ناتوانی

چيپ تصوير CMOS در دوربين مداربسته

چيپ تصوير CMOS در دوربين مداربسته يا به اصطلاح Complementrymetal-oxide semiconductor ابتدا در سال 1963 توسط شرکت Fairchild Semiconductor ابداع گرديد. در حال حاضر، بکارگيري اين سنسور ها در دوربين هاي مداربسته بسيار رواج يافته است.

نحوه عملکرد و ساختار سنسور هاي CMOS

به طور کلي، وظيفه سنسور تبديل نور دريافتي از تصاوير به سيگنال الکتريکي است. چيپ هاي تصوير قسمتي از ساختار دوربين ها محسوب مي گردند که نور دريافتي را به سيگنال هاي الکتريکي تبديل مي کنند. سپس اين سيگنال ها به صورت تصاوير ويدئويي ضبط مي شوند. ساختار سنسور ها بسيار شبيه به سلول هاي خورشيدي است و از چندين ميليون پيکسل، فتوسايد يا فتوديود تشکيل شده است. نور دريافت شده از قسمتي از تصوير، در اين پيکسل ها ذخيره شده و سپس تبديل به الکترون مي شود. اين الکترونهاي آزاد شده سپس به ولتاژي معين تبديل و پس از آن  توسط يک تقويت کننده تبديل به سيگنال آنالوگ مي شوند. سيگنال توليد شده توسط کانورتر  ADC تبديل به سيگنال ديجيتال مي گردد.

سنسور ها توانايي ثبت تصاوير را به صورت رنگي ثبت ندارند. به همين دليل فيلتري در برابر سنسور تعبيه مي شود که امکان ثبت تصاوير را به صورت رنگي فرآهم مي کند. دو نوع فيلتر رنگ با نام هاي فيلتر RGB براي ثبت رنگ هاي قرمز، سبز و آبي و فيلتر CMYG براي رنگ هاي فيروزه اي، سرخابي، زرد و قرمز وجود دارد.

بيشتر بخوانيد:  داهوا    جي پي اس خودرو   

مزاياي استفاده از سنسور CMOS

استفاده از تکنولوژي سنسور هاي CMOS در دوربين هاي مدار بسته شامل مزايا و معايبي است که در ادامه به طور خلاصه به آن اشاره مي کنيم:

• اين سنسور ها تصاويري با کيفيت HD و داراي يکپارچگي مناسب ايجاد مي کنند.
• کيفيت به نمايش گذاري رنگ ها در تصاوير توسط اين سنسور ها خوب است.
• نرخ فريم و سرعت پردازش در آنها بالا است.
• مصرف انرژي کمي دارند.
• ارزان و مقرون به صرفه هستند.

معايب سنسور CMOS

• تصاوير ايجاد شده داراي نويز نسبتا زيادي هستند.
• اين سنسور ها داراي کيفيت عملکرد متوسطي هستند.
• در نور کم عملکرد ضعيفي دارند.

بيشتر بخوانيد: هايک ويژن   نصب دوربين مدار بسته

تفاوت چيپ تصوير CMOS با CCD در چيست؟

دو سنسور CMOS و CCD شامل فتوديودهايي هستند که در پنل هاي خورشيدي نيز  استفاده مي شود. اساسا هم تمام وظايف آنها يکسان است. اين دو سنسور نور را به الکترون تبديل و در نهايت به تصاوير قابل نمايش تبديل مي کنند.

اما CCDها در مقايسه با CMOSها در تاريکي، حساسيت بيشتري نسبت به نور دارند. در نتيجه تصاوير را با کيفيت بهتري در محيط هاي کم نور ثبت مي کنند. سرعت پردازش تصوير در اين تکنولوژي با کندي همراه است. همچنين به دليل گرمايي که در هنگام پردازش توليد مي کند، سبب کاهش کيفيت تصاوير مي شود.

علاوه بر اين مصرف بالاي انرژي، گران قيمت بودن آن و همچنين عملکردي مشابه CMOSها، باعث شده است تا CMOSها طرفداران بيشتري پيدا کنند. اغلب از اين نوع تکنولوژي در دوربين هاي مدار بسته هايک ويژن استفاده شود. از طرفي اين فناوري توانسته با پيشرفت هاي روز افزون، سبب افزايش کيفيت تصاوير و عملکرد بهتر شود.

