[quote arrow=’yes’]اين نوع لنزها ويژگي هاي بسيار كارآمد و فوق العاده اي را به خصوص در دوربين هايي كه داراي پيكسل هاي بالايي هستند، فراهم مي كنند[/quote]
در اين مقاله سعي بر اينست كه اطلاعات مفيدي در ارتباط با لنزهاي P-iris كه تكنولوژي هاي نسل جديد در لنز دوربين هاي مدار بسته مي باشد، ارائه شود. اين نوع لنزها ويژگي هاي بسيار كارآمد و فوق العاده اي را به خصوص در دوربين هايي كه داراي پيكسل هاي بالايي هستند، فراهم مي كنند. در ادامه به بررسي مواردي چون اساس نياز به اين لنزها، هدف از طراحي آن ها، حالت هاي كاركرد و برتري هاي آن ها نسبت به ساير لنزهاي iris مي پردازيم.
كاركرد لنزهاي iris
مشابه ساختار چشم انسان، لنز هاي iris دوربين هاي مدار بسته داراي دريچه هايي قابل تنظيم جهت كنترل نور وارد شده به لنز مي باشد. در اين صورت هر قدر ديافراگم بازتر، مقدار نور وارد شده به لنز دوربين بيشتر و تصوير بسيار روشن تري خواهيم داشت.
درست مشابه مردمك چشم انسان، هر اندازه كه نور محيط بيشتر باشد، ديافراگم جمع تر شده در نتيجه تصوير نهايي از لحاظ روشنايي مناسب خواهد بود. زماني كه اندازه ديافراگم تغيير نكند، در نتيجه دوربين تصوير محو و غير شفاف در شرايط نوري بالا و تصوير كدر و تاريك در نور كم ارائه مي كند.
اندازه ديافراگم از جنبه هاي متفاوتي بر كيفيت تصاوير دوربين ها تاثيرگذار است. به عنوان مثال بيشتر باز بودن ديافراگم، عمق ديد را در يك فضاي محيطي كاهش مي دهد. عمق ديد در واقع فاصله ايست كه دوربين مي تواند تصوير اشيا را در آن فاصله به خوبي دريافت نموده و روي آن شي فوكوس كند. داشتن عمق ديد مناسب مسئله بسيار با اهميتي در كاربردهاي نظارتي دوربين هاي مدار بسته بوده و به كاربر اين اجازه را مي دهد كه بتواند تصوير واضحي از زاويه موردنظر توسط دوربين را داشته باشد.اندازه ديافراگم از جنبه هاي متفاوتي بر كيفيت تصاوير دوربين ها تاثيرگذار است. به عنوان مثال بيشتر باز بودن ديافراگم، عمق ديد را در يك فضاي محيطي كاهش مي دهد. عمق ديد در واقع فاصله ايست كه دوربين مي تواند تصوير اشيا را در آن فاصله به خوبي دريافت نموده و روي آن شي فوكوس كند. داشتن عمق ديد مناسب مسئله بسيار با اهميتي در كاربردهاي نظارتي دوربين هاي مدار بسته بوده و به كاربر اين اجازه را مي دهد كه بتواند تصوير واضحي از زاويه موردنظر توسط دوربين را داشته باشد. اندازه ديافراگم تاثير مستقيم بر وضوح تصوير دارد و زماني كه روزنه دوربين به مقدار كمي باز است تصوير غيرواضحي به علت عدم انطباق فاصله كانوني خواهيم داشت. در نتيجه بسته بودن ديافراگم داراي حد و مرزي است و جمع شدن بيش از حد آن باعث تيرگي و محو شدن تصوير دوربين به علت كمبود فوتون ها و در نتيجه تجزيه آن ها بين پيكسل هاي لنز مي شود. اين مسئله معمولا در محيط هاي بيروني كه نور زيادي دارند، بوجود مي آيد. در شرايط نوري بالا، و همزمان با بسته بودن بيش از حد ديافراگم ، فوتون نوري كه بايستي به سنسور يك پيكسل برسد، بين چند پيكسل پراكنده شده و در نتيجه تصوير كدر با رنگ هاي از هم پاشيده بوجود مي آيد. متاسفانه اين مشكل در بسياري از دوربين هاي مدار بسته با سنسورهاي مگاپيكسلي نيز وجود دارد.
