چیپست دوربین مداربسته

CMOS_sensor_didafza.com

شناخت عملکرد چیپست دوربین مداربسته

لزوم شناخت عملکرد چیپ ست در دوربین مدار بسته، به عنوان مهمترین بخش یک سیستم نظارتی، برای سنجش کیفیت تصویر حائز اهمیت است. دوربین های موجود در بازار با رزولوشن های متفاوت ارائه می شوند. کیفیت تصویر دوربین مداربسته علاوه بر تاثیر در قیمت دوربین در وضوح تصویر و خروجی اطلاعات ثبت شده موثر می باشد. به همین منظور در این مقاله آشنایی با عملکرد و انواع چیپست تصویر دوربین مداربسته بررسی می شود.

Chipset-camera-didafza.com

 

چیپست تصویر دوربین مدار بسته چیست؟

چیپست یک مدار الکترونیکی در ساختار دوربین مدار بسته است که قابلیت تبدیل تصاویر دریافت شده به اطلاعات دیجیتالی را فراهم می سازد. هنگامی که دوربین تصویری را دریافت می کند درواقع نور با عبور از لنز به سنسور تصویر می تابد و ثبت تصویر در کمتر از لحظه اتفاق می افتد.

درواقع، سنسور تصویر از المان هایی به نام پیکسل شکل گرفته که میزان نور دریافت شده را ثبت و به الکترون تبدیل می کند. در مرحله بعد الکترون ها به ولتاژ تبدیل می شوند. ولتاژی که در دوربین های آنالوگ ایجاد می شود به صورت امواج آنالوگ است. در دوربین های دیجیتال این جریان با یک مبدل اتفاق می افتد و خروجی سیگنال به صورت دیجیتال است.

 

ساختار چیپ ست تصویر

سازندگان سیستم های امنیتی برای ساخت چیپ ست از تکنولوژی CCD  و CMOS استفاده می نمایند.

تکنولوژی  CCD مخفف Charge-coupled Device است و تکنولوژی CMOS مخفف Complementary Metal-oxide Semiconductor است.

هر کدام از این روش ها در طراحی چیپ ست دوربین کیفیت تصویر و در نهایت کیفیت خروجی و ماندگاری تصاویر سیستم را تعیین می کند. همین امر موجب تولید انواع دوربین با رزولوشن متفاوت شده است. از این رو لازم است هنگام خرید یک سیستم نظارتی بدانیم چه نوع چیپ ستی در ساختمان دوربین به کار رفته است.

رنگ ها در چیپ ست

رنگ اصلی ترین مبحث در کیفیت خروجی تصویر برای کاربر است. هر کاربری مایل است از سیستمی استفاده کند که علاوه بر وضوح تصویر و نمایش نرمال جزئیات، با توجه به نیاز امنیتی خود، عمر کیفی تصاویر خروجی دوربین نیز بالا باشد و در مدت زمان بیشتری بتوان تصاویر را با همان کیفیت و رنگ های طبیعی نگهداری نمود.

وظیفه چیپ تصویر این است که مقدار و شکل نور را ثبت کند نه رنگ را. هر چه کیفیت چیپ ست بالاتر باشد بالطبع، تصاویر بهتری ضبط می شود. اما، چیپ های تصویر قابلیت تشخیص رنگ ندارند. طراحان چیپ های تصویر برای رفع این مشکل فیلتر های رنگ را به کار می برند.

این فیلتر ها شامل فیلتر  RGBبرای رنگ های قرمز، سبز و آبی و فیلتر CMYK  برای رنگ های زرد،  قرمز، فیروزه ای و سرخابی می باشند. این فیلترها با ایجاد رنگ های ترکیبی تشخیص رنگ ها را برای افزایش کیفیت چیپ ست فراهم می سازند. سازندگان سیستم های نظارتی در ساخت هر دوربین از یکی از این فیلتر ها استفاده می کنند. فیلتر RGB در ساخت چیپ ست های  Progressive Scan و فیلتر CMYK در ساخت چیپ ست های Interlaced CCD کاربرد دارند.

در دوربین های آنالوگ چیپ های تصویر کیفیت پایینی دارند اما، در دوربین های مگاپیکسلی چیپ ست هایی با کیفیت بالا به کار می رود. هر چه رزولوشن چیپ ست بالاتر باشد تشخیص جزییات تصویر بهتر و موثرتر صورت می پذیرد.

در ساختمان دوربین های مگا پیکسلی برای طراحی چیپ ست از روش CMOS استفاده می شود؛ زیرا، از روش CCD کم هزینه تر بوده و علاوه بر این، با مصرف برق کمتر و عدم ایجاد  گرما مشکلات کمتری را ایجاد می کند. چیپ های مگا پیکسلی از تعداد دیودهای بیشتری نسبت به سایر چیپ ست ها برخوردار هستند. به همین خاطر میزان نور دریافتی و نیز حساسیت چیپ ست کمتر است.

IPC_Module_didafza

انواع چیپ ست تصویر دوربین مداربسته

 در دوربین های مداربسته کیفیت تصویر با توجه به رزولوشن متفاوت است. چیپ ست دوربین مداربسته تصویری با کیفیت مشخص در اختیار کاربر قرار می دهد. هرچه رزولوشن بالاتر باشد به همان میزان وضوح تصویر و نمایش جزئیات از کیفیت بهتری برخوردار خواهد بود.

