در چند سال گذشته، فناوری دید در شب پیشرفت چشمگیری داشته است و امروزه دوربینهای امنیتی دید در شب رنگی یا دوربینهای مادون قرمز حتی در مدلهای نسبتاً اقتصادی نیز موجود هستند.
قبل از انتخاب بهترین دوربین امنیتی دید در شب رنگی که متناسب با نیازهای شما باشد، اولین قدم در فرآیند انتخاب یک دوربین لوکس پایین یا دید در شب، درک روشهای مختلفی است که ضبط ویدئو در نور کم و دید در شب را ممکن میسازد. این کار تضمین میکند که مناسبترین دوربینها انتخاب شوند.
دوربین امنیتی دید در شب چیست؟
نظارت در شرایط لوکس پایین (Low lux) به طور کلی به دوربینهایی اطلاق میشود که قادر به ثبت تصاویر با کیفیت قابل مشاهده در شرایط نوری ضعیف بدون نیاز به نور کمکی هستند. عوامل مؤثر بر عملکرد شامل تأثیرات ترکیبی سنسورها، واحد پردازش تصویر (ISP/DSP) و اپتیک لنز، و تنظیمات دوربین دید در شب است که همگی در تعیین عملکرد واقعی دوربینها در شرایط لوکس پایین و دید در شب نقش دارند. این مقاله به تفصیل به فناوریهایی میپردازد که به دوربینهای امنیتی با دید در شب رنگی یا مادون قرمز قدرت میبخشند.
حالت نور کم (Low light Mode)
دوربینهایی که از این حالت حساسیت بالا در نور کم — که به عنوان حالت تمامرنگی در نور کم نیز شناخته میشود — بهره میبرند، از سنسورهای Super HAD، Ex-view/EXTRA-View CCD یا CMOS با نوردهی از پشت (back-illuminated) استفاده میکنند.
این سنسورها در شرایط نوری ضعیف با دید خوب و واکنشهای نزدیک به مادون قرمز (near-IR) عملکرد مناسبی دارند. دوربینهایی که از این فناوری استفاده میکنند، تمایل دارند تحت شرایط آب و هوایی مختلف به خوبی عمل کرده و به عنوان دوربینهای روز/شب (day/night) کار کنند، زیرا قادر به ثبت تصاویر رنگی هم در روز و هم در شرایط لوکس پایین هستند. به طور کلی، لوکس پایین میتواند در حالت رنگی به 0.1 لوکس و در حالت سیاهوسفید به 0.01 لوکس برسد. پروژکتورهای مادون قرمز که نور نزدیک به IR را فراهم میکنند، میتوانند به صورت ترکیبی در شرایط 0 لوکس استفاده شوند، اما این موارد معمولاً به عنوان بخشی از مشخصات حالت رنگی در نور کم ذکر نمیشوند.
بیشتر این نوع دوربینها از فناوری Ex-view-HAD استفاده میکنند که قادر به عملکرد در شرایط نوری تا 0.01 الی 0.001 لوکس هستند. چنین دوربینهایی نه تنها قادر به ثبت تصاویر واضح هستند، بلکه میتوانند سطح نویز را در تصاویر رنگی گرفتهشده در شرایط لوکس پایین، بدون نیاز به کاهش سرعت شاتر یا افزایش قطر دیافراگم، محدود کنند. از این رو، آنها قادر به دستیابی به نظارت در لوکس پایین در نظر گرفته میشوند.
