اساسی‌ترین فاکتور برای تولید تصویر مناسب توسط دوربین مداربسته، نور است. طبق اصول طبیعت در صورت عدم وجود نور مناسب ، تصویر بهینه نخواهد شد و تصویر خوب زمانی تشکیل می‌گردد که نور به اندازه کافی در محیط وجود داشته باشد. در صورتی که مقدار نور کافی نباشد، تصویرتشکیل شده توسط دوربین مداربسته دارای نویز بوده و تاریک خواهد شد. مقدار نور مورد نیاز برای تولید تصویر مناسب دقیقاً بستگی به نوع دوربین مداربسته و حساسیت آن دارد، به زبان ساده می‌توان گفت که در محیط‌هایی که نور مناسب موجود نباشد، باید از دوربین‌های مداربسته‌ای که حساسیت بالاتری دارند استفاده نمود.
حساسیت نوری و یا حداقل روشنایی مورد نیاز یک دوربین مداربسته، کمینه مقدار نور مورد نیاز برای تولید تصویر است تا دوربین بتواند یک تصویر را باکیفیت قابل‌استفاده تولید نماید. حداقل روشنایی مورد نیاز توسط پارامتر لوکس یا lx نشان داده می‌شود. لوکس واحد سنجش نور است. این پارامتر گاهی به صورت نادرست برای اندازه‌گیری حساسیت نوری نیز به کار می رود، نکته‌ای که باید بدان توجه نمود این است که کارخانه‌ها میزان حساسیت نور مورد نیاز دوربین را با لوکس نشان می‌دهند و هر چه این عدد کوچک‌تر باشد بیانگر حساسیت بالاتر دوربین مداربسته است، اما این مسئله به این سادگی نیست. یک تضاد دراین‌باره ( کمینه نور) وجود دارد. حساسیت نوری یک فاکتور و مسئله اساسی برای انتخاب کالا و کمپانی سازنده دوربین مداربسته است. این مسئله یکی از مسائل چالش‌برانگیز در فناوری دوربین‌های مدار بسته است همچنین یکی از مسائلی است که به دشواری می‌توان آن را نشان و نمایش داد.
در این مقاله نکات مختلفی را راجع به حساسیت نوری بحث می‌نماییم تا نشان دهیم که چرا تست و آزمایش دوربین‌ها در محیط عملی و کاربردی برای انتخاب دوربین از جدول‌های مقایسه‌ای کارخانه‌ها و کمپانی‌های مختلف ارجحیت دارد.
معمای حساسیت نوری
فرایند اندازه‌گیری حساسیت نوری امری پیچیده و اتمام ناپذیر است، برای تصدیق این حرف دلایل مخالفی وجود دارد . اولاً ، برای اندازه‌گیری میزان روشنایی از لوکس متر استفاده می‌نمایند. روش اندازه‌گیری به خودی خود صحیح و کامل است. اما قرائت لوکس یک محیط و در نظر گرفتن اندازه آن برای حساسیت نوری یک دوربین امری فریبنده می‌باشد چرا که لوکس متر و دوربین اطلاعات نوری مشابهی را جمع‌آوری نمی‌کنند. پس هنگامی که درباره شدت روشنایی و لوکس بحث می‌نماییم ، حرف ما پیرامون نورپردازی و کل نور موجود در آن محیط است و این حرف در باره میزان نور جمع‌آوری شده توسط دوربین نمی‌باشد.
در حقیقت لوکس متر نور مرئی موجود در محیط که سبب روشن شدن آن محیط است را نشان می‌دهد. ( نورهایی که در یک محیط تولیدشده‌اند) اما دوربین مداربسته مقدار نوری را که اجسام در یک محیط مشخص بازتاب می‌نمایند را ذخیره می‌کند (نورهای بازتابی). بنابراین اگر دو نفر خواهان قرائت لوکس یک محیط باشند و یکی پیراهن سفید و دیگری پیراهن مشکی به تن داشته باشد ، نتایج یکسان خواهد بود. اما مقدار نوری که توسط یک دوربین در یک محیط دریافت می‌گردد ، ممکن است زیاد و کم گردد و این بدان دلیل است که فردی که پیراهن سفید به تن دارد نور بیشتری را به نسبت فردی که پیراهن مشکی به تن دارد ، منعکس می‌نماید. همچنین اجسام براق نور بیشتری را به نسبت اجسام تیره از خود ساطع می‌کند، شایان‌ذکر است شرایط آب و هوا نیز روی انعکاس تأثیر می‌گذارد به طور مثال در آب و هوای برفی انعکاس نور تشدید می‌شود و در آب و هوای بارانی جذب نور بیشتر رخ می‌دهد.
تفاوت بین اندازه‌گیری نور موجود در محیط توسط لوکس متر و میزان نور دریافتی دوربین که از اجسام بازتاب شده است.
