رقابت دوربین های PTZ در کیفیت HD و SD

دوربین های ptz همانند دوربین های ثابت ، به سمت مگاپیکسل در حرکت هستند . هرچند ، با دوربین های ptz سوالات حقیقی درباره هزینه این حرکت همچنان باقی است .برخی از مردم می گویند دوربین های مگاپیکسل نیاز به دوربین های ptz را ، صرف نظر از رزولوشن دوربین های ptz ، رفع می کند . نتایج آزمون ما از مقایسه دوربین مگاپیکسل ثابت در برابر دوربین ptz با کیفیت sd نشان می دهد که چنین ادعایی کاملا نادرست است .نگرانی های مربوط به ناحیه تحت پوشش :هرچند ، نگرانی های بزرگ دیگری در ارتباط با دوربین های ptz مگاپیکسل وجود دارد : در حالی که دوربین های ptz با کیفیت sd به طور معمول دارای بزرگنمایی نوری در حدود 30 تا 40 برابر هستند ، دوربین های مدار بسته PTZ مگاپیکسل تنها دارای بزرگنمایی نوری در حدود 10 تا 20 برابر می باشند . این امر اتفاقی نیست . امروزه ، و برای آینده قابل پیشبینی ، محدودیت های فنی و هزینه ای در ساخت لنز های دوربین های مگاپیکسل با گستره بزرگنمایی زیاد ، که برای دوربین های ptz با کیفیت sd رایج می باشد وجود دارد .در حالی که دوربین های ptz مگاپیکسل نسبت به دوربین های ptz با کیفیت sd رزولوشن بهتری را ارائه می دهند . گستره بزرگنمایی نوری آنها بسیار کمتر است . این امر نگرانی بزرگی را ایجاد می کند : کدام دوربین ptz با کیفیت sd یا مگاپیکسل ، می تواند دورتر را ببیند ؟ اگر دوربین ptz با کیفیت sd دارای ناحیه ی تحت پوشش بزرگتری است ، رفتن به سمت دوربین ptz مگاپیکسل اشکال بزرگی را ایجاد خواهد نمود ، چون که بیشترین ناحیه تحت پوشش مورد کلیدی می باشد .

آزمون ما

در این گزارش ما یک دوربین مدار بسته ptz با کیفیت sd را با یک دوربین ptz مگاپیکسل 2 مقایسه کرده ایم تا نتایج موجود بهتر درک شوند .

یک دوربین ptz با کیفیت sd  و قابلیت بزرگنمایی 40 برابر ( VB-C60 Canon )

یک دوربین ptz مگاپیکسل یا قابلیت بزرگنمایی 20 برابر (Canon VB-M40 )

یک دوربین ptz با کیفیت hd و قابلیت بزرگنمایی 18 برابر (Panasonic WV-SC385 )

ما مجموعه ای از آزمون ها را در یک محوطه پارکینگ به منظور شبیه سازی شرایط واقعی برای به کارگیری دوربین ptz انجام دادیم . آزمون ها در هر دو شرایط نوری مختلف انجام شد . ما آزمون ها را در سه وضعیت که به احتمال زیاد کارایی دوربین ها را متمایز می کرد انجام دادیم .

میدان دید گسترده :
وقتی که دوربین های ptz به شکل گسترده بزرگنمایی کرده اند ، با میدان دید یکسان ، چه تفاوتی را می توان بین دوربین با کیفیت مگاپیکسل و دوربین با کیفیت sd مشاهده کرد ؟

بزرگنمایی متوسط و ردیابی موضوع :
وقتی که دوربین های ptz به شکل متوسط برای ردیابی موضوع در میان صحنه بزرگنمایی کرده اند چه تفاوتی قابل مشاهده است ؟

بیشترین مقدار بزرگنمایی :
وقتی که همه دوربین های ptz به بیشترین مقداری که میتوانند بزرگنمایی کرده اند ، دام دوربین ptz می تواند دور تر مشاهده کند ؟ در پایین یک تصویر کلی از مکان برگزاری آزمون وجود دارد .

یافته های کلیدی و توصیه ها

یافته های کلیدی در این جا قرار دارند :
دوربین های ptz با کیفیت sd و hd هنگامی که بر روی جسمی که در فاصله 230 فوتی قرار دارد به صورت حداکثری بزرگنمایی کرده اند ، سطح یکسانی از جزئیات و وضوح کلی را ارائه می دهند .
یک دوربین ptz با کیفیت sd نسبت به یک دوربین ptz با کیفیت hd نیاز بیشتری به کنترل دستی و درگیری کاربر داشته و پوشش صحنه کمتری در پس زمینه دارد .
بزرگنمایی نوری معیار مناسبی برای تعیین مسافت دیده شده توسط یک دوربین ptz نمی باشد .
عامل بالقوه از لحاظ مشاهده جزئیات بر مبنای ترکیبی از دو عامل کلیدی زیر است :
(1) کمترین مقدار زاویه لنز (2) رزولوشن دوربین . بنابر این رزولوشن ( sd یا hd ) برای تعیین بیشترین سطح جزئیات ارائه شده توسط یک دوربین ptz  خاص کافی نمی باشد .
قیمت ها به نسبت نزدیک است و مدل های مگا پیکسل و hd نسبت به sd  دارای قیمت برابر یا تنها اندکی گران تر است .
با توجه به این یافته ها ، توصیه میکنیم که کاربران دوربین های ptz با کیفیت hd را در مقابل دوربین های ptz با کیفیت sd در نظر داشته باشند . آنها گستره مسافتی بیشینه یکسان (یا شاید اندکی بهتر) را تولید می کنند و از آنجایی که می توانند جزئیات تصویری یکسانی را در میدان دید گسترده تری ارائه دهند ، آگاهی های متنی بهتری را تامین می کنند . قیمت ها یکسان است و در نتیجه از لحاظ هزینه مشکلی وجود ندارد . پهنای باند و فضای ذخیره سازی قابل توجه است و یک دوربین ptz  متحرک 2 تا 3 برابر بیشتر از یک دوربین ثابت پهنای باند مصرف می کند ، و همه ی موارد دیگر یکسان می باشد .

فهمیدن نسبت بزرگنمایی نوری
گمراه نشوید که یک نسبت بزرگنمایی نوری بالاتر خیلی از یک نسبت کمتر بهتر است . باید از قضاوت کارایی یک دوربین ptz  بر اساس این معیار اجتناب شود چون که این معیار می تواند گمراه کننده باشد . یک دوربین ptz  با قابلیت بزرگنمایی 40 برابر (40x) در حقیقت دارای بزرگنمایی دو برابر یک دوربین با قابلیت بزرگنمایی 20 برابر(20x) می باشد، نه 20 برابر .
در ابتدا بر روی کمترین زاویه لنز متمرکز شوید . این موضوع را می توان در صفحه ی مشخصات دوربین یافت (دوربین ptz مگاپیکسل 28 canon  درجه را یه عنوان کمترین زاویه لنز در صفحه ی مشخصات فهرست می کند در حالی که دوربین با کیفیت sd canon 1.5 صفحه ی مشخصات فهرست می کند )
اگر شما نمی توانید آن را در فهرست پیدا کنید ، می توانید آن را از روی دو معیار رایج دیگر محاسبه کنید : (1) اندازه تصویر ساز ( 1/4 اینچ ، 1/3 اینچ و... ) و (2) بیشتری مقدار فاصله کانونی ( 136 میلیمتر ،94 میلیمتر.... ) این دو عدد را داخل یک ماشین حساب لنز مشخص قرار داده و این ماشین حساب می تواند کمترین زاویه لنز مربوط را به شما بدهد .
برای مثال دوربین ptz با کیفیت ( sd (canon v-c60 که توسط ما مورد امتحان قرار گرفت دارای تصویر ساز 1/4 اینچی و بیشترین فاصله ی کانونی 136 میلیمتر می باشد . بر اساس این دو عدد کمترین زاویه لنز 1،52 درجه می باشد . از سوی دیگر یکی از دوربین های ptz  با کیفیت اچ دی canon vb-m40 که توسط ما مورد امتحان قرار گرفته است دارای تصویر ساز 1/3 اینچ و فاصله کانونی 94 میلیمتر می باشد . این منجر به کمترین زاویه لنز 2،93  درجه می شود .کمترین زاویه لنز دوربین با کیفیت sd حدودا نصف دوربین با کیفیت hd می باشد .
بنابراین دوربین ptz  با کیفیت sd می تواند به میدان دید افقی 1/2 را هنگامی که به صورت حداکثری بزرگنمایی کرده است برسد . اگر رزولوشن افقی یکسان باشد ، آنگاه دوربین ptz  1،52  درجه حدودا دارای دو برابر پیکسل در فوت در مقایسه با دوربین ptz 2،93 درجه خواهد بود . هرچند ، این درست نیست که sd  640 پیکسل افقی ارائه می کند و hd 1280 پیکسل . بنابراین sd برتری داشتن میدان دید افقی حدود دو برابر باریکتر را دارد اما تنها با نیمی از پیکسلهای (640 برابر 1280)hd . دوربین hd با میدان دید افقی دو برابر گسترده تر سروکار دارد ، اما با دو برابر پیکسل بیشتر . به این ترتیب آنها هنگامی که بزرگنمایی کرده اند حدودا دارای پیکسل در فوت یکسانی هستند با وجود این که یکی 40 برابر و دیگری 20 برابر بزرگنمایی کرده است .

