زاویه دید در دوربین های مداربسته
خرداد 3, 1399 0

زاویه دید در دوربین های مداربسته

زاویه دید در دوربین های مداربسته یکی از مهم ترین نکاتی است که تمامی مشاوران و مجریان پـروژه های دوربین مداربسته باید بر این بحث تـسلط داشته باشند، با توجه به پـیچیدگی این مـوضـوع در دوربین های مداربسته می تـوان به اندازه یک کتاب مطلب در زمینه زاویه دید دوربـین های مدار بـسته نوشت، اما با تـوجه به ماهیت مقاله و محدودیت صفحات این موضوع را به صورت پرسش وپاسخ مطرح خواهیم نمود .

زاویه دید چیست و چه تعریفی دارد؟

زاویه دید در مورد چیزی بکار می رود که می تواند اجسام و محیط اطراف را بصورت بصری ببیند، مانند لنز های بکار رفته در دوربین ها یا چشم انسان. زاویه دید در واقع میدان دید و اندازه مسافتی از محیط است که یک لنز می تواند پوشش دهد.

عدسی چشم انسان، حتی از برترین لنز و دوربین های دنیا، قدرتمندتر و بهتر است، زیرا چشم انسان پیچیده ترین قسمت بدن، پس از عضو مهمی چون مغز بشمار می رود.

همچنین چشم انسان تفاوت اساسی با لنز های ساخت بشر دارد، چشم انسان می تواند براحتی و سهولت به چپ و راست و اطراف بچرخد، میزان روشنایی تصویر را تنظیم کند یا روی اشیا ی مختلف در فاصله های متفاوت زوم کند و میدان دید را تغییر دهد.

چشم انسان تصاویری که از محیط دریافت و مشاهده می کند، برای مغز ارسال کرده، سپس مغز انسان تصویر های مرتبط را ویرایش و ساخته و پرداخته کرده و در نهایت یک تصویر خروجی بدست می آید

که سرانجام ما آن تصویر پردازش شده را می بینیم. به همین جهت سیستم چشم انسان بسیار شگفت انگیز و منحصر بفرد است، زیرا آنچه که انسان می بیند نتیجه تصویر بازسازی شده توسط مغز و تغییرات و تنظیماتی است که چشم انسان ایجاد می کند.

کیفیت و وضوح تصویر چه مفهومی دارد؟

کیفیت تصویر به تعداد پیکسل یا نقطه های نوری که تصویر را تشکیل می دهند، بستگی دارد. هرچه تعداد این نقاط بیشتر باشد وضوح و به اصطلاح رزولوشن تصویر، بالاتر خواهد بود. واحد سنجش رزولوشن، نقطه در اینچ و یا پیکسل در اینچ، است.

حداکثر وضوح تصویر دوربین های دیجیتال امروزه، با پیشرفت هایی که داشتند، حدود ۲۰ مگاپیکسل است که هنوز در مقابل سیستم بینایی انسان، بسیار ناچیز شمرده می شود، زیرا اگر چشم سالم یک انسان با فرض داشتن زاویه ای کمتر از ۷۰ درجه درنظر بگیریم، قدرت تصویربرداری آن حدود ۵۰ مگاپیکسل می باشد.

باید توجه داشت که فقط قسمت مرکزی چشم انسان، توانایی دید کامل ۱۰/۱۰ را دارد، یعنی هرچه از قسمت مرکزی تصویر که چشم در حال دیدن است، به اطراف پیش برویم، از قدرت بینایی کاسته خواهد شد و جزئیات کم تری قابل مشاهده است.

همچنین مغر و حافظه انسان نمی تواند تصاویر را به صورت نقطه به نقطه یا همان پیکسل به پیکسل به ذهن بسپارد

بلکه فقط رنگ بندی و کنتراست و اجزا و قسمت های اصلی تصویر را در حافظه ذخیره می کند.

برای اینکه یک تصویر در ذهن انسان ثبت شود، چشم ها بطور پی در پی
بر روی قسمتهای مختلف زوم می کنند که این کار باعث می شود تصویر در حال مشاهده را درک کنیم.

چشم انسان تفاوت های دیگری نظیر عدم تقارن در مقابل یک دوربین
ساخت بشر دارد، به گونه ای که چشم ها در دیدن جزئیاتی از محیط که
زیر خط بینایی اند، نسبت به بالای آن، تشخیص بهتری دارند همچنین
دید افقی چشم، هر چه به بینی نزدیک می شود، از توانایی آن در مشاهده
جزئیات اطراف، کاسته خواهد شد، اما در دوربین ها چنین چیزی وجود ندارد و دید دوربین دارای تقارن است.

 

چه عواملی بر مقدار این زاویه اثرگذار است ؟

3 عامل در زاویه دید در لنز دوربین های مداربسته وجود دارد .

