امروزه با توجه به فراگیر شدن دوربین‌های مداربسته تحت شبکه، مشاهده می‌نماییم که کیفیت تصویر مطابق با خواسته ما نیست و کیفیت تصویر در حد بیشینه نمی‌باشد. در صورت وجود عیب یا ایراد در تصویر، اشکال عمده به دلیل عدم استفاده از لنز مناسب و نصب غیراصولی لنز می‌باشد و برطرف کردن این ایراد کمتر متوجه دوربین مداربسته می‌باشد. انتخاب لنز دوربین مداربسته مناسب با توجه به نوع کاربرد آن‌یکی از ارکان مهم سیستم‌های نظارت تصویری می‌باشد. در این مقاله خواهان آن هستیم تا بتوانیم که یک فرایند گام‌به‌گام را برای محاسبات ریاضی لنز فراهم نماییم، تا با این محاسبات بتوانیم بهترین لنز دوربین مداربسته را انتخاب نماییم. با انتخاب لنز دوربین مداربسته مناسب کاربر تصاویر اخذشده توسط دوربین مداربسته را با بهترین کیفیت مشاهده می‌نماید و انتخاب شما را بدون چون‌وچرا قبول می‌نماید. برای انتخاب بهترین لنز دوربین مداربسته باید فاکتورهای متعددی را مدنظر قرارداد:
- نوع لنز
- میزان نور مورد نیاز برای سنسور دوربین
- نوع سنسور دوربین
- فاصله کانونی لنز FL
- میدان دید FoV
- بزرگنمایی دوربین (M)
- f-Number
- عمق دید (DoF : Depth of View)
انواع مختلفی از لنزها با هدف نظارت تصویری استفاده می‌شوند. یکی از این لنزها که در سیستم‌های نظارت تصویری بسیار متداول شده است ، لنزهایی بافاصله کانونی ثابت یا Fix Focal Length می‌باشند. معمولاً این نوع لنزها به Iris خودکار مجهز شده‌اند تا میزان نوری را که به سنسور می‌رسد، را تنظیم نموده و بهترین کیفیت تصویر را فراهم کنند. برای آنکه بتوان یک طبقه‌بندی مناسب بین کاربرد سیستم‌های نظارتی و میدان دید لنز داشته باشیم ، سه محدوده میدان دید را تعریف می‌نماییم:
- زاویه دید وسیع ( بیشتر از 90 درجه)
- زاویه دید متوسط ( حدود 40 درجه)
- زاویه دید باریک (کمتر از 5 درجه)
برای پوشش دادن یک محوطه توسط یک دوربین مداربسته و امکان دور و نزدیک کردن تصویر از همان مکان باید از لنزهایی که زاویه دید متغیری دارند استفاده نمود. این نوع لنزها Varifocal و زوم نام دارند. با استفاده از لنزهای Varifocal شما می‌توانید تنظیم مناسبی را روی فاصله کانونی داشته باشید تا کاربری آن برای شما در بهترین حالت ممکن قرار گیرد. علاوه بر این استفاده از مکانیزم pan-tilit میدان دید دوربین مداربسته را افزایش خواهد داد چرا که با چرخش دوربین در راستای افقی و عمودی امکان نظارت صحنه‌های مختلف توسط دوربین مداربسته فراهم خواهد شد. دوربین‌های که سه ویژگی pan , tilt , zoom را با یکدیگر دارند به اختصار PTZ نامیده می‌شوند.
ویژگی‌های لنز دوربین مداربسته
لنز دوربین مداربسته یک وسیله نوری است که یک محور تقارن نوری دقیق یا تقریباً دقیق دارد، لنز نور را انتقال و یا بازتاب می‌نماید همچنین پرتوهای نوری توسط این قطعه می‌توانند نسبت به یکدیگر همگرا و یا واگرا باشند. یک لنز ساده از یک عدسی تنها تشکیل شده است و یک لنز پیچیده و گسترده از مجموعه‌ای از عدسی های ساده تشکیل شده است که تمامی این لنزها دارای یک محور تقارن می‌باشند. استفاده از عناصر و قطعات مختلف نوری ، این امکان را برای کارخانه‌های سازنده لنز فراهم می‌نماید تا انحراف نوری دقیق‌تری را به نسبت یک لنز ساده داشته باشیم. امروزه جنس لنزها عموماً به صورت پلاستیک یا شیشه می‌باشند. لنز در دوربین‌های نظارتی تحت شبکه، تصویر مقابل دوربین را روی سنسور تصویر فوکوس می‌نماید. سنسور تصویر دوربین‌های مداربسته به فرمت های متنوعی می‌باشند و انتخاب مناسب یک لنز سبب خواهد شد که بهترین تصویر را برای هر فرمت داشته باشیم .
شکل و اندازه سنسورهای تصویر
فرمت سنسور در دوربین‌های نظارتی تحت شبکه شکل و اندازه سنسور تصویر می‌باشد. شکل و اندازه سنسور، زاویه دید یک لنز معین را هنگامی که روی یک دوربین به‌کاربرده شده است تعیین می‌کند. تصاویر اخذشده از سنسورهای بزرگ‌تر به نسبت سنسورهای کوچک تر دارای نویز کم تر و محدوده Dynamic وسیع تری می‌باشند.
استانداردهای EIA و NTSC مشخص کرده‌اند که تمامی فرمت‌های سنسورها در سیستم‌های نظارت تصویری نسبت هندسی طول سنسور به عرض سنسور می‌باشد که این نسبت 4*3 است. در سیستم‌های نظارت تصویری سه فرمت متداول وجود دارد : این فرمت‌های متداول 1/4 ، 1/3 و 1/2 اینچ هستند.
این اندازه‌ها (لیبل ها) مرجعی برای فرمت سنسور می‌باشد و به اندازه حقیقی یک سنسور واقعی مستقیماً وابسته نیست. در هر مورد اندازه حقیقی هر سنسور کمی کوچک‌تر خواهد بود. این اندازه‌ها از لامپ‌های الکترونیکی Vidcon برای دوربین‌های تلویزیونی قدیمی گرفته شده است.لیبل‌های اولیه در انبار کارخانه‌ها بایگانی شده است. اندازه حقیقی فرمت هر سنسور برای استفاده آن در محاسبات در جدول زیر آمده است:
هر لنزی که برای سنسورهای بزرگ تر طراحی شده باشد می‌تواند برای دوربین‌های کوچک تر به کار رود اما برعکس این عمل امکان‌پذیر نخواهد بود. به طور مثال لنزی که برای سنسور 1/3 طراحی شده باشد نمی‌تواند برای سنسور تصویر 1/2 به کار رود، در صورت استفاده نادرست یک بخش تیره‌ای را در اطراف تصویر مشاهده خواهیم نمود.
بدون دیدگاه