مسافت نزدیک ( فاصله 30 فوت /میدان دید افقی حدود 30 فوت )
دوربین های ptz در این فاصله به نسبت کوتاه 30 فوتی برای زاویه لنز حدود 55 درجه نرمالیزه شده اند . به عنوان یک نتیجه دوربین های ptz با کیفیت hd در میدان دید یکسان دارای پیکسل در فوت دو برابر دوربین های ptz با کیفیت sd می باشد . برای ناحیه ی تحت پوشش کلی مشابه دوربین ptz با کیفیت hd پیکسل در فوت دو برابر دوربین ptz با کیفیت sd را ارائه می دهد . و این امر منجر به تصویری با جزئیات بیشتر می گردد .در این میدان دید ptz با کیفیت hd قابلیت شناسایی بالایی را تامین می کند . دوربین wv-sc385 تصویر به نسبت تیزتری را در مقایسه با دوربین vb-m40 ارائه می کند .
شب (بیشترین مقدار نوردهی به 1/30 ثانیه نرمالیزه شده است)
روشنایی به نسبت کمتر کیفیت تصویر را اندکی کاهش می دهد ، اما دوربین hd در مقایسه با دوربین sd در این فاصله کانونی نرمالیزه شده پیکسل در فوت و جزئیات بهتری را ارائه می دهد .

مسافت متوسط (فاصله حدود 100 فوت /میدان دید افقی حدود 10 فوت)
در این وضعیت دوربین ptz بر روی میدان دید افقی حدود 10 فوت بر روی جسمی که در فاصله حدود 100 فوتی قرار دارد بزرگنمایی نوری کرده اند . با این میدان دید افقی نرمالیزه شده دوربین ptz با کیفیت hd نسبت به دوربین با کیفیت sd  پیکسل در فوت حدود دو برابر را ارائه می کند .
حتی با وجود این که نسبت به وضعیت نزدیکی قبلی جسم در فاصله حدود 3 برابر دور تر قرار گرفته است ، بزرگنمایی نوری بر روی جسم به یک میدان دید افقی تنگ تر پیکسل در فوت را حدود 3 برابر افزایش می دهد . به عنوان یک نتیجه ، جزئیات در همه دوربین های ptz قوی می باشد . هرچند با رزولوشن پیکسل در فوت دو برابر ،دوربین ptz با کیفیت hd نسبت به sd اندکی جزئیات بیشتری را ارائه می کند.شب ( بیشترین مقدار نور دهی به 1/30 ثانیه نرمالیزه شده است ) دوباره علی رغم یک افزایش 3 برابری در فاصله با جسم در مقایسه با وضعیت نزدیک،کیفیت تصویر به دلیل بزرگنمایی نوری به میدان دید افقی حدود 10 فوت در مقابل میدان دید افقی حدود 30 فوت وضعیت نزدیک به شکل قابل ملاحظه ای بهتر می باشد.دوربین ptz با کیفیت hd دوباره پیکسل در فوت دو برابری را در این میدان دید افقی نرمالیزه شده نسبت به دوربین sd ارائه می کند و هم چنین جزئیات بهتر و شفافیت بیشتری را ارائه می دهد . شناسایی برای دوربین sd و hd در این میدان دید باریک خوب است. توجه کنید که mb-m40 تا حدی در مقایسه با دوربین های ptz با کیفیت sd و wv-sc385 در حالت زیر نوردهی قرار دارد .

مسافت دور ( فاصله حدود 230 فوت /میدان دید افقی متغیر برای هر دوربین )
در این وضعیت ، هریک از دوربین های ptz به صورت حداکثری بر روی جسمی در فاصله 230 فوت بزرگنمایی کرده اند . دوربین های ptz با کیفیت sd قادر است تا باریک ترین میدان دید افقی را در حدود 6 فوت به دست آورد (فاصله کانونی 136 میلی متر/زاویه لنز 1،52درجه) . این تقریبا نصف میدان دید افقی است که دوربین ptz با کیفیت hd قادر به بدست آوردن آن می باشد . به عنوان یک نتیجه پیکسل در فوت برای همه دوربین های ptz بسیار نزدیک به هم می باشد (حدود 100 پیکسل در فوت) .
بزرگنمایی نوری همه دوربین های ptz اجازه می دهد تا یک میدان دید افقی به نسبت باریک را حتی در فاصله 230 فوتی به دست آوردند.به عنوان نتیجه پیکسل در فوت برای همه دوربین ها بالا بوده (حدود 100 پیکسل در فوت) و جزئیات بر روی جسم و موضوع خوب می باشد.توجه کنید که دوربین ptz با کیفیت sd به یک میدان دید افقی حدود نصف یک دوربین ptz با کیفیت hd به منظور به دست آوردن نتیجه یکسان نیازمند است. این امر به دلیل کمترین زاویه لنز (1.52) می باشد که حدودا نصف دوربین ptz  با کیفیت hd می باشد ( wv-sc385/3.25و vb-m40/2.93 ) 
شب (بیشترین نوردهی به 1/30 ثانیه نرمالیزه شده است)
سطح روشنایی در این گوشه محوطه پارکینگ در کمترین مقدار خود می باشد ، و تاثیر منفی مشخصی بر روی کیفیت تصویر دارد . به علاوه  نتایج تا حدی دور از انتظار هستند چون که تصویر دوربین sd برخلاف پیکسل در فوت یکسان با دوربین hd دارای جزئیات کمتری می باشد . توجه کنید که در وضعیت مشابه در روز کیفیت تصویر آن با دوربین sd  برابر بود . دوم این که دوربین sd به نسبت دوربین hd تا حدی کمتر در معرض نور دهی قرار دارد (مخصوصا wv-sc385) پاناسونیک

یک دوربین ptz تا چه فاصله را می تواند ببیند؟
آگاهی از اینکه یک دوربین ptz  تا چه مسافتی را می تواند ببیند مهم است ولی برای استفاده از دوربین هایptz  سوالی فریب کارانه است . از یک طرف دیدن مسافت های بسیار دور دلیلی رایج برای انتخاب دوربین های ptz می باشد از طرف دیگر ، همواره می شنویم که مردم به شکلی افراطی مسافت دیده شده توسط دوربین های ptz  را دست بالا می گیرند (ادعاهایی در حدود چند صد متر و مایل رایج است) .
در این یادداشت ، چهار کاربرد کلیدی در تعیین مسافتی که یک دوربین ptz  می تواند ببیند را تحلیل می کنیم .
چرا چیزی که شما می خواهید ببینید باید خیلی خاص باشد ؟ 
چرا نسبت بزرگنمایی نوری بسیار گمراه کننده است ؟
چرا پیکسل در فوت در ارتباط با دوربین های ptz گمراه کننده است ؟
چرا آزمون در محل این قدر مهم است؟

چیزی که می خواهید ببینید
بارها و بارها مردمی را می بینیم که این موضوع حیاتی را نادیده می گیرند . شما در ابتدا نیاز دارید درباره چیزی که می خواهید ببینید شفاف باشید . این طرح کلی یک خودرو مورد نظر است یا پلاک آن ، حضور یک شخص یا جزئیات چهره اش ، و سایر موارد . تفاوتی که در این جا وجود دارد بسیار بزرگ است . یا اولین مورد از گزینه های بیان شده شما ممکن است قادر باشید صدها متر یا بیشتر را ببینید و یا آخرین موردها شما خوش شانس خواهید بود اگر 50 متری را ببینید . شفاف بودن برای تعیین دوربین های ثابت معمولی نیز وضعیت مشابهی دارد . اما تصوری که وجود دارد این است که بزرگنمایی بر این مورد غلبه خواهد کرد.هر چند یک بار که دوربین PTZ در تمامی جهات بزرگنمایی کرد . تبدیل به یک دوربین ثابت معمولی با میدان دید بسیار باریک می شود . درست مانند هر دوربین دیگری ، در ان نقطه ، اندازه جسم به شکل قابل ملاحظه ای شفاف دیده شدن آن را تحت تاثیر قرار می دهد .