♦ 1- فاصله کانونی لنز دوربین مداربسته

♦ 2- اندازه سنسور تصویر ( قطر سنسور به اینچ )

♦ 3- نسبت ابعاد تصویر یا برش تصویر به عنوان مثال 4:3 ، 16:10 ، 16:9

لنز در زاویه دید دوربین مداربسته چه تاثیری دارد؟

زاویه دید دوربین مدار بسته، یکی از فاکتور ها و موارد مهم در انتخاب
یک دوربین مدار بسته به شمار می آید و این زاویه دید برحسب درجه اندازه گیری می شود.

زاویه دید در دوربین های مدار بسته، مختلف است و این مورد به تفاوت
و نوع لنز استفاده شده در دوربین مدار بسته،  بستگی دارد، بنابراین
لازم است پیش از آشنایی بیشتر با زاویه دید در دوربین مدار بسته، با لنز و انواع آن مطالبی را مطالعه کنیم.

در دوربین ها، سایز تراشه یا چیپ تصویر بسیار کم و ناچیز است،
در نتیجه تصویری که روی تراشه ایجاد می شود، کوچک خواهد بود، لنز ابزاری ست که توسط آن پرتو های نور را روی چیپ تصویر، متمرکز می کند.

لنزهای متفاوتی با قابلیت ها و کارکرد های مختلف در بازار موجود است:

  • لنزهای ثابت، متغیر و زوم، تفاوت این ها در فاصله کانونی شان است.
    لنزهای ثابت همانطور که از اسم شان پیداست دارای فاصله کانونی
    فیکس fix و ثابتی هستند که به همین علت زاویه دید در آن ها قابلیت تغییر را نخواهد داشت، همچنین واحد اندازه گیری برای فاصله کانونی بر حسب میلیمتر است.
  • در مقابل لنزهای متغیر به دلیل داشتن ویژگی متغیر بودن
    فاصله کانونی، زاویه دید متغیری هم فراهم می کنند که به صورت خودکار و یا دستی قابل تنظیم هستند.
  • دسته دیگر که به لنزهای زوم معروف هستند دارای موتورهای
    تعبیه شده ای هستند که قابلیت تنظیم زوم لنز را ایجاد می کنند.
  • لنزی که به چشم ماهی مشهور است، این لنز زاویه دید حدودا
    ۳۶۰ یا ۱۸۰ درجه را فراهم می کند، بطوریکه محیط اطراف کاملا
    تحت پوشش و کنترل قرار می گیرد در دوربین های مدار بسته با این نوع لنز، معمولا کیفیت و وضوح تصویر خوبی خواهیم داشت.

♦ چه فرمولی برای محاسبه زاویه دید در دوربین های مداربسته وجود دارد ؟

فرمول(X=2Arctan(h/2f

که در این فرمول x زاویه دید بر حسب درجه و h عرض سنسور
تصویر بر حسب میلی متر و f فاصله کانونی لنز بر حسب میلی متر می باشد .

 

♦ متداول ترین زاویه دید در این دوربین ها چیست ؟

معمولا لنز 3.6 میلی متری بیش ترین استفاده را در دوربین های مداربسته دارد که با دوربین با سنسور 1.3 اینچی زاویه دیدی برابر با حدود 70 درجه دارد .

آیا این جمله که هرچه زاویه دید بیشتر باشد بهتر است، درست است ؟

خیر .

زاویه دید بالا برابر است با پوشش حداکثری از محل نصب دوربین مداربسته و کوچکتر شدن سوژه ها در تصویر به اصطلاح واید .

نتیجه بهتری حاصل می شود پس انتخاب دوربین مداربسته مناسب با لنز مناسب برای نصب بسیار حائز اهمیت است .

آیا در دوربین های تحت شبکه IP این زاویه متفاوت با دوربین های آنالوگ HD است ؟

خیر .

زاویه دید دوربین های تحت شبکه و دوربین های آنالوگ HD متفاوت نخواهد بود اگر اندازه سنسور و فاصله کانونی لنز به نسبت طول و عرض تصویر در آن ها برابر باشد .

بیشترین زاویه دید در دوربین های مداربسته چقدر است ؟

دوربین های مداربسته ای وجود دارد که دارای زاویه دید 180 و 360 درجه می باشد .

به این نوع دوربین ها به اصطلاح Fisheye یا چشم ماهی گفته می شود .

آیا امکان محاسبه این زاویه در طراحی ها بدون حساب ریاضی وجود دارد ؟

بله. زاویه دید در هر چشم انسان حدودا 75 درجه است . اگر شما یک چشم را بسته و با یک چشم از محل نصب دوربین به محل نگاه کنید ، به صورت تجربی می توانید نوع لنز مورد نیاز و محل نصب را تعیین کنید .

نتیجه گیری

زاویه دید، پارامتر مهمی است که رعایت آن الزامی می باشد ، زیرا در صورت عدم رعایت این پارامتر، عدم دید کافی یا عدم اشرافیت به سوژه را در بر خواهد داشت که باعث پایین آمدن کیفیت کار و عدم رضایت مشتری خواهد گشت .