انواع چيپ تصوير دوربين مداربسته

انواع چيپ تصوير دوربين مداربسته

چيپ تصوير EX-View CCD

سنسور تصوير EX-View  يكي از انواع CCD  هاي ساخت شركت SONY است. در مقايسه با نسخه هاي قبلي اين چيپ تصوير داراي حساسيت بالاتري نسبت به نور است. در واقع، فاكتور متمايز كننده در آن حساسيت بالاي آنها نسبت به نور مادون قرمز است. به صورت كلي اين CCD ها تنها در دوربين هاي با قابليت ديد در شب  IR مورد استفاده قرار مي گيرند.

فناوري منحصر به فرد EX-View  مختص شركت SONY است. در ساختار اين حسگر، فتوديود ها يا همان شاخص هاي نوري داراي كارايي بهتري در تبديل فوتون به الكترون هستند. در اصل وظيفه فتوديودها تبديل انرژي نوراني به جريان الكتريكي است. هر فتوديود در CCD در واقع تشكيل دهنده يك پيكسل در تصوير است.

ساختار و پيكربندي اين حسگر منجر به اين مي شود تا در مقايسه با CCD هاي نسخه هاي قبلي سوني، حساسيت نوري تا دو برابر نسبت به نور مرئي و تا 4 برابر نسبت به نور مادون قرمز افزايش يابد. براي مثال در مقايسه با CCD هاي Super HAD سوني، نرخ LUX يا ميزان حساسيت نوري در CCD هاي EX-View  براي هر دو نور مرئي و مادون قرمز تا دو برابر بيشتر است.

كاربرد هاي حسگر EX-View

به طور كلي به دليل مزاياي ذكر شده، حسگر EX-View مناسب براي مكان هايي است كه نيازمند نور IR براي ثبت تصاوير هستند. از اين نوع حسگر بيشتر در فضاهاي روباز كه در آن هيچگونه كنترلي بر روي نور موجود در محيط وجود ندارد استفاده مي شود. براي مثال براي استفاده در مكان هايي مانند كارخانه هاي بزرگ با تعداد دوربين بالا كه در تك تك نقاط آن نصب شده اند و كاربر نيازمند تصاويري با كيفيت بالا در هنگام شب و در نور كم است بسيار مناسب است.

در پايان لازم به ذكر است كه نبايد اين توقع وجود داشته باشد كه حسگر EX-View مي تواند تفاوت چشمگيري را در رزولوشن تصوير شما ايجاد كند.  براي مثال در روزولوشن 720TVL  در يك CCD معمولي و Exview CCD تفاوت فاحشي وجود نداشته و هر دو جزئيات يكساني را براي شما به نمايش مي گذارند. اما تنها تفاوت موجود در اين است كه تصاويري كه توسط حسگر Exview ثبت مي شوند داراي نويز كمتري در شرايط كم نور هستند.

چيپ تصوير EFFIO CCD

سنسور، حسگر يا چيپ تصوير يكي از اجزاي تشكيل دهنده يك دوربين مدار بسته است. نقشي كه اين جز ايفا مي كند در واقع دريافت نور و رساندن آن به لنز دوربين بوده و اين كار را از طريق تبديل فوتون هاي نوري به سيگنال هاي الكتريكي انجام مي دهد. از جمله سنسور هاي رايجي كه در ساختار دوربين هاي مدار بسته بكار مي رود مي توان به سنسورهاي  CMOS و CCD اشاره نمود.

علاوه بر موارد ذكر شده كه رايج ترين انواع سنسور بكار رفته در دوربين هاي مداربسته محسوب مي گردند، چندين نوع سنسور ديگر نيز در اين دوربين ها مورد استفاده قرار مي گيرند. يكي از اين موارد سنسور EFFIO است كه جزء سنسورهاي CCD محسوب مي گردد و توليد كننده آن شركت سوني است. با توجه به اينكه اين نوع سنسور حساسيت بالايي نسبت به نور دارد داراي كارايي فوق العاده اي است و مي تواند تصاويري با كيفيت و رنگ هاي زنده و واقعي را به نمايش بگذارد. اين سنسور در انواع مختلفي با ويژگي هاي متفاوتي توليد مي گردند. دوربين هايي كه مجهز به چيپ تصوير Effio هستند قادرند تصاويري با وضوح و كيفيت بالايي را به نمايش بگذارند كه داراي نويز كمتري نيز هستند.