نمونه : تحریف اکسیس درباره نمایش متن
تولیدکنندگان به طور معمول کاربران را با تبلیغات گمراه کننده سردرگم می کنند برای نمونه ، یک ویدئوی تبلیغاتی متعلق به اکسیس با بیش از 50000 بار مشاهده می بالد که یک دوربین HDTV1080P PTZ DOME  اکسیس با بزرگنمایی 20 برابر به شما اجازه می دهد که متون را از فاصله 1.6 کیلومتری بخوانید . این موضوع شگفت انگیز است . آیا همینطور است ؟ خواندن متن از فاصله یک مایلی . اکسیس در حال فروش چه نوع دوربین جادویی است ؟ هرچند ، ویدئو متنی را بر روی کناره یک تانکر به طول حدود 30 فوت نشان می دهد که در زیر آمده است :
هر حرف آن حدودا به بلندی یک انسان بالغ می باشد . شاید به بلندی 5 یا 6 فوت یا حدود25000 درصد بزرگ تر از اندازه حروف پلاک خوان خودرو . اگر شما جزو 0.1 درصد مشتریان اکسیس هستید که از دوربین های PTZ به منظور خواندن اسامی از پشت تانکر ها استفاده می کنند . این اتفاق بزرگی است . برای سایرین در بهترین حالت بی فایده است .
در انتها این که تا شما درباره ی چیزی که می خواهید ببینید شفاف نباشید ، اندیشیدن درباره این که تا چه فاصله ای را می توانید ببینید تلاشی بیهوده است .

چرا نسبت بزرگنمایی نوری گمراه کننده است

ما افراد زیادی مواجه شده ایم که فکر می کنند یک دوربین با بزرگنمایی 36X  می تواند 4 مرتبه بیشتر از دوربینی با بزرگنمابی 32X بزرگنمایی کند چون که دوربین اول 4X  بیشتر از دوربین دوم است . این امر کاملا نادرست است . در بیشتر موارد ، دوربین 36X ممکن است اندکی بیشتر از دوربین 32X ببیند . در حقیقت ، در برخی موارد دوربین با بزرگنمایی کمتر می تواند دورتر را ببیند .
در عوض دو عامل کلیدی عبارت اند از :
کمترین زاویه لنز 
رزولوشن پیکسلی دوربین

 

بزرگنمایی بیانگر گستره بین گسترده ترین و بیشترین میدان دید تله فوتو است . اگر شما می خواهید دور را ببینید ، گستره و گسترده ترین میدان دید نامربوط هستند . چیزی که شما باید به آن توجه کنید بیشترین میدان دید تله فوتو می باشد ، که بهترین شکل بر حسب درجه بیان می شود .

 

چرا پیکسل در فوت چنین گمراه کننده است ؟

خوانندگان عادی ipvm می فهمند که تراکم پیکسل با پیکسل در فوت (ppf) به عنوان معیاری برای کیفیت تصویر از مسائل بسیاری رنج می برند . مسائلی از قبیل تغیرات روشنایی و روشنایی کامل،شما ممکن است برای شناسایی جزئیات صورت به 50 پیکسل در فوت نیاز داشته باشید اما با سایه یا در نور مستقیم خورشید ، این ممکن است به 70 یا 80 پیکسل در فوت افزایش یابد و در شب ممکن است به 100 یا 150 پیکسل در فوت نیاز داشته باشد ( یا ممکن است در کل چیزی داشته باشد )
با دوربین های ptz اوضاع بدتر می شود معمولا ، اندازه گیری های پیکسل در فوت با فرض یک دوربین ثابت عادی با یک لنز با زاویه گسترده انجام می شود .
هرچند ، هنگامی که دوربین های ptz در فواصل دور بزرگنمایی می کنند . نیازمند استفاده از لنز های به نسبت بلند هستند(100 میلی متر متداول است) و مسافت های طولانی را مشاهده می کنند (چند صد فوت فاصله نزدیکی است)
این امر مسائل بیشتری را ایجاد می کند - عدد اف بسیار بیشتر است و این به این معنی است که نور بسیار کمتری دریافت می شود ، فوکوس کردن بسیار سخت تر می شود ، مسائل جوی قابل ملاحظه اند،تصویر ممکن است بلرزد ، و مواردی دیگر .

در این جا نمونه ای از آزمون ما در فاصله 220 فوتی با پیکسل در فوت 100 در اواسط روز قرار دارد . کیفیت تصویر باید استثنایی همانند یک تصویر گذرنامه باشد (اگر پیکسل در فوت مجاز باشد) اما کیفیت آن در حد متوسط است :

 

چقدر دور را باید ببینیند:

در این جا چند قاعده کلی تقریبی وجود دارد :

برای ایجاد جزئیات چهره یا پلاک خودرو، انتظار فاصله ای بیش از حدود 100 متر /300 فوت از دوربین را نداشته باشید

برای تشخیص بدن یک شخص ،انتظار فاصله ای بیش از حدود 500 متر /1500 فوت از دوربین را نداشته باشید

البته در نظر داشته باشید که این موارد با فرض دوربین ptz (با کیفیت sd و بزرگنمایی 36 برابر ،با کیفیت hd و بزرگنمایی 20 برابر) و روشنایی یکنواخت می باشد.هر انتظاری از دیدن مایل ها دورتر با این فرض است که شما تنها تمایل دارید اجسام بزرگ مانند کشتی ها ،ساختمان ها ،هواپیما ها،و موارد این چنینی را ببینید یا در حال استفاده از یک دوربین حرف های گران قیمت با یک لنز یک متری یا بلند تر هستید که قیمتی در حدود 100000 دلار آمریکا دارد.

چرا یک آزمون در محل چنین با اهمیت است:

همه این ها گفته شد ، اگر یک پیش بینی بخواهد بداند که دوربین ptz آن تا چه مسافتی را خواهد دید ، حیاتی است که یک آزمون در محل انجام شود . عوامل بسیار زیادی هستند که می توانند در این زمینه نقش داشته باشند و احتمالات بسیار زیادی برای سوء تفاهم برای بیان یک عدد وجود دارد (مگر این که شما به شکلی جدی آن را تخمین بزنید) یک کیت آزمون قابل حمل تهیه کنید ،به بیرون بروید و چند ساعت وقت صرف کنید ( اگر برای پیش بینی مهم باشد ، در شب نیز این کار را بکنید )

و آن چه واقع بینانه در آن محل انجام می شود را مستند کنید .

کاربرد دوربین های مدار بسته در سیستم های نظارتی

کاربرد دوربین های مدار بسته در سیستم های نظارتی :
سیستم های نظارتی بحث کلانی است که در بسیاری از موارد فقط به کاربرد تصویری آن توجه می شود و سایر موارد استفاده آن از چشم مدیران و کاربران دور است . از دوربین نباید فقط به عنوان وسیله ای برای دیدن استفاده کرد. یک دوربین امکان ضبط وقایعی را می دهد که ما در آن زمان و مکان و شرایط حضور فیزیکی نداریم و یا حتی نمیتوانیم داشته باشیم . این نکته بسیار مهمی است که می تواند مورد توجه ما قرار بگیرد . برعکس آنچه از نام آن به نظر می رسد دوربین وسیله ای برای دیدن دور نیست بلکه گیرنده ی حساس به نور است که از آن می توان در موارد مختلف که یکی از آنها ضبط می باشد استفاده نمود .
امروزه از این گیرنده حساس به نور در محدوده بزرگی از طیف نوری ( مرئی ، نا مرئی ) استفاده می شود . برای مثال می توان از دستگاه های دوربین حرارتی ، دوربین های فیلم برداری ، دوربین های امنیتی ، دوربین های مادون قرمز ، نام برد که در اکثر آن ها واژه ی دوربین به غلط استفاده می شود .
CAMERA که در اصل اسم ،جعبه تاریک عکاسی است ؛ در فارسی به دوربین ترجمه شده و بعد از آن نتوانسته به خوبی معنی دستگاه مورد نظر را توجیه کند . همان طور که می دانیم کلمه دوربین بیشتر لغت زوم را تداعی می کندو نه یک سنسور و یا ضبط کننده تصویر را .

سنسور چیست ؟
سنسور های نوری ، گیرنده هایی هستند که می توانند طیف وسیعی از نور را جذب نمایند ولی ما در دوربین به علت استفاده عمومی و زیبایی تصویر و برای فشرده کردن دیتا مقدار زیادی از این اطلاعات را فیلتر و حذف می کنیم . و در نتیجه یک طیف کوچکی از آن را استفاده می کنیم . البته در بعضی موارد این طیف ممکن است جوابگوی احتیاجات ما باشد و حتی در بعضی بعضی موارد ممکن است بیشتر از احتیاج به ما اطلاعات بدهند.به عنوان مثال در موقع استفاده از یک دوربین ثابت که در یک اتاق نصب می شود آیا لازم است که تصویر آن اتاق در تمام تصویر های ضبط شده موجود باشد؟آیا بهتر نیست که برای چنین دوربینی فقط تغییرات محیط را که مورد نیاز است ضبط کرد .
چشمان ما فقط امواج مرئی فرکانس را میبیند و سایر فرکانس های دریافتی مثل فرکانس ماورای بنفش و مادون قرمز فیلتر می شود .

یک سنسور و یا گیرنده خوب دارای سه خصوصیت می باشد :

باید حساس باشد ( HIGH-RESOLUTION )

باید به امواج خارجی حساسیت نداشته باشد HIGH_SIGNAL TO NOISE

نباید بر محیط اطراف خود تاثیری بگذارد غیر فعال ( PASSIVE )

پس از انتخاب موج مورد نظر طراحی گیرنده بسیار مهم است که در این بخش طیف الکترومغناطیس به آن اشاره خواهیم کرد .