كميت هاي لنزهاي iris از آن جائيكه اندازه دريچه iris مستقل از لنز است، لذا كميتي به نام F-number براي بيان تاثير ان در تصاوير استفاده مي شود. F-number كميتي بدون واحد است كه از نسبت فاصله كانوني به قطر دريچه iris بدست مي آيد. بنابراين در صورت داشتن فاصله كانوني ثابت، نسبت معكوس بين F-number و قطر دريچه iris وجود دارد.
با اين فرضيه، نمودار زير رابطه بين سايز دريچه iris (كه نسبت معكوس با F-number دارد.) و كيفيت تصاوير را نشان مي دهد:
با توجه به اين نمودار، مي بينيم كه با افزايش مقدار F-number كيفيت تصاوير افزايش پيدا مي كند. ولي از نقطه اي به بعد به علت كاهش بيش از حد قطر ديافراگم ( افزايش F-number ) كيفيت تصوير به دليل تجزيه نور در اثر تداخل (يا همان پديده پراش) كه در قبل توضيح داده شد، به هم ريخته و خراب مي شود. هم چنين در نمودار فوق محدوده بهينه اي براي داشتن يك تصوير خوب در دوربين ها مشخص شده است.
انواع لنزهاي iris
لنز هاي iris بر اساس نحوه كنترل آن ها (براي باز يا جمع شدن) دسته بندي مي شوند. در حالت كلي اين لنزها به دو دسته اتوماتيك و دستي تقسيم مي شوند.
لنزهاي iris دستي : در اين نوع لنز، ديافراگم از طريق يك رينگ كه در دور لنز قرار دارد، تنظيم مي شود. بطور كلي در دوربين هاي نظارتي، اين نوع لنزها در اماكني با نور تقريبا ثابت مانند محيط هاي داخل ساختمان به كار برده مي شوند.
لنزهاي iris اتوماتيك : اين نوع لنزها داراي مكانيزمي هستند كه جهت كنترل ديافراگم براي محيط هايي با سطوح نوري متفاوت بدون نياز به مداخله مستقيم انسان عمل مي كنند. اين نوع لنزها عموما در مكان هايي با سطوح نوري مختلف – محيط هاي بيروني – كه بطور مداوم نيز تغيير مي كنند مناسب مي باشد.
Iris ويدئويي: لنز iris ويدئويي از يك موتور پله اي براي تغيير ديافراگم در پاسخ به تغييرات نور محيط استفاده مي كند. سيگنال ويدئويي پس از تبديل به سيگنال هاي الكترونيكي توسط كنترلر موجود در لنز موتور فوق را در جهت كنترل ديافراگم (دريچه) دوربين، اعم از باز يا بسته شدن آن هدايت مي كند. اين مدار كنترلي در داخل لنز تعبيه مي شود و بنابراين اين نوع لنزها گران تر هستند.
DC iris: مكانيزم كنترلي اين نوع از لنزها تا حدود زيادي مشابه نوع ويدئويي آن هستند با اين تفاوت كه در اين مدل از لنزها مدار كنترلي در خود دوربين تعبيه مي شود.
لنزهاي P-iris مدل هاي جديدي از لنزها هستند كه براي جبران ضعف لنزهاي iris اتوماتيك طراحي شده اند.
بررسي ضعف لنزهاي auto-iris
در حاليكه لنزهاي iris اتوماتيك در پاسخ به تغييرات نور در محيط توسط مدار كنترلي موجود در آن ها، ديافراگم شان را تنظيم مي كنند، اين پروسه داراي يك ضعف بسيار جدي مي باشد. اين ضعف در نوع DC-iris بررسي مي شود و اين استدلال قابل تعميم به iris ويدئويي نيز مي باشد.