ثانیاً بعضی از صحنه و منظرهای طبیعی از شرایط نوری پیچیده‌ای برخوردارند، در شرایطی که پشت نور قرار می‌گیریم ، سایه‌ها و نورهای شدید مقابل دوربین تأثیر زیادی روی کار سنسور دوربین دارد. به طور مثال هنگامی که نور در پشت قرار می‌گیرد ، سبب می‌شود که اجسام تیره و تاریک تر به نظر آیند و این عامل شانس شناسایی و احراز هویت را در دوربین مداربسته کاهش خواهد داد. کاربرد دوربین مداربسته در مکان‌های خارجی یک اشکال دیگر را به وجود می‌آورد و آن تغییر جهت و شدت نور خورشید در طول روز می‌باشد. بنابراین باید این نکته را مد نظر قرارداد که اندازه‌گیری شرایط نوری در یک زمان خاص نمی‌تواند جوابگوی کل کار در شبانه‌روز باشد همچنین این اندازه‌گیری هیچ بحثی را درباره جهت نور در طول مدت شبانه‌روز بیان نمی‌نماید.
شکل سمت چپ تصویر نور را در 5 لوکس نمایش می‌دهد و تصویر بامداد را نشان می‌دهد ، تصویر میانی 80 لوکس است و تصویر صبحگاهی است و تصویر سمت راست 4000 لوکس می‌باشد و یک روز آفتابی را بیان می‌نماید
به یاد داشته باشید که هنگامی که اندازه لوکس در یک محیط اندازه‌گیری می‌گردد ، این روشنایی فقط برای جسم مورد نظر در حالت فوکوس می‌باشد. به طور مثال در شکل‌های فوق مقادیر لوکس در نقطه درخت‌ها و یا مقابل ساختمان اندازه‌گیری شده است. آسمان روشن تر و زمین تیره‌تر در نظر گرفته نشده است.
ثالثاً فاکتورهای متعددی بر میزان حساسیت نوری دوربین نیز تأثیرگذار خواهد بود. از جمله موارد مهم می‌توان به exposure timeزمان پرتو دهی یا , f-stop ، اندازه و کیفیت سنسور تصویر دوربین مداربسته، کیفیت لنز ، حرارت رنگی اشاره نمود .
بسیاری از فاکتورهای فوق می‌تواند بر روی دوربین مداربسته تنظیم گردد تا دوربین نور بیشتری را جذب نماید. در حقیقت بعضی از کارخانه‌های سازنده آزمایشی روی این تنظیمات انجام نداده‌اند تا موجب تولید تصویر با نور مناسب گردند. به طور مثال افزایش زمان پرتو دهی (کم کردن سرعت شاتر) سبب می‌شود که نور بیشتری به سنسور برسد. این عمل یک راهکار مناسب برای افزایش کیفیت تصویر است. اما اگر این کار صورت پذیرد و تحرکی را روی تصویر داشته باشیم ، تصویر ما در قسمت تحرک محو و نامشخص شده و تصویر قابل‌شناسایی نخواهد بود.
این کار یک حیله مناسب برای سازندگان دوربین مداربسته است تا یک تصویر بدون تحرک را باکیفیت بالا نمایش دهند و آن را برای مشتریان خود اجرا نمایند لذا باید از عملکرد دوربین در تاریکی هنگامی که تحرک وجود دارد آگاهی پیدا کرد.
تقویت یا گین تأثیری برر روی میزان حساسیت نوری دوربین مداربسته ندارد و فقط سیگنال ویدئویی را تقویت می‌نماید. افزایش مرتبه گین ، سیگنال ویدئویی را تقویت کرده و تصویر را روشن‌تر و واضح‌تر نشان خواهد داد، این افزایش روی نویز نیز تأثیر خواهد گذاشت و نویز را نیز افزایش می‌دهد. برای درک بهتر به مثالی اشاره می‌نماییم ، هنگامی که رادیو گوش می‌دهید و سیگنال‌های دریافتی همراه نویز می‌باشد در صورتی که صدا را بلند نمایید ، هم صدای موزیک و هم صدای نویز و تداخل سایر کانال‌ها نیز اضافه می‌گردد.
شکل سمت چپ در لوکس 500 تصویربرداری شده است که دارای بهره پایینی است و شکل سمت راست تصویر مشابه در لوکس 500 با بهره بالا تصویربرداری شده است. این شکل نشان می‌دهد که چگونه بهره دوربین می‌تواند سبب افزایش کیفیت و شفافیت تصویر شود و در این میان نویز نیز افزایش یابد.
در آخر مسئله اساسی که باید در نظر گرفته شود نبود استاندارد مناسب برای اندازه‌گیری و روش اندازه‌گیری حداقل میزان روشنایی مورد نیاز برای دوربین مداربسته است. این بدان معنا است که در بازار کنونی روش یکسان و متداولی برای اندازه‌گیری نور وجود ندارد و سبب چالش برای هر یک از کارخانه‌های سازنده شده است چرا که وجود استاندارد مناسب و بی‌طرف سبب می‌شود مشتری به اطلاعات راهنمای هر کارخانه اعتماد نماید.
بدون دیدگاه