فرستنده و گیرنده :

گیرنده ها امواج و تشعشعات را با چند روش از فرستنده دریافت می کنند .

مستقیم فرستنده به گیرنده  نگاه به خورشید

انعکاس امواج فرستنده از شی سوم به گیرنده - دیدن تمام اجسام در طول روز

عبور امواج پس ازگذر از شی سوم به گیرنده ( X-RAY )

طیف الکترومغناطیس چیست ؟
برای شناخت و طراحی بهتر ابزارهای نوری ابتدا باید نگاهی به تشعشعات الکترومغناطیسی بیندازیم ، این تشعشعات به چند دسته تقسیم می شود .

رادیویی : مایکروویو رادار رادیو FM.AM

نوری : مرئی و نامرئی (مادون قرمز،ماورائ بنفش)

X-RAY : در پزشکی و ستاره شناسی از آن استفاده می شود

گاما : در فضا موجود است

به طور کلی از تمام امواج الکترومغناطیسی که از طرف خورشید ساطع می شود ، فقط امواج با طول موج 400-700 نانومتر قابل رویت با چشم غیر مسطح می باشند . البته به این معنی نیست که امواج نامرئی روی ما تاثیر ندارند بلکه ما قادر به رویت آن نیستیم .

از حواس پنچ گانه انسان فقط دو حس آن قابلیت گیرندگی تشعشعات الکترومغناطیسی را دارند .

بینایی : فقط قسمت مرئی طیف که شامل هفت رنگ می باشد را تشخیص میدهد

لامسه : نور مادون قرمز را حس می کند و آن را به صورت حرارت به ما می رساند . پوست انسان دارای سنسورهایی است که به تشعشعات نور مادون قرمز حساس بوده و آن را به صورت حرارت به ما نشان میدهد .

چون دوربین ها فقط تصاویر با کیفیت بالا مد نظر است امواج UV و IR فیلتر و حذف می شوند . در حالی که باید دید خود را نسبت به دوربین و کاربرد آن عوض کرده و از آن به عنوان یک سنسور استفاده کردو تا جایی که می توانیم اطلاعات لازم را به وسیله دوربین جمع آوری کنیم .
در موارد نظارتی فقط دنبال تصویر با کیفیت و وضوح خوب نیستیم بلکه به دنبال اطلاعات هستیم و باید ببینیم این اطلاعات با کدام یک از امواج UV , IR دیگر بهتر کسب می شود . با وجود این قابلیت در دوربین می توان با یک دوربین یا یک CCTV اطلاعات لازم را به دست آورد و احتیاج به چند سنسور نیست .

برای مثال دوربینی که دارای قابلیت تشخیص مادون قرمز است نسبت به یک دوربین معمولی که حتی دارای وضوح بالاتر و لنز قدرتمند تر باشد مزیت و برتری بیشتری دارد با استفاده از یک دوربین مادون قرمز در صورت بروز حوادثی از قبیل آتش سوزی با وجود حرارت بیش از حد در محیط این دوربین می تواند اعلام خطر کند و با تغییرات ایجاد شده در محیط را نمایش و بروز دهد در حالی که یک دوربین معمولی با وضوح بالا فقط قادر به ضبط تصاویر می باشد مگر اینکه یک اپراتور تصاویر ضبط شده از دوربین را کنترل کند .

کاربرد تصاویر ضبط شده از سیستم نظارتی :
برخلاف گذشته سیستم ها فقط دارای چند دوربین و یک دستگاه ضبط نمی باشد . بیشتر سیستم های امروزی دارای ده ها و شاید صدها دوربین باشند . مشکل امروز ما کمبود تصویر نیست بلکه تجزیه و تحلیل آن است . باگرفتن صدها عکس از دست شکسته یک بیمار دست او خوب نمی شود بلکه با توجه دقیق یک متخصص به یکی از x-ray ها او ممکن است نه تنها به او کمک کند بلکه ممکن است بتواند به بیماری های دیگر او نیز پی ببرد .
ما می توانیم از دوربین ها از طریق نرم افزار ، اطلاعات مدیریتی بسیار ارزشمندی را استخراج کنیم و در سایر هزینه ها صرفه جویی کنیم تصاویر ضبط شده توسط دوربین و سیستم نظارت می تواند بسیار حائز اهمیت باشد ولی ما فقط جنبه امنیتی آن را لحاظ می کنیم ، مثلا اگر یک دوربین در خیابان نصب است ما نباید فقط جرائم رانندگی را توسط آن کنترل نماییم . ما می توانیم میزان تردد در روزهای مختلف بررسی ترافیک جاده ای تعداد سرنشین ها ، تعداد منتظرین در صف تاکسی و اتوبوس و... را نیز برداشت کرده تا علاوه بر کنترل امنیت مشکلات دیگر را نیز حل کنیم .
ممکن است استفاده یک دوربین در یک فروشگاه برای برای گرفتن یک دزد مقرون به صرفه نباشد ولی استفاده از دوربین مدار بسته برای جمع آوری اطلاعات مثل درصد مشتری زن به مرد و به بچه ، راه عبور آنها در فروشگاه ، دقت آن ها به هر کالا برخورد مشتری و فروشنده برای سرویس و فروش بیشتر کاملا قابل توجیه باشد .
برای مثال در یک پروژه ی معدن طلا از من خواسته شد تا برای آن معدن یک سیستم نظارتی طراحی کنم تا آنها بتوانند کارمندان خود را تحت نظر داشته باشند ولی کارمندان با این سیستم نظارتی مخالفت کردند و نمی خواستند چنین سیستمی استفاده نمایند. من یک سیستم ضد انفجار proof-explosive را طراحی کردم که این سیستم می توانست با کمک سنسور ها و تصاویر ضبط شده مقدار سنگ ها و گردو غبار و گازهای بعد از انفجار را اندازه گرفته و اطلاعات مورد نیاز به دفتر مرکزی ارسال نماید تا آنها بتوانند از این اطلاعات برای سلامتی و زمان بازگشت کارمندان به نقطه انفجار و در نتیجه بالا بردن راندمان کار و پایین آوردن بیمه خود استفاده کنند و نیز بتوانند کارایی اثر انفجار ،مقدار مواد منفجره مصرفی و تعداد انفجارات را کنترل نمایند .

چشم انداز صنعت حفاظت الکترونیک :
در این صنعت پتانسیل بالایی جهت سرمایه گذاری وجود دارد نخبگان و افراد مستعد بسیاری هستند که تاکنون کشف نشده است و یا دربازار و واردات کالا مشغول کار می باشند . ما نباید فقط به دنبال تولید سخت افزار در این صنعت باشیم به دلیل اینکه کشور های جنوب شرقی آسیا خیلی قبل تر از ما این بازار را در دنیا فتح کرده اند . به همین دلیل کشورهای اروپایی و آمریکایی فقط بر روی نرم افزار و راه حل های جامع این صنعت متمرکز هستند و نیاز سخت افزاری خود را از کشور های ذکر شده تامین می کنند ما در صنعت نرم افزاری بسیار قوی هستیم و بهتر است از این توان استفاده بهینه نماییم. زیرا سرمایه گذاری کمتری نیاز دارد و با در دست داشتن چنین توانی امکان عرضه بهترین محصول نهایی را داریم .

