تکنولوژی

تکنولوژی دید در شب در دوربین های مداربسته

سرزمین عجایب WizColor: کشف خلاقیت رنگ

قبل از برسی انواع دید در شب در دوربین های مداربسته، بهتر است چگونگی تشکیل تصویر و نحوه تصویر برداری دوربین مداربسته را بدانیم.

دید در شب در دوربین های مداربسته : نحوه تشکیل تصویر:

به بیان ساده بازتاب و انعکاس نور اشیا و اجسام در محیط، توسط دوربین دریافت و درون  دوربین تصویر ایجاد می‌شود. سپس تصاویر ایجاد شده از طریق کابل تصویر به دستگاه ضبط کننده ارسال شده و  ذخیره می‌شود. پشت هم قرار گرفتن چند تصویر(فریم)،  فیلم دوربین مداربسته را تشکیل می‌دهند.

نحوه تصویر برداری:

دید در شب در شرایط نوری نامطلوب

پس از ساطع شدن نور به سنسور یا حسگر تصویر، اطلاعاتی مانند رنگ، میزان رنگ، شدت رنگ، میزان روشنایی و تاریکی محیط محاسبه می شود و پس از تنظیم این مقادیر اولیه میزان کنتراست، گاما، تنظیم تعادل رنگ براساس نوع رنگ سفید دریافت شده از تصویر (White Balance) در واحد ثانیه محاسبه می شود و این عمل به صورت مداوم پردازش می شود تا تصویری دارای رنگ، نور و جزئیات متناسبت با توان خروجی سنسور ارائه شود.

 

پردازش رنگ در تصویر بر اساس سه رنگ اصلی قرمز سبز آبی (RGB) انجام می شود که در سطح مشبکه ای سنسور فیلتری مجزا برای هر رنگ، در هر خانه مشبک قرار دارد تا رنگ را از نور دریافتی تشخیص دهد. این مجموع پردازش ها همانند دریافت مواد خام برای تولید یک اثر قابل فهم و درک است و برای ایجاد تصویر پردازش های بسیار ی در سنسور انجام می شود که این کار بر عهده پردازنده مورد استفاده در دوربین است که هر دوربین نسبت به توان و کیفیت پردازنده های متفاوتی را دارا هستند.

 

در پردازش تصویر دوربین مدار بسته واحدی به نام Scanning System وجود دارد که این بخش فرآیندهای نوری و الکترونیکی را اسکن دیجیتال می کند تا داده های بدست آمده تصویر را به فرمت دیجیتالی ضبط و تبدیل کند، ذخیره کند و به نمایش بگذارد.

 

با توجه به مطالب عنوان شده، اهمیت وجود نور در ایجاد تصویر به خوبی مشخص می شود و متوجه نقش اصلی نور و پرتاب نور در تشکیل تصویر شدید. به طور خلاصه باید گفت در جلوی دوربین یک دیافراگم وجود دارد که با باز شدن آن جریان نور از طریق لنز به دوربین می‌رسد. دیدن اجسام از طریق بازتاب نوری که از اشیاء به چشم می‌رسد، رخ می دهد. در دوربین مداربسته نیز تشکیل تصویر بر همین اساس است. جریان نور توسط یک تراشه دیجیتالی در داخل دوربین به دنباله‌ای از تصاویر تبدیل می‌شود.

 

انواع تکنولوژی دید در شب، موضوعی است که شاید ذهن شما را مشغول کرده باشد!. یکی از جذاب‌ترین ویژگی‌های دوربین‌های مداربسته که امروزه تبدیل به یک عنصر رقابتی بین تولید کنندگان دوربین مداربسته شده، قابلیت دید در شب است که می‌تواند با استفاده از روش های مختلف ، تصاویر را در تاریکی آشکار کند!

 

روش‌های مختلف آشکارسازی تصویر در شب یا همان دید در شب در دوربین های مداربسته، مطلبی است که در این مقاله به بیان آنها خواهیم پرداخت. باید توجه داشته باشید که برای دیدن اشیا و تشکیل تصویر، باید نور لازم به محل تابیده و از بازتاب نور تصاویر را تشکیل داد. با ادامه این مطلب با ما همراه باشید.