همان طور كه در بالا اشاره شد يك لنز DC-iris در واكنش به تغييرات نور در محيط توسط مدار كنترلي اش اقدام به باز يا بسته كردن ديافراگم نموده و از اين طريق روشني تصوير را تنظيم مي كند و اين عمل را بدون توجه به پارامتر هاي ديگر تصوير مانند عمق ديد انجام مي دهد. بنابراين اين امكان وجود دارد كه پس از تنظيم اندازه دريچه دوربين براي داشتن تصوير با روشني مناسب عمق ديد آن به شدت مختل شود. چون مدار كنترلي فقط در مورد روشنايي تصوير به ديافراگم فيدبك داده و اطلاعات ديگري به دوربين براي برقراري تعادل بين ويژگي هاي مختلف دوربين جهت ارائه تصويري با كيفيت نمي دهد.
چگونگي كاركرد P-iris
همان طور كه پيش تر اشاره شد، به علت ضعف لنزهاي iris اتوماتيك لنزهاي P-iris بر آن ها غلبه نمودند. لنزهاي P-iris نوعي از لنزهاي auto-iris هستند ولي نه تنها به تنظيم خودكار ديافراگم توجه مي كنند ، بلكه كنترل دقيقي بر ديگر ويژگي هاي دوربين جهت داشتن تصويري با كيفيت دارند. افزون بر تمركز دقيق لنز براي تنظيم ديافراگم جهت بالانس كردن نور، يك لنز P-iris همكاري مناسبي با نرم افزار دوربين براي تعيين خودكار اندازه دريچه لنز براي توليد بهترين كيفيت تصوير مي نمايد. هم چنين لنز P-iris از يك موتور پله اي بسيار عالي براي تنظيم دقيق ديافراگم استفاده مي كند.
لنز P-iris اين مزيت را نيز داراست كه پارامترهايي مانند تقويت سيگنال (در صورت نياز) و يا زمان پرتو دهي جهت بهينه سازي را بصورت الكترونيكي كنترل نموده و همزمان كيفيت تصوير را درنواحي مرزي اندازه ديافراگم كه منجر به تداخل نوري بر اثر تجزيه بين پيكسل ها و در نتيجه ايجاد مشكل در تصوير مي شد، حفظ نمايد. در يك محيط بسيار روشن يك دوربين با لنز P-iris به گونه اي برنامه ريزي شده است كه تغيير سايز ديافراگم اش قبل از بوجود آمدن پديده پراش (تجزيه نور بين پيكسل ها) متوقف شود.
در شكل هاي زير مي توان تفاوت تصوير بين لنزهاي تركيبي (DC-iris و auto-iris) با لنزهاي P-iris را مشاهده نمود. در شكل اول كه دو.ربين مجهز به لنز تركيبي است عمق ديد كاهش پيدا كرده و بر روي كاغذي كه در جلوي تصوير و نزديك به دوربين است تمركز نموده در حاليكه در شكل بعدي كه دوربين مجهز به لنز P-iris مي باشد عمق ديد كاهش پيدا نكرده و تمام موارد موجود در زاويه ديد دوربين بصورت كاملا واضحي نمايش داده شده است.
لنزهاي P-iris بر خلاف لنزهاي DC-iris قادر به ارائه تصوير با كيفيت بسيار بالا به خصوصي در دوربين هاي بارزولوشن بالا و در محيط هاي با چالش نوري زياد بوده و بنابراين گزينه بسيار مناسب براي كاربراني است كه تصوير با كيفيت براي آن ها امري ضروري مي باشد. به همين منظور شركت پويافرانگار نمايندگي انحصاري دوربين هاي ويوتك اقدام به وارد نمودن دوربين هاي با تكنولوژي P-iris با كد محصول هاي IP8151P ، IP8162P ، FD8335H ، FD8135H و IP8335H به بازار ايران نموده است. لطفا براي دريافت اطلاعات بيشتر با بخش فروش شركت پويافرانگار به شماره 89335 تماس حاصل فرماييد.
نظرات کاربران