شبکه های بیسیم برای سیستم دوربین های مدار بسته شبکه ای

دوربین مداربسته نیاز روز افزون به پویایی کارها ، استفاده از تجهیزاتی مانند تلفن همراه ، پیجرها و … بواسطه وجود شبکه های بی سیم امکان پذیر شده است . اگر کاربر یا شرکت یا برنامه کاربردی خواهان آن باشد که داده و اطلاعات مورد نیاز خود را به صورت متحرک در هر لحظه در اختیار داشته باشند شبکه های بی سیم جواب مناسبی برای آنها ست .
تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی:
شبکه های محلی (LAN ) برای خانه و محیط کار می توانند به دو صورت کابلی (Wired ) یا بی سیم (Wireless ) طراحی گردند . درابتدا این شبکه ها به روش کابلی با استفاده از تکنولوژی Ethernet طراحی می شدند اما اکنون با روند رو به افزایش استفاده از شبکه های بی سیم با تکنولوژی Wi-Fi مواجه هستیم .
در شبکه های کابلی (که در حال حاضر بیشتر با توپولوژی ستاره ای بکار می روند ) بایستی از محل هر ایستگاه کاری تا دستگاه توزیع کننده (هاب یا سوئیچ ) به صورت مستقل کابل کشی صورت پذیرد(طول کابل ازنوع CAT5 نبایستی ۱۰۰ متر بیشتر باشد در غیر اینصورت از فیبر نوری استفاده میگردد) که تجهیزات بکار رفته از دونوع غیر فعال (Passive ) مانند کابل ، پریز، داکت ، پچ پنل و………. . و فعال (Active )مانند هاب ،سوئیچ ،روتر ، کارت شبکه و……….. هستند .
موسسه مهندسی IEEE استانداردهای ۸۰۲٫۳u را برای Fast Ethernet و ۸۰۲٫۳ab و۸۰۲٫۳z را برای Gigabit Ethernet ( مربوط به کابلهای الکتریکی و نوری ) در نظر گرفته است . شبکه های بی سیم نیز شامل دستگاه مرکزی (Access Point ) می باشد که هر ایستگاه کاری می تواند حداکثر تا فاصله ۳۰ متری آن (بدون مانع ) قرار گیرد . شبکه های بی سیم (Wlan ) یکی از سه استاندارد ارتباطی Wi-Fi زیر را بکار می برند :
۸۰۲٫۱۱b : اولین استانداردی است که به صورت گسترده بکار رفته است .
۸۰۲٫۱۱a : سریعتر اما گرانتر از ۸۰۲٫۱۱b می باشد .
۸۰۲٫۱۱g : جدیدترین استاندارد که شامل هر دو استاندارد قبلی بوده و از همه گرانتر میباشد .
هر دو نوع شبکه های کابلی و بی سیم ادعای برتری بر دیگری را دارند اما انتخاب صحیح با در نظر گرفتن قابلیتهای آنها میسر می باشد . در مقایسه شبکه های بی سیم و کابلی می تواند قابلیتهای زیر مورد بررسی قرار گیرد :
نصب و راه اندازی
هزینه
قابلیت اطمینان
کارائی
امنیت نصب و راه اندازی در شبکه های کابلی :
بدلیل آنکه به هر یک از ایستگاههای کاری بایستی از محل سوییچ مربوطه کابل کشیده شود با مسائلی همچون سوارخکاری ، داکت کشی ، نصب پریز و……… مواجه هستیم در ضمن اگر محل فیزیکی ایستگاه مورد نظر تغییر یابد بایستی که کابل کشی مجدد و …….صورت پذیرد . شبکه های بی سیم از امواج استفاده نموده و قابلیت تحرک بالایی را دارا هستند بنابراین تغییرات در محل فیزیکی ایستگاههای کاری به راحتی امکان پذیر می باشد برای راه اندازی آن کافیست که از روشهای زیر بهره برد:

Ad hoc که ارتباط مستقیم یا همتا به همتا (peer to peer ) تجهیزات را با یکدیگر میسر می سازد
Infrastructure که باعث ارتباط تمامی تجهیزات با دستگاه مرکزی می شود .
بنابراین میتوان دریافت که نصب و را ه اندازی شبکه های کابلی یا تغییرات در آن بسیار مشکلتر نسبت به مورد مشابه یعنی شبکه های بی سیم است . تجهیزاتی همچون هاب ، سوییچ یا کابل شبکه نسبت به مورد های مشابه در شبکه های بی سیم ارزانتر می باشد اما درنظر گرفتن هزینه های نصب و تغییرات احتمالی محیطی نیز قابل توجه است . قابل به ذکر است که با رشد روز افزون شبکه های بی سیم ، قیمت آن نیز در حال کاهش است .
قابلیت اطمینان

تجهیزات کابلی بسیار قابل اعتماد میباشند که دلیل سرمایه گذاری سازندگان از حدود بیست سال گذشته نیز همین می باشد فقط بایستی در موقع نصب و یا جابجائی ، اتصالات با دقت کنترل شوند .
تجهیزات بی سیم همچون Broadband Router ها مشکلاتی مانند قطع شدن‌های پیاپی ، تداخل امواج الکترومغناظیس ، تداخل با شبکه‌های بی‌سیم مجاور و … را داشته اند که روند رو به تکامل آن نسبت به گذشته(مانند ۸۰۲٫۱۱g ) باعث بهبود در قابلیت اطمینان نیز داشته است .
کارایی
شبکه های کابلی دارای بالاترین کارائی هستند در ابتدا پهنای باند ۱۰ Mbps سپس به پهنای باندهای بالاتر( ۱۰۰ Mbps و ۱۰۰۰Mbps ) افزایش یافتند حتی در حال حاضر سوئیچهائی با پهنای باند ۱Gbps نیز ارائه شده است .
شبکه های بی سیم با استاندارد ۸۰۲٫۱۱b حداکثر پهنای باند ۱۱Mbps و با ۸۰۲٫۱۱a و ۸۰۲٫۱۱g پهنای باند ۵۴ Mbps را پشتیبانی می کنند حتی در تکنولوژیهای جدید این روند با قیمتی نسبتا بالاتر به ۱۰۸Mbps نیز افزایش داده شده است علاوه بر این کارائی Wi-Fi نسبت به فاصله حساس می باشد یعنی حداکثر کارائی با افزایش فاصله نسبت به Access Point پایین خواهد آمد .
این پهنای باند برای به اشتراک گذاشتن اینترنت یا فایلها کافی بوده اما برای برنامه هائی که نیاز به رد و بدل اطلاعات زیاد بین سرور و ایستگاهای کاری (Client to Server ) دارند کافی نیست .
بدلیل اینکه در شبکه های کابلی که به اینترنت هم متصل هستند ، وجود دیواره آتش از الزامات است و تجهیزاتی مانند هاب یا سوئیچ به تنهایی قادر به انجام وظایف دیواره آتش نمیباشند ، بایستی در چنین شبکه هایی دیواره آتش مجزایی نصب شود .
در تجهیزات شبکه های بی سیم مانند Broadband Router ها دیواره آتش بصورت نرم افزاری وجود داشته و تنها بایستی تنظیمات لازم صورت پذیرد . از سوی دیگر به دلیل اینکه در شبکه‌های بی‌سیم از هوا بعنوان رسانه انتقال استفاده میشود ، بدون پیاده سازی تکنیک‌های خاصی مانند رمزنگاری ، امنیت اطلاعات بطور کامل تامین نمی گردد استفاده از رمزنگاری WEP ) Wired Equivalent Privacy ) باعث بالا رفتن امنیت در این تجهیزات گردیده است . انتخاب صحیح کدام است ؟ با توجه به بررسی و آنالیز مطالبی که مطالعه کردید بایستی تصمیم گرفت که در محیطی که اشتراک اطلاعات وجود دارد و نیاز به ارتباط احساس می شو د کدام یک از شبکه های بی سیم و کابلی مناسبتر به نظر می رسند .
WLANS) Wireless Local Area Networks ):
این نوع شبکه برای کاربران محلی از جمله محیطهای(Campus) دانشگاهی یا آزمایشگاهها که نیاز به استفاده از اینترنت دارند مفید می باشد . در این حالت اگر تعداد کاربران محدود باشند می توان بدون استفاده از Access Point این ارتباط را برقرار نمود . در غیر اینصورت استفاده از Access Point ضروری است . می توان با استفاده از آنتن های مناسب مسافت ارتباطی کاربران را به شرط عدم وجود مانع تاحدی طولانی تر نمود .
WPANS) Wireless Personal Area Networks ):
دو تکنولوژی مورد استفاده برای این شبکه ها عبارت از :
IR ( Infrared ) و Bluetooth (IEEE 802.15 )
می باشد که مجوز ارتباط در محیطی حدود ۹۰ متر را می دهد البته در IR نیاز به ارتباط مستقیم بوده و محدودیت مسافت وجود دارد .
WMANS)Wireless Metropolitan Area Networks ) :
توسط این تکنولوژی ارتباط بین چندین شبکه یا ساختمان در یک شهر برقرار می شود برای Backup آن می توان از خطوط اجاره ای ، فیبر نوری یا کابلهای مسی استفاده نمود .
در این روش از شنود کاربرهایی که در شبکه مجوز ندارند جلوگیری به عمل می آید که مناسب برای شبکه های کوچک بوده زیرا نیاز به تنظیمات دستی ( KEY ) مربوطه در هر Client می باشد . اساس رمز نگاری WEP بر مبنای الگوریتم RC4 بوسیله RSA می باشد .
SSID )Service Set Identifier ):
شبکه های WLAN دارای چندین شبکه محلی می باشند که هر کدام آنها دارای یک شناسه (Identifier ) یکتا می باشند این شناسه ها در چندین Access Point قرار داده می شوند . هر کاربر برای دسترسی به شبکه مورد نظر بایستی تنظیمات شناسه SSID مربوطه را انجام دهد .
MAC )Media Access Control ):
لیستی از MAC آدرس های مورد استفاده در یک شبکه به AP) ­Access Point ) مربوطه وارد شده بنابراین تنها کامپیوترهای دارای این MAC آدرسها اجازه دسترسی دارند به عبارتی وقتی یک کامپیوتر درخواستی را ارسال می کند MAC آدرس آن با لیست MAC آدرس مربوطه در AP مقایسه شده و اجازه دسترسی یا عدم دسترسی آن مورد بررسی قرار می گیرد .
این روش امنیتی مناسب برای شبکه های کوچک بوده زیرا در شبکه های بزرگ امکان ورود این آدرسها به AP بسیار مشکل می باشد.
انواع استاندارد ۸۰۲٫۱۱ :
اولین بار در سال ۱۹۹۰ بوسیله انستیتیوIEEE معرفی گردید که اکنون تکنولوژیهای متفاوتی از این استاندارد برای شبکه های بی سیم ارائه گردیده است .
اگر کسی بخواهد ارتباط شما را شنود کند گر چه به ابزار خاصی نیاز ندارد اما بایستی در فاصله نزدیکی از شما قرار بگیرد مهمتری ویژگی بلوتوس این است که بر خلاف Infrared موانعی مانند دیوار تاثیری بر روی سیگنال آن ندارند از تکنولوژی رادیوئی استفاده کرده که خیلی گران نبوده و مصرف برق خیلی کمی دارد .
این تکنولوژی در سال ۱۹۹۴ توسط شرکت اریکسون ایجاد شد در سال ۱۹۹۸ تعداد کوچکی از کمپانیهای مشهور مانند اریکسون ، نوکیا ، اینتل و توشیبا استفاده شد . بلوتوس در فواصل کوتاهی بین ۹ تا ۹۰ متر کار می کنند این فاصله پشتیبانی به امنیت این تکنولوژی می افزاید .
WWANS) Wireless Wide Area Networks ) :
برای شبکه هائی با فواصل زیاد همچون بین شهرها یا کشورها بکار می رود این ارتباط از طریق آنتن ها ی بی سیم یا ماهواره صورت می پذیرد .

