دو قابلیت اتوماتیک برای تصحیح نور
تمامی دوربین های مداربسته در طول روز می توانند با استفاده از نور محیط، تصویری قابل درک با جزئیات به ما نشان دهند پس با استفاده از نور روز براحتی قابل انجام است. ولی در طول شب چون نور محیط به حداقل ممکن می رسد نیاز به تجهیزاتی است که بتواند همانند روز، کار تصویر برداری بدون نقص و حتی بدون نویز انجام شود. در ادامه قابلیت ICR، چگونگی تشخیص شب/روز و کاهش نویز تصویر توضیح داده شده است.
ICR در دوربین مداربسته چیست
ICR یا Infrared Cut Filter Removal یک ویژگی مهم در دوربین های مدار بسته است که به منظور بهبود کیفیت تصویر در شرایط نوری مختلف، به ویژه در شب، طراحی شده است. این فناوری به دوربین ها این امکان را می دهد که فیلترهای مادون قرمز (IR Cut Filter) را به طور خودکار در شرایط نور کم بردارند تا نور مادون قرمز بیشتری وارد سنسور دوربین شود و تصویری واضح تر در محیط های تاریک ایجاد کند.
نحوه عملکرد ICR
دوربین های مداربسته معمولاً از یک فیلتر IR Cut برای جلوگیری از عبور نور مادون قرمز (IR) در طول روز استفاده می کنند. این فیلتر باعث می شود که تصویر به طور طبیعی و بدون تاثیرات مادون قرمز ثبت شود. اما در شب و یا در محیط های تاریک، دوربین نیاز به نور مادون قرمز دارد تا بتواند تصاویری واضح و روشن ثبت کند.
در شرایطی که نور محیط کم می شود، دوربین های مجهز به ICR به طور خودکار این فیلتر را از مسیر نور برداشته و به دوربین اجازه می دهند تا از نور مادون قرمز موجود در محیط برای ثبت تصاویر با کیفیت استفاده کند. به این ترتیب، در شب یا مکان هایی که نور کافی وجود ندارد، دوربین می تواند تصاویر واضح تری از محیط بگیرد.
مزایای ICR در دوربین های مداربسته
تصاویر با کیفیت در شب: با حذف فیلتر مادون قرمز در شب، دوربین می تواند از نور مادون قرمز برای مشاهده محیط استفاده کند، که باعث ثبت تصاویری واضح و روشن در شرایط نوری ضعیف می شود.
بهبود عملکرد در شرایط نوری متغیر: در طول روز، فیلتر IR Cut به دوربین کمک می کند که تصاویری با رنگ های دقیق و طبیعی ثبت کند. در شب، با حذف این فیلتر، دوربین به سرعت به شرایط نوری جدید تطبیق می یابد و تصاویر واضح تری را ضبط می کند.
افزایش کیفیت و دقت تصاویر در نظارت های شبانه: دوربین های با قابلیت ICR قادرند به طور خودکار به نور مادون قرمز پاسخ دهند و تصاویر را با وضوح بالا حتی در تاریکی مطلق ثبت کنند. این ویژگی بسیار برای نظارت شبانه و امنیت محیط های کم نور اهمیت دارد.
کاهش مشکلات تصویری در تغییرات نور محیط: با عملکرد خودکار ICR، دوربین ها قادرند به سرعت بین شرایط نوری مختلف تغییر کرده و از فیلتر مادون قرمز استفاده کنند. این به معنای داشتن تصویری با رنگ های طبیعی در روز و وضوح بالا در شب است.
ICR یک قابلیت ضروری برای دوربین های مدار بسته است که به آنها کمک می کند در شرایط نوری مختلف (از جمله روز و شب) عملکرد بهتری داشته باشند. با استفاده از این فناوری، دوربین ها قادر به ارائه تصاویری با کیفیت بالا و جزئیات دقیق در هر شرایط نوری خواهند بود، به ویژه در محیط های کم نور یا تاریک. این ویژگی باعث می شود که دوربین های مدار بسته برای نظارت های امنیتی در شب یا مکان هایی با نور کم بسیار کارآمد باشند.
تشخیص روز و شب یا Day & Night
در شب با فراگیر شدن تاریکی، برگشت نور از اجسام در محیط به حداقل ممکن می رسد. واحد نور lux است و زمانیکه نور دریافتی از محیط کمتر از یک لوکس شود، IR Cut Filter غیر فعال می شود تا با استفاده از نور اینفرارد محیط، تصویری با وضوح مناسب نشان دهد. در این حالت، تصویر بصورت سیاه و سفید (Black & White) می شود و به ظاهر با نویز کمتری تشکیل می گردد. شاید این سوال را بپرسید که چرا با غیر فعال شدن یک قطعه این اتفاق رخ می دهد در پاسخ باید عملکرد این قطعه را توضیح دهیم.
