده مي کنند. بسته به نيازي که از دوربين داريد مي توانيد يکي از دوربين ها را با مشخصه هاي مورد نيازتان انتخاب کنيد.