چشم انسان در مقابل دوربین مدار بسته

گفته می‌شود که چشم انسان رزولوشن کلی بیش از صد مگاپیکسل را داراست اما به زحمت برای نظارت استفاده می‌شود و این رزولوشن حقیقی نیست که مغز ما(VMS) محاسبه می‌کند. تا زمانی‌ که چشم انسان برنده کلی رزولوشن باشد، تنها بحثی که می‌شود انجام داد این است که رزولوشن مورد استفاده قرنیه یا آنچه که مغز در یک بازه زمانی محاسبه می‌کند، می‌تواند به شدت نوسان کند اما تقریباً بین ۵ تا ۱۰ مگاپیکسل با توجه به بینایی افراد تخمین زده می‌شود. هنوز فناوری‌ های لنز قابل برابری با رزولوشن‌های بالاتر در دوربین‌ های امنیتی نیستند (حداکثر حدود پنج مگاپیکسل برای نظارت حرفه‌ای) و بیشتر دوربین‌های ۱۰ تا ۲۰ مگاپیکسل دارای کمبود فریم ریت (نرخ تعداد فریم‌ها در ثانیه) و کیفیت تصویر در گوشه‌ها هستند و این یک پیروزی آشکار برای چشم انسان است.

به نقل از فن آوری اطلاعات ایران، یک دلیل اصلی که پیشرفت فناوری لنزها همانند دوربین‌ مداربسته IP و سنسورها و پس از آن چشم انسان چشمگیر نبود، قانون مور است. برخلاف دیگر تجهیزات داخل دوربین، تجهیزات نوری مانند لنزها از قانون مور پیروی نمی‌کنند. بنابراین چون لنزها پیشرفت کندی دارند، توسعه‌دهندگان دوربین‌ مدار بسته IP در حال استفاده از هرگونه توسعه قدرت پردازشی در دوربین‌ ها به منظور مشاهده رزولوشن دقیق‌ تر و بهبود وضوح تصویر با حساسیت نوری بهتر هستند.

خیلی از ما مشکل ضعف بینایی در شب را داریم. اما برخلاف چشمان ما، دوربین‌ها توانایی نفوذ طول موج‌هایIR و تهیه یک تصویر سیاه و سفید در شب را دارند. در اینجا، قانون مور کاملاً در پیشرفت فناوری سنسور مشارکت داشت و ما می‌توانیم انتظار پیشرفت‌ های زیادی در تصاویر با نور کم داشته باشیم. همان‌ طور که فناوری سنسورCMOS رشد می‌کرد، اکنون ما تقریباً توانایی انجام حساسیت نوری بیشتر در دوربین‌ های پنج مگاپیکسل را نسبت به چشم انسان داریم و حتی حساسیت نوری بیشتری نسبت به چشم انسان در رزولوشن‌هایHDTV و VGA را دارا هستیم.

در نتیجه توانایی مشاهده در شرایط بدون نور را که چشم انسان قادر به مشاهده آن نیست را داراست. برای این امر، امروزه در سطح پیشرفته، دوربین‌ های تحت شبکه حرارتی دیجیتالی داریم که می‌توانند با سیستم‌های نظارتی دوربین مداربسته IP یکپارچه شوند. دوربین‌های حرارتی می‌توانند افراد و اشیاء را در محیط‌های کاملاً تاریک با شرایط دید ضعیف شناسایی کنند و بیشتر برای مقاصد نظامی استفاده می‌شوند. WDR یکی دیگر از موضوعات مهم مربوط به سنسور و پردازش تصاویر است که گفته می‌شود چشم انسان تقریباً بازه کنتراست ۱۲۰ دسیبل را دارد و در مقایسه با دوربین های تحت شبکه با بهترین نرخWDR در بازار حالتی تقریباً مشابه دارد.

به هر حال، هر زمان که انسان به منظور مشاهده در طی تغییرات ثابت کنتراست تلاش می‌کند، چشم بسیار خسته می‌شود و به سردرد می‌انجامد. بنابراین در طول اجرای طولانی و به خصوص در زمان مواجهه با نور مستقیم خورشید، دوربین بدون نیاز به عینک آفتابی بسیار بهتر از چشم انسان عمل می‌کند.

تا کنون ما رزولوشن و حساسیت نوری دوربین را نسبت به چشم بررسی نمودیم، مقایسه بعدی در مورد میدان دید و سرعت مکانیکی است. چشم انسان میدان دیدی در حدود ۷۵ تا ۹۵ درجه و سرعت چرخش به راست و چپ یا بالا و پایینی در حدود ۹۰۰درجه بر ثانیه را دارد. در مقایسه با دوربین‌هایPTZ کنونی، چشم انسان سریع‌تر از اکثریت الگوریتم‌های فوکوس خودکار بیشتر دوربین‌ها است. بنابراین، بهبود فوکوس از موارد قابل توجه برای تولیدکننده‌ها در سال‌های آینده خواهد بود.

از آنجایی که چشم انسان در بزرگ‌نمایی نوری کمبود دارد، دوربین‌های امنیتی یا دوربین مدار بسته IP و تحت شبکه  در این زمینه یک گام به جلو برداشته‌اند. اما به خاطر داشته باشید که در حالتی مشابه هم چشم انسان می‌تواند دچار بیماری شود و دوربین‌های امنیتی ممکن است کثیف، شده و غبار گرفته یا حتی با تارهای عنکبوت پوشیده شوند. بدون توانایی پاک کردن گرد و غبار و خرده‌ها از لنزها، محیط نصب و هاوسینگ بسیار مهم هستند و قابل توسعه خواهند بود. برخلاف چشمان ما، بزرگترین گام رو به جلوی دوربین‌ها این است که به استراحت و خواب نیاز ندارند!

دلایل انتخاب دوربین مدار بسته تحت شبکه

شرایطی وجود دارد که استفاده از دوربین شبکه دارای توجیح بیشتری نسبت به دوربین انالوگ است:

۱) مشتری محدودیت هزینه کمتری داشته باشد: حتا اگر پروژه دارای توجیه های دیگر نصب سیستم شبکه نبود در صورتی که مشتری محدودیت مالی کمتری داشت سعی کنید از دروبین های شبکه استفاده کنید. این دوربین ها می توانند به شما در ارائه کیفیت مناسبتر و خدمات بهتر کمک کنند.

۲) مسافت های طولانی برای کابل کشی وجود دارد: در صورتی که فضای بزرگی با کابل کشی ها طولانی تر وجود دارد استفاده از سیستم شبکه می تواند هزینه های کابل کشی شما را به شدت کاهش دهد. استفاده از انتن های نانو اسیشن نیز در سیستم شبکه می تواند در مسافت های طولانی استفاده از کابل را حذف کند و صرفه جویی زیادی برای شما به وجود اورد.

۳) نیاز به تغییرات پایه ای در آینده وجود دارد: در سیستم انالوگ ایجاد تغییراتی مثل جا به جا کردن اتاق کنترل دوربین ها دارای زحمت و هزینه بسیار بالایی است. در برخی موارد انجام چنین کاری کاملا غیر ممکن می شود. در مقابل در سیستم شبکه در صورتیکه بستر شبکه به طور مناسبی محاسبه شود امکان انجام هر گونه تغییرات برای شما وجود دارد. شما می توانید محل ضبط دوربین را به سادگی جابه جا کنید یا دوربین ها را از محلی به محل دیگر منتقل کنید.

۴) نیاز به کیفیت تصویر بالایی وجود دارد: همانطور که قبلا هم گفته شد سیستم انالوگ دارای کیفیت تصویر محدود هستند. در صورت نیاز به دسترسی به کیفیت بالاتر بهترین راه حل استفاده از دوربین های شبکه است. این دوربین ها می توانند کیفیت های به مراتب بالاتر را برای شما ایجاد کنند. البته فراموش نکنید که استفاده از دوربین های شبکه چند مگا پیکسلی ممکن است هزینه های بالایی را نیز داشته باشد.