دید در شب در دوربین های مداربسته از طریق نور مادون قرمز:

همه موجودات زنده انرژی مادون قرمز (IR) ساطع می کنند که به عنوان تابش حرارتی نیز شناخته می شود. نور مادون قرمز برای انسان نامرئی است، اما دوربین ها می توانند طول موج های مادون قرمز را تشخیص دهند و از آنها برای “دیدن” در تاریکی استفاده کنند. اگر به دوربین دید در شب نگاه کنید، متوجه لامپ های کوچک LED در جلو خواهید شد. وقتی هوا تاریک می‌شود، این چراغ‌ها وارد می‌شوند و نور مادون قرمز را به میدان دید دوربین اضافه می‌کنند. در حالی که چشمان شما نوری را نمی بیند، دوربین آن را خواهد دید.

دید در شب مادون قرمز IR

تاریخچه دستگاه های دید در شب به قبل از جنگ جهانی دوم باز می گردد، زمانی که آلمان دستگاه های اولیه مادون قرمز را توسعه داد. این فناوری های اولیه، نور موجود را حدود 1000 بار تقویت کردند. با این حال، این دستگاه ها بسیار بزرگ و حجیم بودند. این بزرگی و حجم زیاد باعث شده بود که در میدان جنگ بسیار مورد توجه و در تیرس دشمنان قرار بگیرند.

خوشبختانه، استفاده امروزی از دوربین‌های دید در شب مادون قرمز  بسیار کم حجم شدن. دوربین های مداربسته از نور مادون قرمز برای روشن کردن تصاویر در تاریکی در مقیاس بسیار کوچکتر استفاده می کنند.

پس چرا فیلم دید در شب اغلب شبیه فیلم های سیاه و سفید قدیمی است؟

چشم انسان می تواند بین سیاه و سفید خیلی راحت تر از رنگ های  دیگر تمایز قائل شود. به همین دلیل، اکثر دوربین‌های امنیتی دید در شب دارای یک فیلتر تک رنگ هستند تا دید ما را آسان‌تر کند، مخصوصاً هنگام تماشای فیلم در شب.

بنابراین باید گفت اولین و رایج‌ترین نوع از تکنولوژی دید در شب در دوربین های مداربسته، تکنولوژی مادون قرمز است! اگر به لنز دوربین‌های مداربسته دقت کنید، به احتمال زیاد تعدادی لامپ ال‌ ای دی بسیار کوچک را در اطراف لنز خواهید دید که این لامپ‌ها وظیفه‌دار روشن کردن فضای اطراف از طریق نور مادون قرمز روشن هستند!  همان طور که گفته شد نور مادون قرمز برای چشم انسان قابل تشخیص نیست و از این رو، عملکرد دوربین مداربسته در شب بهتر و ایمن‌تر نیز می‌شود.

 

در ادامه، سنسور‌های آشکارساز نور مادون قرمز، تصویر دریافتی از فضای قابل مشاهده را که کاملا سیاه و سفید است را آشکار کرده و به عنوان تصویر اصلی به نمایش در می‌آورد. این فرایند مصرف انرژی بیشتری از حالت عادی دوربین دارد و در صورتی‌که منبع تغذیه توانایی تامین این انرژی را نداشته باشد، دید در شب دوربین فعال نخواهد شد. دوربین‌های مادون قرمز برای فضاهای کوچک مناسب هستند و همچنین برد کوتاهی نیز دارند و از این رو بهتر است از این دوربین‌ها فقط برای فضا‌های  کوچک استفاده کنید.

مزایای  اصلی تکنولوژی مادون قرمز:

  •       کم هزینه و ارزان
  •       طول عمر بالا
  •       مصرف انرژی کم
  •       امکان نظارت بر تاریک‌ترین محیط‌ها

بطور خلاصه باید گفت تکنولوژی مادون قرمز(IR) این امکان را برای این دوربین ها فراهم می کند که بتوانند بدون هیچ منبع نور خارجی، فیلم های قابل مشاهده را ثبت کنند.