چيپ تصوير Progressive CMOS و  رزولوشن QCIF در دوربين مداربسته

اگر به واکاوي اجزاي دروني يک دوربين مداربسته بپردازيم به سخت افزارهايي برمي خوريم که يکي از آنها قطعه اي کوچک با فتوديود هاي بازتابنده اي است که به آن لنز دوربين گفته مي شود. بخش اصلي يک لنز شامل حسگر يا چيپ تصوير آن مي باشد. بسته به ويژگي نوع دوربين مداربسته اي که قصد خريد آن را داريد، متوجه خواهيد شد که از يکي از دو نوع چيپ  تصوير درون آن استفاده شده است:

• چيپ تصوير CCD يا (charged-coupled device)
• چيپ تصوير CMOS يا (complimentary metal-oxide semiconductor)

اين دو سنسور در واقع شامل همان فتوديود هايي هستند که در پنل هاي خورشيدي نيز مورد استفاده قرار مي گيرند و اساسا تمام آنها وظايف يکساني دارند. آنها نور را به الکترون تبديل و در نهايت به تصاويري قابل نمايش تبديل مي کنند. تکنولوژي موجود در سنسور هاي CMOS در سال هاي اخير پيشرفت هاي زيادي داشته است و بسياري از نقايص آن نيز برطرف شده اند.

پس از پيشرفت هاي تکنولوژيکي صورت گرفته اخير کيفيت تصاوير گرفته شده با سنسور CMOS به حدي بالا رفته که قادر به تمايز آن از تصاوير گرفته شده توسط رقيب خود يعني سنسور CCD نيستيد. و حتي مي توان گفت مزاياي داشتن يک دوربين با سنسور CMOS از سنسور CCD بيشتر است.

بيشتر بخوانيد: تياندي  دوربين مداربسته

معرفي سنسور CMOS Progressive

سنسورهاي CCD و CMOS که در داخل دوربين هاي مدار بسته يافت مي شوند با تکنولوژي پيشرفته  اي ساخته شده اند که قابليت هاي اساسي آنها را بهبود مي بخشد. فيلتر هاي Interlaced و Progressive از جمله اين پيشرفت ها محسوب مي شوند. آنها تصاوير را درون فريم ها پردازش نموده و نقايص موجود در تصاوير را از بين مي برند.

استفاده از فيلتر Progressive در هر دو سنسور CCD و CMOS رايج است، اما عمدتا در دوربين هاي امنيتي CMOS وجود دارد. فيلتر Progressive اين امکان را فرآهم مي کند تا دوربين بتواند اطلاعات را از هر کدام از پيکسل ها به طور جداگانه دريافت کند و پس از اسکن نمودن آنها تصويري کامل از سوژه به دست دهد. به بيان ديگر تصاوير دريافتي به طور جداگانه به فيلدها و اجزاي مختلف تجزيه نمي شوند و خطوط توليد شده در هر تصوير با کيفيت مناسبي سريعا در نمايشگر قابل مشاهده است. مهمترين مزيت اين روش در کاربرد هاي تشخيص حرکت يا (Motion Detection) است.

اين امر در دوربين هاي مدار بسته از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا اين فيلتر ها به دستگاه هاي ضبط  DVR يا NVR اجازه مي دهد تا فيلم ها را با کيفيت بيشتري ضبط کنند. به خصوص در مواقعي که تصاوير از پيچيدگي ها و جزئيات بيشتري برخوردار اند.

معرفي سنسور Interlaced

فيلتر هاي Interlaced منحصرا در سنسورهاي CCD وجود دارند. براي تشکيل تصاوير توسط اين نوع از سنسور ها، خطوطي به صورت زوج و فرد توليد مي شوند. زماني که اطلاعات حاصل از اين خطوط با يکديگر ادغام مي شوند تصوير کامل تشکيل مي گردد.

بيشتر بخوانيد:   نصب دوربين مداربسته  نمايندگي هايک ويژن

رزولوشن QCIF چيست؟

در سيستم هاي تلويزيوني از قالبهاي متفاوتي براي نشان دادن روزلوشن يا تفکيک پذيري تصوير استفاده ميشود. يکي از اين قالبها QCIF نام دارد. مفهوم قالب QCIF در استانداردهاي تلويزيوني PAL و NTSC متفاوت است.
در سيستم PAL: در سيستم PAL تفکيک پذيري QCIF معادل کيفيت 176*144 پيکسل است. تعداد فريم تصوير نيز حداکثر 25 فريم در ثانيه خواهد بود.
در سيستم NTSC: در سيستمNTSC تفکيک پذيري QCIF معادل کيفيت 176*120 پيکسل است. تعداد فريم تصوير نيز حداکثر 30 فريم در ثانيه خواهد بود.
در ايران کليه سيستم هاي تلويزيوني منطبق بر استاندارد PAL هستند.
قالب QCIF در کيفيت تصوير معمولا با قلبهاي ديگر مانند D1، 4CIF، 2CIF، CIF مقايسه مي شود.