۵) نویز زیادی در محل وجود دارد: گرچه با استفاده از کابل های باکیفیت و نصب مناسب سیستم انالوگ می تواند تاثیر نویز بر روی سیستم را کاهش داد اما نباید اسیب پذیری سیستم انالوگ نسبت به نویز را فراموش کنید. در صورتی که ریسک نویز بالایی در محل وجود داشت بهترین راه حل استفاده از دوربین های شبکه در محل است.

۶) استفاده از نرم افزارهای پردازش تصویر مورد نیاز است: بیشتر نرم افزارهای پردازش تصویر رایج طوری ساخته شده اند که با بستر دوربین های شبکه بهترین خروجی را داشته باشند. حتا گاهی این نرم افزارها بر روی سیستم عامل دوربین های شبکه نصب می شوند و به صورت همزمان با دوربین به فروش می رسند.

۷) بستر شبکه قوی در محل وجود دارد: در صورتیکه که در محل بستر شبکه قوی وجود دارد استفاده از دوربین شبکه می تواند هزینه های کابل کشی رابه طور جدی کاهش دهد و زمان نصب سیستم را نیز کم کند. در زمان نصب دوربین ها در یک شبکه همیشه به ترافیک شبکه نیز توجه داشته باشید چرا که حجم اطلاعات تصاویر دوربین مخصوصا اگر کیفیت ان بالا باشد می تواند ترافیک زیادی در شبکه ایجاد کند.

انواع دوربین مداربسته شبکه

مانند دوربین مداربسته آنالوگ تجهیزات  دوربین مداربسته شبکه نیز دارای رنج وسیعی از محصولات متفاوت هستند. این محصولات با توجه به کاربردهای متفاوت دوربین های مداربسته طراحی شده اند و تا حد زیادی مشابه محصولات ارائه شده در سیستم انالوگ می باشند.

دوربین های مدار بسته شبکه ثابت

به طور کلی دوربین های ثابت پرکاربردترین نوع دوربین های مورد استفاده در سیستم های مداربسته را تشکیل می دهند. دلیل اصلی این موضوع هزینه پایین و ثبات بسیار بالای این دوربین هاست.

دوربین های شبکه دام: دوربین های به شکل نیم دایره که به طور تخصصی برای استفاده در محیط های مسقف مانند محیط های تجاری، اداری یا مسکونی طراحی شده اند. استفاده از این دوربین ها برای محیطهای صنعتی توصیه نمیشود.

دوربین های شبکه دید در شب: استفاده از دوربین های دید در شب شبکه به دلایل مختلف در دوربین های شبکه خیلی رایج نیست. با این حال دوربین های با قبلیت های دید در شب و بیرونی به صورت محدود در نوع های شبکه تولید می شوند.

دوربین های شبکه باکس: از انجا که دوربین های شبکه در کاربردهای صنعتی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند استفاده از دوربین های شبکه از انواع دیگر این دوربین های رایج تر است.

دوربین های شبکه مینیاتوری (مخفی): ساخت دوربین های شبکه در ابعاد کوچک با محدودتهای مختلف فنی همراه است و از این جهت دوربین های شبکه کوچک به مراتب کمتر از دوربین های انالوگ کوچک در دسترس هستند.

 

دوربین های شبکه PTZ

استفاده از دوربین های PTZ شبکه به علت تفاوت قیمت کم انها با انواع انالوگ تا حد زیادی مرغون به صرفه است. دوربین های PTZ دوربین هایی هستند که قابلیت هایی مانند زوم کردن یا چرخش دوربین را برای کاربر ایجاد می کنند. استفاده از این دوربین ها معمولا در فضاهای نسبتا بزرگ رایج است.

دوربین های شبکه بی سیم

استفاده از دوربین های بیسیم انالوگ به جز در کاربردهای محدود و در محیط های کوچک به هیچ عنوان توصیه نمی شود. این دوربین های از منظرهای متفاوت بسیار بی ثبات هستند. در نقطه مقابل دوربین های بیسیم شبکه بسیاری از اشکالات دوربین های انالوگ را ندارند و عملکرد به مراتب با ثبات تری را در سیستم مداربسته خواهند داشت.

چگونگی افزایش کیفیت ضبط تصاویر در سیستم دوربین مدار بسته

کیفیت تصویر یک دوربین می توان در خیلی از موارد خیلی پیچیده باشد. ممکن است دوربین های با کیفیت متفاوت را مشاهده کرده باشید که اعداد ثابتی به عنوان تیوی لاین برای آنها عنوان می شود یا حتا یک دوربین ثابت در دو محل کیفیت های متفاوتی به شما دهد.

ابتدا باید توجه شما را به یک نکته مهم در رابطه با دوربین های انالوگ جلب کنم. منظور دوربین آنالوگ دوربینی است که خروجی تصویر آن انالوگ است. تمامی دوربین های امروز از سیستمهای دیجیتال برای تشکیل تصویر استفاده می کنند اما در دوربین های انالوگ خروجی تصویر انالوگ است.

برای انتقال این خروجی از کابل کواکسیال استفاده می شود. برای کاهش پیجیدگی دوربین ها خروجی دوربین ها با استانداردهای رایج تلویزیونی (PAL, NTSC) یکسان سازی شده است. در رابطه با این استانداردها شاید بعدها با جزئیات مطالبی را ارائه کنم اما باید بدانید که بالاترین تفکیک پذیری قابل دسترسی در این استانداردها به تیوی لاین تفکیک پذیری ۶۲۰ تیوی لاین است.

این به این معناست که تفکیک پذیری بالاتر از ۶۲۰ تیوی لاین قابل نمایش و انتقال با استاندارهای تلویزیونی نیست و در واقع مقداری از جزئیات تصویر به هدر خواهد رفت. البته توجه داشته باشید که دوربین های با تفکیک پذیری بالاتر از ۶۲۰ نویز کمتری خواهند داشت اما باید بدانید که نمی توان جزئیاتی را بالاتر از ۶۲۰ تیوی لاین با استاندارد تلویزیونی انتقال داد.

نکته با اهمیت بعدی در مورد کیفیت تصویر دوربین های انالوگ محل نمایش تصویر دوبین است. باید بدانید که تبدیل سیستم تصویری دوربین از انالوگ به دیجیتال تا حدی به کاهش کیفیت تصویر دوربین منجر می شود. از این رو اگر شما تصویر دوربین را در یک تلویزیون انالوگ مشاهده کنید همیشه کیفیت بهتری از یک مانیتور به شما خواهد داد. شاید توجه کرده باشید که در تمامی فروشگاه های عرضه دوربین مداربسته از تلویزیون های انالوگ برای نمایش کیفیت دوربین استفاده می شود.

در صورت نیاز به تفکیک پذیری بسیار بالا در دوربین ها چه باید کرد؟

راه حل اول استفاده از دوربین های با قابلیت زوم اپتیکال است. این دوربین ها در واقع به شما کیفیت تصویر بالاتری نخواهند داد اما  تصاویر را برای شما بزرگتر می کنند تا جزئیات بیشتری برای شما قابل مشاهده باشد. توجه داشته باشید که پس از ضبط شدن تصویر نخواهید توانست از قابلیت زوم اپتیک استفاده کنید.

روش دوم استفاده از دوربین های شبکه یا IP است. دوربین های شبکه از نظر تفکیک پذیری تصویر در تئوری هیچ گونه محدودی ندارند و قابلیت دستیابی به تفکیک پذیری به مراتب بالاتر را برای شما فراهم می آورند.

ذخیره سازی تصاویر در سیستم دوربین های مدار بسته

VCR خانگی (Domestic VCR)

ساده‌ترین و ارزان‌ترین راه برای ضبط تصاویر گرفته شده به وسیله دوربین‌ها استفاده از VCR ‌های خانگی است. این دستگاه‌های معمولا امکان ضبط ۸ ساعت تصویر را برای شما ایجاد می‌کنند که البته می‌توانید با استفاده از سیستم کنترل ضبط تصاویر تنها تصاویر دارای حرکت را ضبط کنید.

معایب: بیشتر VCR‌های خانگی دارای زمان Take up نسبتا بالایی هستند.(زمان Take up به تاخیر دستگاه بین گرفتن دستور ضبط و شروع ضبط گفته می‌شود)

در صورتی که از VCR برای ضبط تصاویر تلویزیون استفاده می‌کنید, در صورت انتخاب دوربین به عنوان ورودی قادر به ضبط تصاویر دیگری مانند تصاویر تلویزیون نخواهید بود.

مزایا: بسیار کم هزینه. این هزینه کم این امکان را به شما خواهد داد تا از یک VCR جداگانه برای ضبط تصاویر دوربین‌ها استفاده کنید.

با این حال استفاده از VCR در سیستم‌های مداربسته حرفه‌ای کاملا منسوخ شده است اما برای یک سیستم ساده خانگی می‌تواند انتخاب خوبی باشد.