 

بیشتر بدانید : ریکاوری و بازیابی اطلاعات هارد دوربین مداربسته

تکنولوژی اکسیر (Exir)

همان طور که مطرح شد اکثر دوربین های مداربسته به قابلیت دید در شب البته از نوع IR مجهز هستند. با این وجود تکنولوژی جدیدتری در سال های اخیر توسط شرکت هایک ویژن ابداع شده است با نام تکنولوژی دید در شب EXIR که به مراتب تصاویر با کیفیت تری در شب ارائه می دهد.

تکنولوژی اکسیر (Exir) چیست؟

اکسیر (Exir) مخفف (Enhanced Infrared Lighting) یا به اختصار EXIR به معنای نور مادون قرمز بهبود یافته است. در مقایسه با نور IR ، قابلیت EXIR دارای ویژگی های بهینه شده ای  است که باعث می شود کیفیت تصاویر مداربسته در شب تفاوت چشمگیری داشته باشند. از تغییرات بهبود یافته در تکنولوژی EXIR می توان به افزایش برد نور IR و افزایش قدرت نفوذ آن در عبور از شیشه هایی با قطر زیاد نام برد.

ویژگی های برجسته تکنولوژی اکسیر:

عدم جذب حشرات به لنز دوربین:

در دوربین های مداربسته معمولی IR به دلیل گرمای تولید شده توسط LED ها حشرات به لنز دوربین چسبیده و منجر به مختل شدن دید دوربین می شوند. این مشکل در دوربین های مداربسته مجهز به تکنولوژی EXIR برطرف شده است.

عدم کاهش کیفیت سنسور تصویر:

در دوربین های IR معمولی به دلیل گرمای تولید شده توسط LED ها به مرور زمان کیفیت سنسورها کاهش می یابد. در تکنولوژی EXIR به دلیل استفاده از ال ای دی های بسیار با کیفیت بکار رفته این مشکل برطرف گردیده است.

عدم تمرکز بیش از حد نور بر روی سوژه:

در ال ای دی های معمولی، نور IR به دلیل تمرکز بیش از حد در مرکز و عدم تابش نور به سایر نقاط، روشنایی تصاویر فقط در مرکز است و باعث کاهش کیفیت آنها می شود. اما انتشار نور در دوربین مداربسته مجهز به EXIR به صورت منظم و یکنواخت است. همین موضوع کیفیت تصویر را بهبود داده است.

استفاده از منبع نور IR  کاراتر در قابلیت EXIR:
استفاده از تجهیزات پیشرفته با قدرت بالا در انتشار نور IR باعث شده تا کارایی سیستم و راندمان روشنایی در تصاویر نسبت به دوربین‌های IR معمولی تا 30 درصد بهبود یابد. همچنین خروجی نور IR در دوربین EXIR برابر با 1050mV است. همین امر موجب افزایش قدرت و برد نور منتشر شده می‌گردد. در حالی که این عدد در دوربین‌های معمولی برابر با 750mV است.

استفاده از LEDهای پیشرفته در فناوری اکسیر برای استفاده بهینه از نور:
LED های موجود در دوربین EXIR دارای ساختار مستطیلی شکل هستند. به عبارت دیگر نور در فرم های مستطیلی شکل منتشر می شود. به این ترتیب نور IR در سطح گسترده تری منتشر می شود و همین امر افزایش بهره وری و مقابله بهتر با آلودگی های نوری موجود در محیط اطراف را به همراه دارد.

انتشار روشنایی یکنواخت:
اگر نور در تصاویر به صورت منظم توزیع نشود، بخشی از تصویر دارای روشنایی بیش از حد و بخش های دیگر تاریک و سیاه شود. پخش یکپارچه و توزیع متناسب نور در محیط باعث می شود تا روشنایی موجود در تصاویر در یک نقطه متمرکز نگردد و کیفیت تصاویر بهتر شود. می توانید تفاوت تکنولوژی دوربین های EXIR و IR را در تصاویر زیر مشاهده نمائید.

فناوری استارلایت (Starlight) چیست؟

تکنولوژی استارلایت

در  رابطه با دید در شب دوربین مداربسته قابلیت های IR، EXIR معرفی شدند. در این نوشته قصد داریم به سوالاتی در رابطه با دوربین مداربسته استارلایت پاسخ بدیم.