فیلتر IRC قطعه ای نصب شده بین لنز و سنسور دوربین مداربسته است که وظیفه حذف نور اینفرارد (IR: Infrared) از نور دریافتی را دارد. این قطعه نسبت به نور IR حساس است و در صورت عبور نور از لنز و این فیلتر، IR حذف شده و تصویر رنگی تشکیل شده بروی سطح سنسور آماده پردازش توسط پردازشگر سنسور دوربین مداربسته می باشد.
تا زمانی این قطعه فعال است که واحد لوکس نوری مساوی/بیشتر از مقدار تعیین شده در دوربین باشد و در صورت کمتر شدن از این مقدار قطعه غیر فعال شده و اجازه عبور نور IR یا همان اینفرارد را می دهد و تصویر سیاه و سفید بروی سنسور تشکیل می شود. با این مکانیزم تشخیص میزان نور محیط است که در دوربین مداربسته شب و روز تشخیص داده می شود و نوع تصویر در شب و روز متفاوت می گردد. برای تقویت نور IR محیط در شب، از برد دایره ای شکل به نام IR LED استفاده می شود که همتراز با دهنه لنز دوربین نصب می شود.
با تابش نور IR مضاعف می توان تصویر شب را بهبود بخشید که در مشخصات فنی دوربین داربسته به نام دید در شب شناخته می شود. دید در شب در مسافت های متفاوت وجود دارد و حداقل از 6 تا 1200 متر وجود دارد.
انواع مختلف IR Cut Filter
نمونه برد IR LED برای دید در شب
کاهش نویز تصویر (DNR) در دوربین مداربسته
در ابتدا باید نویز را تعریف نماییم که به چه چیزی نویز اطلاق می گردد. هر وسیله الکترونیکی که قابلیت ارسال و دریافت سیگنال را داشته باشد قابلیت تولید نویز را هم خواهد داشت که این موضوع اجتناب ناپذیر است. در دوربین مداربسته هم این موضوع صدق می کند و پس از ایجاد یک ویدیو نویزهایی در تصویر ایجاد می شود و این نویزها در دوربین های با مگاپیکسل بالاتر بیشتر مشاهده می شود.
دلیل ایجاد نویز در دوربین مداربسته به دلیل ابعاد کوچک سنسور آن است. هر چقدر سنسور کوچک باشد به همان میزان نور کمتری را می‌تواند به دست آورد. با ضعف در دریافت میزان نور در هنگام تبدیل این نورها به سیگنال های الکترونیکی نویز تشکیل می شود.
به راحتی می توان با افزایش روشنایی تصویر این نویزها را تا حدودی برطرف کرد اما گاهی اوقات دادن روشنایی مضاعف به تصویر برای یکسری از محیط ها و نظارت های امنیتی امکان پذیر نمی باشد. از آنجا که نویز تصویر بر کیفیت تصویر تاثیرگذار است تولید کننده های دوربین های امنیتی برای رفع این مشکل تکنولوژی کاهش نویز دیجیتالی را ارائه کردند. این تکنولوژی به نام DNR که مخفف Digital Noise Reduction است در نسخه اولیه به نام 2D و در نسخه جدیدتر و پیشرفته تر 3D نام دارد.
فناوری کاهش نویز را می توان به دو دسته تقسیم کرد که در دسته اول که معرف 2D است با استفاده از آنالیز فریم ویدیویی منحصراً با استفاده از فیلتر الگوریتم ویژه، اثرات نویز را کاهش می دهد و در دسته دوم به نام 3D که هر فریم به ترتیب برای تمایز پیکسل های دارای نویز و بدون نویز آنالیز می شود و پس از تشخیص نویز در پیکسل، شروع به ترمیم آن می شود.
مزایا و معایب DNR
مزایا و معایب در حالت 2D DNR چون کل فریم برای تشخیص نویز آنالیز می شود احتمال وقوع تاری (Blur) در حین این پردازش از بین می رود. ولی نسبت به حالت 3D DNR عملکرد ضیعفتری برای کاهش نویز دارد.
در حالت 3D DNR، آنالیز پپیکسل به پیکسل انجام می شود و از لحاظ کاهش نویز در برابر حالت 2D DNR قویتر عمل می کند اما در صورت بروز حرکت در تصویر (مثلاً حرکت یک انسان) احتمال ایجاد تاری در آن محدوده پیکسلی وجود خواهد داشت.
1 دیدگاه