دوربینهای با حالت روز/شب (Day/Night Mode)
دوربینهایی که دارای حالت روز/شب هستند، از اصول مکانیکی برای جابجایی بین حالتها استفاده میکنند. بیشتر دوربینهای روز/شب با مشخصات 0.1 لوکس در حالت رنگی و 0.01 تا 0.001 لوکس با فیلتر IR-Cut در حالت سیاهوسفید برچسبگذاری میشوند. لازم به ذکر است که از آنجایی که 0 لوکس در این زمینه معنای واقعی ندارد، بنابراین نیازی به توضیح خاصی برای کاربرد آن در نور کم شبانه نیست. این دوربینها از نور نزدیک به IR برای ارائه تصاویر سیاهوسفید زمانی که نور به سطح معینی کاهش مییابد، استفاده میکنند. وقتی این اتفاق میافتد، دوربین پس از حس کردن سطوح پایینتر IR از طریق فیلتر مادون قرمز، به حالت IR cut یا سیاهوسفید تغییر وضعیت میدهد و تصاویر از رنگی به سیاهوسفید تبدیل میشوند.
با این حال، هنگامی که فیلتر IR-cut در حین تبدیل برداشته میشود، فوکوس تصویر جابجا میشود. از این رو، معمولاً از لنزهای IR برای جلوگیری از جابجایی فوکوس یا نمایش نادرست رنگها و برای حفظ ثبات بین تصاویر گرفتهشده در روز و شب استفاده میشود. نقطه ضعف این روش این است که لنزهای IR گرانتر هستند و به ناچار هزینهها را برای کاربر نهایی افزایش میدهند. به عبارت دیگر، ممکن است ایدهآلترین انتخاب برای کاربردهای لوکس پایین نباشند.
نورپردازی مادون قرمز (IR Illumination)
این روش شامل استفاده از یک پروژکتور مادون قرمز (IR illuminator) برای روشن کردن مناطق تحت نظارت است. به غیر از دوربینهای روز/شب، دوربینهای IR یکی از بهترین کاربردها برای تنظیمات لوکس پایین هستند. پروژکتور IR میتواند یک ماژول افزودنی به دوربین باشد یا در بدنه دوربین ادغام شده باشد. از آنجایی که سنسورهای CCD و CMOS در حال حاضر حساسیت نوری فوقالعادهای دارند و قادر به ثبت اکثر طیف نور مرئی و IR هستند، پروژکتورهای IR با اجازه دادن به سنسورهای تصویر برای ثبت تصاویر واضحتر، تصاویر را در محیطهای شبانه بهبود میبخشند.
تصاویر واضحتری نیز در شرایط تاریک ثبت میشوند زیرا حساسیت نوری در حالت سیاهوسفید در حال حاضر بالاتر از حالت رنگی است. نورپردازی IR امکان راهاندازی سیستمهای نظارتی در شرایط 0 لوکس را فراهم میکند. ویژگی تشخیص خودکار نور آن نیز اجازه میدهد تا این برنامه با دوربینهای سیاهوسفید یا روز/شب برای افزایش قابلیتهای نظارت در نور کم و دید در شب استفاده شود.
شاتر آهسته دیجیتال (Digital Slow Shutter)
راه دیگر برای ضبط در نور کم، کاهش سرعت شاتر الکترونیکی دوربین است، که در نتیجه زمان نوردهی سنسور به نور را طولانیتر کرده تا تصاویر روشنتری ثبت شود. این فناوری که گاهی به عنوان حالت انباشت فریم (frame-accumulation) شناخته میشود، از تکنولوژی شاتر آهسته دیجیتال برای “انباشت” الکترونیکی فریمهای ثبتشده در نور ناکافی برای ساختن یک تصویر واضحتر استفاده میکند. برای مثال، یک تنظیم دیافراگم f1.2 تا f1.4 فریمهای کافی را در شرایط نوری ضعیف برای رسیدن به 0.001 لوکس ثبت میکند. برای برخی، این یک راه ساده و در عین حال قابل اعتماد برای دستیابی به نتایج در شرایط نوری ضعیف است. با این حال، تصاویر ممکن است تار یا با تأخیر به نظر برسند، از این رو، فناوری شاتر آهسته دیجیتال (DSS) بهترین کاربرد را در شرایط نوری ضعیف با دوربینهای ثابت و در محیطهایی با حداقل تغییرات نوری و حرکت و جایی که استفاده از IR یا نور کمکی ممکن نیست، دارد.