می دانیم که دوربین مداربسته اجزا مختلفی دارد و مهم ترین قسمت آن چیپ ست تصویر است. علاوه بر رزولوشن نوع پردازنده ای که چیپ ست روی آن سوار شده در کیفیت تصویر اهمیت دارد.

برای شناخت بهتر ساختار چیپ ست لازم است ابتدا با پردازنده در دوربین مداربسته آشنا شویم.

در دوربین های مداربسته موجود در بازار از سه نوع پردازنده استفاده شده است. پردازنده ها دارای چیپ ست های مختلفی هستند که نقش تعیین کننده ای در رزولوشن تصویر خروجی بر عهده دارند. لذا، آشنایی با انواع آن ها در انتخاب سیستم نظارتی موثر است.

 

انواع پردازنده چیپ ست

پردازنده Sony

چیپ های سونی IMX238 و IMX255 هستند که رزولوشن ۱۰۸۰*۱۹۲۰ پیکسل برابر با ۲ مگا پیکسل دارند. چیپ های مگاپیکسلی قیمت بالاتر و کیفیت بهتری دارند. وضوح تصویر آن ها بالا و منو دار هستند. این دوربین ها مناسب مکان هایی با نیاز به امنیت بالا می باشند.

دوربین هایی با کیفیت تصویر ۳، ۴، ۵ مگاپیکسل نیز تولید شده که قیمت بسیار بالاتری دارند.

 

پردازنده  Aptina

این پردازنده دارای دو نوع چیپ ست است. AR0141 و AR0130 با رزولوشن ۷۲۰*۱۲۸۰ پیکسل و ۹۶۰*۱۲۸۰ پیکسل. این چیپ ست ها قیمت بالایی ندارند و کیفیت خوبی در تصویر ارائه می دهند. اما از نظر کیفیت تصویر به پردازنده سونی نمی رسد.

افت تصویر آن ها کم است ودوام خوبی دارند و از نظر اقتصادی نیز به صرفه تر می باشند. علاوه بر این منوداربوده و می توان تنظیمات تصویر را به دلخواه تغییر داد.

پردازنده OV

این نوع چیپ ست یک مایع کریستالی است که موجب ثبات تصویر می شود. این چیپ ست ها بسیار ارزان بوده و کیفیت تصویر آن ها به مرور کاهش می یابد.

 surveillance chipset didafza - چیپست دوربین مداربسته

چیپست تصویر چگونه عمل میکند؟

فعالیت چیپست تصویر بر پایه نیمه هادی های حساس به نور شکل می گیرد. نیمه هادی ها با مقدار تابش نور ولتاژ معینی تولید می کنند. بنابراین، با توجه به این تعریف چیپ ست تصویر از تعدادی نیمه هادی حساس به نور تشکیل می شود.

نیمه هادی ها توانایی تشخیص رنگ نور را نداشته و تنها شدت و ضعف نور را اندازه گیری می کنند. با توجه به اینکه ترکیب رنگ های آبی، سبز و قرمز پایه همه رنگ ها هستند بنابراین، میزان این سه رنگ در پیکسل های چیپ ست سنجیده شود. به این منظور، سازندگان دوربین های مدار بسته برای رفع مشکل تشخیص رنگ از فیلترهای رنگی استفاده می کنند. هر فیلتر رنگی را عبور می دهد و با تشخیص میزان دقیق رنگ تصویر رنگی ساخته می شود و پیکسل ها شکل می گیرند. هر چیپ ست تصویرتعداد مشخصی پیکسل دارد.

چیپ ست چگونه تصویر را می سازد؟

هنگام ثبت تصویر نور با عبور از لنز به سنسور تصویر می تابد. چیپ تصویر از المان هایی به نام پیکسل تشکیل شده است. این المان ها میزان نوری را که به آن ها می رسد ثبت و آن را به الکترون های مشخص و سپس، این الکترون ها را به ولتاژ تبدیل می کنند.

در دوربین های آنالوگ یک تقویت کننده این ولتاژ را به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند.

اندازه چیپ تصویر در کیفیت تصویر موثر است. زیرا میزان نوری که به چیپ می تابد با توجه به اندازه چیپ در کاهش یا افزایش حساسیت به نور تاثیر دارد. هرچه پیکسل ها کوچکتر باشند چیپ ست نور کمتری را جذب خواهد کرد در نتیجه حساسیت به نور کمتر می شود.

در چیپ ست تصویر رزولوشن با تعداد پیکسل ها مشخص می شود. هرچه کیفیت تصویر بالاتر باشد وضوح تصویر بشتر خواهد شد.

حساسیت به نور در چیپ ست اهمیت فراوانی دارد. حداقل نور مورد نیاز چیپ ست برای ثبت تصویر با واحد لوکس مشخص می شود. افزایش حساسیت به نور چیپ ست به معنی نیاز به نور کمتر است.مشخصه دیگر چیپ ست بازه دینامیکی آن است. توانایی دوربین در ثبت تصاویر در شرایط متفاوت نور را بازه دینامیکی مشخص می کند.هر چه  بازه مکانیکی پایین باشد محیط تیره تر و هرچه بازه مکانیکی بالاتر باشد محیط روشن تر و رنگ ها و نور طبیعی تر هستند.

 

دیدگاهتان را بنویسید

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

ما به دنبال یک تغییر بزرگ در زندگی شما هستیم تغییری برای ایجاد آرامش و امنیت در زندگی و کسب و کار شما رد کردن