ویدئو تایم لپس (Domestic VCR)

این دستگاه‌ها تقریبا شبیه به VCR‌های خانگی هستند با این تفاوت که شما می‌توانید تعداد فریم‌های ضبط شده تصویر را تغییر دهید. این قابلیت این امکان را به شما می‌دهد تا تصاویر را برای مدت بیشتری ضبط کنید. این دستگاه میذتواند طوری تنظیم شود تا تصاویر را برای مدت ۲۴, ۲۴۰ و یا ۹۶۰ ساعت بر روی نوارهای ویدئویی معمولی ضبط کند.

معایب: هرچه مدت ضبط تصاویر را افزایش دهید فاصله بین فریم‌های ضبط شده نیز افزایش می‌یابد و تصاویر از حالت واقعی دور می‌شوند.

مزایا: قابلیت ضبط طولانی. قیمت نسبتا مناسب. این دستگاه‌های همچنین دارای قابلیت‌هایی مانند آلارم یا بازنویسی خود کار بر روی نوار نیز هستند.

DVR (digital video recorder)

DVR دستگاهی است که تصاویر آنالوگ را از دوربین دریافت کرده و پس از تبدیل آنها به اطلاعات دیجیتال آنها را ضبط می‌کند. معمول‌ترین حافظه مورد استفاده در این دستگاه‌ها هارد دیسک‌های معمولی هستند. این دستگاه با توجه به نوع قابلیت نصب تعداد مختلفی هارد دیسک را دارند.

از DVRها می‌توان در ترکیب با مالتی پلکسر و سیستم موشن دتکتور استفاده کرد. DVRها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

-standalone : ان دستگاه امکان ضبط و نمایش تصاویر را برای شما فراهم می‌آورد.

- PC-based: این دستگاه بر روی رایانه نصب شده و امکان استفاده و ظبط تصاویر بر روی رایانه را فراهم می‌آورد.

مزایا: دستگاه‌های DVR تقریبا تمامی قابلیت‌های گفته شده در مورد دستگاه‌های قبلی مانند ضبط و نمایش چند تصویر هم زمان, آلارم, موشن دتکتور و … را دارا می‌باشند که نصب سیستم مدار بسته را بسیار آسان می‌کند.

رزولیشن تصاویر ضبط شده نسبتا بالا است.

دسترسی به تصاویر با توجه به زمان و تاریخ ضبط به راحتی امکان پذیر است.

پس از گرفتن کپی کیفیت تصاویر به هیچ وجه کاهش نمی‌یابد.

ظرفیت بالای ضبط تصاویر نیاز به تعویض دائم نوار را از بین می‌برد.

امکان ضبط تصاویر مدتی قبل از تشخیص حرکت نیز وجود دارد.

اتصال آسان این دستگاه به شبکه یا اینترنت امکان مشاهده تصاویر از راه دور را فراهم می‌آورد.

معایب: هزینه نسبتا بالا. (البته ممکن است در ابتدا هزینه این دستگاه بالا به نظر برسد اما قابلیت‌های این دستگاه نسبت به قیمت ان استفاده از این دستگاه‌ها را بسیار معقول کرده است)

آشنایی با دوربین مداربسته cctv

چرا سیستم دوربین هایی که برای کنترل و نظارت مورد استفاده قرار می گیرند دوربین مدار بسته نامیده می شود؟
در این سیستم، تصاویر دوربین ها از طریق یک مدار بسته (Closed Circuit) به دستگاه ضبط (DVR/NVR) یا نمایشگر تصاویر (Monitor) فرستاده می شود. در واقع به غیر از دستگاه مرکزی ضبط یا نمایش، هیچ دستگاه و یا فرد دیگری توانایی مشاهده و یا ضبط تصاویر را نخواهد داشت و به همین دلیل یک مدار بسته بین دوربین و نمایشگر تشکیل می شود. تفاوت این سیستم با سیستم انتقال تصاویر تلویزیونی در بسته بودن مدار است، در صورتی که تصاویر تلویزیونی برای تمام گیرنده های استاندارد قابل دریافت هستند.

تفاوت دوربین های آنالوگ و تحت شبکه IP

اگر شما بدنبال سیستم امنیتی هستید که محل کار یا منزل خود را نظاره کنید، یکی از تصمیماتی که باید بگیرید انتخاب میان دوربین آنالوگ و IP است. دوربینهای آنالوگ بر اساس داده های ویدوئی کار می کنند مانند تلویزیون یا دوربین فیلم برداری و یا مانیتور و یک IP Camera بر پایه مبنای دیجیتال یا باینری، داده ها را ارسال می نماید و همانند دیگر تجهیزات تحت شبکه یک آدرس به خود اختصاص می دهد ، در دوربین های IP علاوه بر محیط شبکه داخلی در مرورگرهای وب هم می توان تصاویر را رصد کرد. حال بیایید یک مقدار دقیق تر به نظرات مخالفان و موافقان نگاه کنیم تا بدانیم کدامیک مناسب ترین و بهترین گزینه برای شما می باشد. موافقان دوربینهای آنالوگ:

1. تنوع: دوربینهای آنالوگ در مدلها و قالبهای مختلفی طراحی و عرضه شده اند.
2. قیمت ارزان: عموماً دوربینهای آنالوگ از قیمت ارزانتری نسبت به IP برخوردارند.
3. سازگاری بالا: نصب و راه اندازی آنها بسیار ساده می باشد.
4. مخالفان دوربینهای آنالوگ:
5. فقدان امکانات: بسیاری از دوربینهای آنالوگ از تکنولوژی روز بی بهره اند مانند زوم دیجیتال.
6. مشکل تداخل امواج و دزدی تصاویر: در دوربینهای آنالوگ بدلیل ارسال تصاویر بدون رمزگزاری هک کردن براحتی امکان پذیر می باشد.
7. عدم پوشش نظارتی در فضاهای بزرگ: دوربینهای آنالوگ برای نظارت محیط های وسیع گزینه مناسبی نیستند.
8. خرید نرم‌افزار: به تعداد دوربینهای آنالوگ بایستی مجوز نرم‌افزاری نیز خریداری شود.
9. موافقان دوربینهای IP Camera:
10. بهترین گزینه برای وایرلس: این دوربینها پس از رمزگذاری، دیتا را ارسال می نمایند پس اگر شبکه شما هک شود امکان هک کردن تصاویر ابداً وجود ندارد.
11. امکان تامین ولتاژ برق با یک کابل شبکه: در مدلهای PoE به جای کابل کشی برق و شبکه کافیست فقط یک رشته کابل مانند Cat5 برای رساندن برق و دیتا استفاده شود.
12. نظارت از طریق اینترنت: دوربینهای IP برای نظارت از راه دور خیلی بهتر از دوربینهای آنالوگ می باشند.
13. ذخیره آسان اطلاعات: ذخیره دیتا به مراتب ساده تر و دسترسی به آن آسانتر از دوربینهای آنالوگ می باشد.
14. مخالفان دوربینهای IP Camera:
15. قیمت بالا:دوربین های IP بدلیل امکانات و تکنولوژی روز بکار رفته در آنها قیمت بالاتری دارند.
16. نیاز به پهنای باند زیاد: دوربین های IP به نسبت آنالوگ از پهنای باند زیادتری استفاده می کنند

تکنولوژی دوربین های آنالوگ HD-SDI از 2 سال پیش برای حفظ بازاردوربین مداربسته آنالوگ معرفی شد و این تکنولوژی توسط شرکت های کره ای که فقط دوربین مداربسته آنالوگ تولید می کردند عرضه شد.

HD-SDI به جهت نقاط ضعف بسیار زیادی که دارد نتوانست موفقیت زیادی بدست آورد و با فروش کم تقریباً با شکست مواجه شده است .

نقاط ضعف دوربین مداربسته HD-SDI:

بیشترین رزولوشن تصویر در دوربینمداربستهHD-SDI۲ مگاپیکسل است در حالی که در دوربین

ip ،دوربینهای با رزولوشن تصویر بیشتر از ۱۰ مگاپیکسل تولید شده است و در حال حاضر حتی دوربین های مداربسته 3وحتی 5 مگاپیکسل هم از لحاظ اقتصادی و هم کیفیت تصویر به صرفه تر می باشند و فرق قیمتی چندانی با دوربین های HD-SDI ندارند.

در نوع دوربین های آنالوگ HD-SDI محدودیت کابل کشی یکی ازچالش های بزرگ می باشد و حتی اگر بهترین نوع کابل کواکسیال RG نیزجهت کابل کشی استفاده گردد بیشتر از ۱۵۰ متر کابل کشی امکان پذیر نیست و بایستی یک تقویت کننده تصویردر طول کابل کشی قرار داده شود.

یک دستگاه DVR چهار کانال HD-SDI به علت قیمت بالایی که دارد تقریباً برابر با قیمت DVR 16CH FULL D1 از لحاظ اقتصادی اصلاً به صرفه نمی‌باشد.