تکنولوژی Starlight در دوربین مداربسته چیست؟

 به طور خلاصه فناوری استارلایت(Starlight) ، دوربین را قادر می سازد تا در محیط های کم نور، تصویری رنگی ثبت کند. این فناوری ثبت تصاویر را به صورت سیاه و سفید نیز  ارائه می کند. برای این تغییر در ثبت تصاویر به شرایط نوری محیط وابسته است. با این حال  اگر تصاویر به صورت سیاه و سفید نیز ثبت شود کیفیت و وضوح بهتری نسبت به دوربین مداربسته فاقد فناوری  استارلایت دارد.

دوربین Starlight چیست؟

دوربین های استارلایت (Starlight)  با سنسور خاص در شرایط  خیلی کم نور، دید در شب را بهبود می بخشد. در این حالت جزئیاتی در تصویر دیده می شود که با چشم در آن شرایط  قابل دیدن نیست. اگر میزان و سطح نور به زیر 20 لوکس برسد، چشم انسان توانایی تشخیص بسیاری از اجسام و اشیای موجود در  محیط  را ندارد. دوربین های Starlight به دلیل حساسیت استثنائی سنسور Starlight، تصاویر واضح تر حتی در سطح نور 0 لوکس را ارائه می دهند.

تکنولوژی استارلایت

دوربین های  Starlight چگونه کار می کنند؟

دوربین های استارلایت (Starlight) بر مبنای آخرین تکنولوژی سنسور کار می کند. این نوع سنسورها توانایی از کاهش حداکثری  نویز در سطح بالا را دارند، که منجر به دید در شب با وضوح بیشتر است. سنسور Starlight از سنسور دوربین های مداربسته قدیمی تر بزرگتر هستند. دیافراگم بازتری دارند که سرعت شاتر را کاهش می دهد. به همین دلیل نور بیشتری به سنسور خواهد رسید و تصاویر به صورت رنگی با وجود تاریکی ثبت می شود.

از این دوربین ها برای تشخیص چهره، شناسایی و خواندن پلاک مورد استفاده است. حتی در شرایط نوری که چشم انسان قادر به دیدن آن نیست.

تفاوت دید در شب Starlight با دید در شب سیاه و سفید

دوربین های Starlight می توانند امکان دید در شب رنگی و هم دید در شب سیاه و سفید را فراهم کنند. اگر نور محیط ناچیز و بسیار کم شود دوربین Starlight به  حالت دید در شب سیاه و سفید سوئیچ می کند. با این حال تصاویر ثبت شده با دید در شب سیاه و سفید نیز به دلیل حساسیت سنسورها و کاهش حداکثری نویز ها بسیار واضح هستند. دوربین های استارلایت همیشه بهترین انتخاب را در شرایط نوری بین دید در شب رنگی و سیاه و سفید دارند. همچنین باید گفت این تغییر در دید در شب به صورت دستی نیز قابل تنظیم است.

خواندنی : طول عمر هارد دوربین مداربسته چقدر است؟

دید در شب در دوربین های مداربسته وارم لایت

دوربین Warm Light، در واقع همان دوربین استارلایت است که یک LED کوچک در مقابل خود دارد! با این  شرایط، حداقل نوری که برای نمایش تصویر در دوربین‌های استارلایت لازم است تامین شده و حتی در تاریک‌ترین نقاط هم این دوربین می‌تواند فعالیت کند.

این تکنولوژی در برندهای مختلف استفاده می شود. در شرکت داهوا این تکنولوژی تحت عنوان Full Color مطرح شده است.

دوربین دید در شب رنگی داهوا

باید توجه داشته باشید که استفاده از دوربین وارم لایت می‌تواند  جای دوربین را مشخص کرده و این شرایط برای فضاهایی که امنیت آنها اهمیت خیلی زیادی دارد، چالش برانگیز خواهد بود.

دوربین‌های وارم لایت برای دید در شب مانند دوربین‌های استارلایت تصاویری با  کیفیت بالایی را ارائه می‌کنند و همچنین تصویرشان نیز رنگی است. اما  دقت داشته باشید که برای محیط‌هایی مساحت زیاد،  خیلی مناسب نیستند چرا که محدوده پخش نور این دوربین‌ها محدودیت دارد.