نحوه عملكرد سنسور Effio

Effio مخفف عبارت (Enhanced Features and Fine Image Processor) به معني ويژگي هاي بهبود يافته و پردازشگر پر قدرت است. اين ويژگي هاي بهبود يافته سنسور Effio را نسبت به ساير رقيبانش متمايز مي كند. از جمله اين ويژگي ها مي توان به فركانس خروجي آن اشاره كرد. فركانس خروجي Effio به مراتب بالاتر از ساير سنسور هاست. همچنين اين امر باعث مي شود تا رزولوشني كه ارائه مي كند بسيار بالاتر بوده و جداي از فناوري مگاپيكسلي در دوربين هاي تحت شبكه باشد. در نتيجه تصاويري كه ارائه مي كند وضوح بالاتري خواهند داشت.

دوربين هاي مداربسته كه از سنسور Effio استفاده مي كنند از سيستم پيشرفته تصحيح و بهبود رنگ ها در تصاوير بهره مي برند و به همين دليل نيز مي توانند تصاوير با رنگ هاي واقعي و زنده را به نمايش بگذارند. همچنين براي كاهش نويز در تصاوير نيز از فناوري هاي 2D-DNR و 3D-DNR بهره مي برد.

همانطور كه مي دانيد زماني كه در دوربين از حالت زوم الكترونيكي (E-ZOOM) و غيرمكانيكي استفاده مي كنيد و بر روي نقطه مورد نظر متمركز مي شويد از كيفيت تصوير كاسته شده و تار مي گردد. اما با وجود فناوري بكار رفته در چيپ تصوير Effio اين اتفاق نمي افتد و چنانچه از دوربين هاي با قدرت زوم بالا استفاده مي كنيد مي توانيد اين كار را بدون افت كيفيت در تصاوير انجام دهيد.

  هايك ويژن تهران    gps خودرو  

چيپ تصوير CCD دوربين مداربسته

چيپ هاي تصوير CCD دسته اي چيپ هاي تصوير در دوربين هاي مداربسته هستند كه به واسطه حساسيت بالا نسبت به نور و رنگ ها مورد توجه قرار مي گيرند. CCD مخفف Charged Coupled Device نوعي سنسور تصوير است و يكي از اجزاي كليدي در اغلب دوربين هاي مداربسته محسوب مي گردد. بعضي از دوربين ها نيز از سنسور ديگري با نام سنسور CMOS استفاده مي كنند كه در مقالات قبلي توضيح داديم. در اين مقاله قصد داريم نگاهي دقيق تر به ساختار سنسور CCD پرداخته و تفاوت هاي آن را با CMOS بازگو كنيم.

در ابتدا به مرور تعريف اساسي سنسور تصوير مي پردازيم. حسگر تصوير بخشي از اجزاي ساختاري دوربين مداربسته است كه نور تابيده به لنز را دريافت كرده و آن را به سيگنال هاي الكتريكي تبديل مي كند كه در نهايت تصوير نهايي را كه مي بينيد تشكيل مي دهد. عملكرد اين سنسور ها بسيار شبيه به سلول هاي خورشيدي در تبديل نور به انرژي الكتريكي است. همچنين شكل ساختاري آنها نيز مانند يك سلول خورشيدي است. سنسور هاي CCD و CMOS معمولا بر روي تراشه هاي مداري يكپارچه اي تعبيه شده و داراي سايزهاي مختلفي هستند.

CCD ها را مي توان به عنوان لايه هاي فوتواكتيوي در نظر گرفت كه داراي يك سري حفره بر روي خود هستند. زماني كه نور به اين لايه ها برخورد مي كند بسته هاي الكتروني داخل اين گودال ها جمع شده و سپس به صورت سيگنال منتقل مي گردند.  در واقع تفاوت اساسي سنسور هاي CCD و CMOS در نحوه انتقال اين الكترون هاست. در سنسور CCD اساسا بارهاي الكتريكي به يك نقطه بر روي تراشه منتقل شده و سپس توسط يكي كانورتر ADC آنالوگ-به-ديجيتال محتويات هر پيكسل به يك سيگنال ديجيتال تبديل مي گردد. از سوي ديگر، CMOS ها براي انتقال بارها از ترانزيستورهاي موجود در هر پيكسل استفاده مي كنند.

از جمله تفاوت هاي كلي اين دو سنسور مي توان به موارد زير اشاره نمود:

• CCD ها تصوير با كيفيت تري ارائه مي دهند.
• CMOS ها داراي حساسيت كمتري نسبت به نور هستند.
• CCD ها به اندازه 100 برابر بيشتر از CMOS ها انرژي برق مصرف مي كنند.
• CCD ها معمولا تعداد پيكسل هاي بيشتري دارند.
• CCD ها معمولا گران قيمت تر ازها CMOS هستند.

اگر چه سنسور CCD گران تر از CMOS است، اما حساسيت بالاي آنها نسبت به نور آنها را تبديل به گزينه بهتري براي استفاده در دوربين هاي مداربسته از اين نظر مي كند. اين سنسورها تقريبا 70 درصد از نوري را كه به آنها برخورد مي كند را جذب مي كنند. علاوه بر اين، اغلب CCD هاي توليد شده ذاتا به اشعه مادون قرمز نيز حساس هستند لذا براي تصويربرداري در شب نيز مناسب هستند. بسياري از دوربين هاي مداربسته كه مجهز به چيپ تصوير CMOS هستند اغلب ارزان تر از دوربين هاي CCD بوده و در شرايط كم نور عملكرد خوبي ندارند و تصاوير با كيفيتي نيز توليد نمي كنند. بزرگترين اشكال سنسور CCD در مقايسه با CMOS در دوربين هاي مداربسته مصرف برق آنها است. با اين حال، دوربين هاي مداربسته به طور معمول داراي منبع تغذيه يا آداپتور دوربين مداربسته منبع تغذيه اي جداگانه براي خود هستند. يكي از مزاياي سنسور CMOS نسبت به CCD مي تواند در دوربين هاي مستقل از برق و باتري خور باشد چون CMOS ها به انرژي الكتريكي كمتري نيازمندند.

به طور كلي مزايا و معايب سنسور CCD در موارد زير خلاصه مي گردد:

مزايا:

• عملكرد خوب در شرايط نور كم
• حساسيت بالا نسبت به نور
• حساسيت كم نسبت به لرزش ها
• ارائه تصوير با نويز كمتر
• ارائه تصوير با كيفيت بالا

معايب:

• مصرف بالاي برق
• گران قيمت بودن

امروز با توجه به پيشرفت چيپ هاي CMOS استفاده از CCD ها در دوربين هاي مداربسته بسيار محدود شده است. در ادامه براي اطلاعات بيشتر براي انتخاب ميان اين دو سنسور مي توانيد به مطلب زير مراجعه كنيد:

مقايسه سنسور CMOS و CCD در دوربين مداربسته

1. تفاوت ساختاري و پردازشي در سنسور CMOS و CCD

در سنسور هاي CCD تبديل سيگنال هاي آنالوگ به ديجيتال، خارج از سنسور ها انجام مي شود، كه باعث مي شود تا دوربين هاي مدار بسته به زمان بيشتري براي تشكيل تصوير نياز داشته باشند. اما در سنسورهاي CMOS تمامي پروسه پردازش بر روي يك تراشه الكترونيكي انجام مي گردد. CMOS ها اغلب نيازمند پهناي باند كمتري هستند. از طرف ديگر سنسور هاي تصوير CCD براي تقويت و تبديل سيگنال هاي آنالوگ به ديجيتال نيازمند مدارات و پردازنده هاي داخلي و خارجي هستند. و تمام اينها دلايلي است كه باعث مي گردد تا يك سنسور CCD اغلب با داغ شدن بيش از حد حين كار مواجه گردد.

2. تفاوت در كيفيت تصوير CMOS و CCD

دوربين هاي مدار بسته مجهز به سنسور CCD به طور معمول تصاوير با كيفيت تري ارائه مي كنند. با اين حال با پيشرفت تكنولوژي امروزه سنسور هاي CMOS نيز از لحاظ كيفيت تصوير قادر به رقابت با سنسورهاي CCD بوده و از اين نظر تقريبا با يكديگر برابري مي كنند.

3. تصويربرداري در نور كم

در سنسور هاي تصوير CCD سلول هاي شارژ شده با بار الكتريكي در داخل تراشه قرار دارند و اين امر از تار شدن تصاوير جلوگيري مي كند. بنابراين سنسورهاي تصوير CCD در دوربين هاي مداربسته نسبت به نور حساسيت طيفي بالاتري داشته و نويز كمتري ايجاد مي كنند.

• واحد QE يا (Quantum Efficiency= كارايي كوانتومي) براي سنجش كيفيت تبديل فوتون هاي نور به سيگنال هاي الكتريكي توسط دو سنسور CMOS و CCD استفاده مي گردد. هرچه تعداد الكترون هاي موجود در يك پيكسل يا براي تشكيل يك پيكسل بيشتر باشد آن سنسور كارايي و حساسيت بالاتري نيز خواهد داشت.
• واحد RN نيز براي سنجش ميزان نويز موجود در تصاوير است. هرچه RN بالاتر باشد حساسيت سنسور بالاتر مي باشد.

دوربين هاي مداربسته مجهز به سنسور CCD داراي عملكرد بهتري در نور كم يا شب بودند، به ويژه در مناطقي با دماي بالاتر. اما امروزه دوربين هاي مداربسته مجهز به سنسور CMOS حتي مي توانند از اين نظر از سنسورهاي CCD پيشي بگيرند.

1. راهنماي نصب دوربين مدار بسته         دوربين مدار بسته خريد