مزایای تکنولوژی دید در شب در دوربین های مداربسته وارم لایت:

کیفیت تصویر بسیار بالا
ارائه تمام جزئیات تصویر
عملکرد مناسب در سیستم‌های امنیتی

معایب تکنولوژی دید در شب وارم لایت:

قیمت بالا
عمر مفید نه‌چندان طولانی
دیده شدن دوربین و  محل نصب

بیشتر بدانید : تفاوت سنسور های دوربین های مدار بسته

دید در شب رنگی یا ColorVu  چیست؟

دید در شب رنگی یا ColorVu یک تکنولوژی شبیه به تکنولوژی وارم لایت است که توسط شرکت هایک ویژن مطرح شده است. این تکنولوژی برای دوربین مداربسته هایک ویژن، امکان ثبت تصاویر رنگی با کیفیت بالا در شرایط نوری کم یا تاریکی مطلق را فراهم می‌کند. قابلیت دید در شب رنگی (ColorVu) در گروه محصولات تحت شبکه (IP) و توربو اچ دی (Turbo HD) هایک ویژن وجود دارد. همچنین این قابلیت در برخی از مدل‌های اسپید دام یا همان دوربین‌های چرخشی با قابلیت زوم هایک ویژن نیز تعبیه شده است.

قابلیت تصویربرداری در نور کم که توسط دوربین دید در شب رنگی هایک ویژن (ColorVu) انجام می‌شود، نه تنها به ثبت تصاویر رنگی در شب کمک می‌کند، بلکه این امکان را به کاربر می‌دهد تا تصویربرداری ۲۴ ساعته رنگی و با جزئیات بالا را در اختیار داشته باشد.

تصاویر دید در شب رنگی شرکت هایک ویژن

 

تکنولوژی WizColor شرکت داهوا:

داهوا پیشرفته ترین تکنولوژی دید در شب را ارائه داده است

WizColor چیست؟

فناوری WizColor  شرکت داهوا به طور یکپارچه با AI-ISP قدرتمند، با بهره مندی از  سنسور تصویر بزرگ و دیافراگم  بسیار عریص در دوربین ها ترکیب می شود. این یکپارچه‌سازی منحصربه‌فرد به دوربین‌ها امکان می‌دهد تا بدون زحمت تصاویر با کیفیت بالا با رنگ‌های بسیار زنده را در طول سناریوهای شبانه ثبت کنند و از حفظ جزئیات دقیق و به حداقل رساندن تاری حرکت اطمینان حاصل کنند.

تکنولوژی داهوا

همانطور که گفته شد این دوربین ها از دیافراگم عریض تری نسبت به مدل های قبلی استفاده میکنند. با مقدار نور جذب بیشتر  توسط دیافراگم بزرگتر، دوربین WizColor قادر است تصویر واضح تر و روشن تری را در شرایط کم نور ارائه دهد.

دیافراگم بزرگ

سنسور ایمیج بزرگ تر

هرچه اندازه پیکسل بزرگتر باشد، فوتون های بیشتری را می توان دریافت و به سیگنال های الکتریکی قوی تری تبدیل کرد. این نکته  شدت سیگنال را افزایش می دهد و در نتیجه تصویری با روشنایی بالاتر و نویز کمتری ایجاد می کند.

اندازه پیکسل

استفاده از تکنولوژی هوش مصنوعی AI-ISP

بهره مندی از هوش مصنوعی و سنسور ایمیج بزرگتر و همچنین دیافراگم عریض تر همگی به ایجاد تصویری فوق العاده شفاف تر و بهتر در شرایط نوری بسیار کم و نامطلوب کمک می کند. این تکنولوژی با بهره گیری از الگوریتم های هوش مصنوعی نویز موجود در تصویر را تاحد ممکن کاهش داده و کیفیت رنگ و جزئیات تصویر را تاحد زیادی افزایش می دهد.

برای مطالعه : (Face Detection) معرفی انواع دوربین های مخصوص تشخیص چهره

 

دید در شب در دوربین های مداربسته

در نهایت باید به این نکته اشاره کرد که برای تشخیص روز شب در تصاویر ضبط شده توسط این دوربین ها، فقط باید به ساعت استناد کرد، چراکه تصویری که تولید میکنند تفاوت مشهودی با تصویر روز ندارد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *