مروری بر سير تغييرات ساختار دوربين ها

بخش اصلي يک سيستم نظارت تصويری دوربين مي باشد. انواع بسياري از دوربين‌ها و راه هاي بسياري براي استفاده از آنها وجود دارد. در اين فصل، انواع مختلف دوربين‌ها و اصول عملکرد آنها بررسي خواهد شد. همچنين کلمات تخصصي مربوط به توصيف عملکرد دوربين‌ها توضيح داده خواهد شد. شما قادر خواهيد شد تا درکي از نوشته‌هاي اطلاعاتي درباره هزاران دوربين موجود در بازار را به دست آوريد. هيچگونه استانداردي براي توليدکنندگان جهت ارائه اطلاعات و توضيح عملکرد دوربين‌ها وجود ندارد. بنابراين، نوشته‌هاي آنها را بايد پيش از انتخاب و مقايسه در برابر يک استاندارد مشترک به دقت مورد مطالعه قرار داد.

انوع دوربين

دوربين‌هاي داخلي

از دوربين هاي داخلي معمولا براي استفاده در محيط هاي داخلي که نيازي به حفاظت از آنها در برابر مشکلات آب و هوايي نيست، استفاده مي شود. به طور معمول اين دوربين‌ها مجهز به يک لنز براي مشاهده منطقه مورد نياز هستند و به سادگي بر روي ديوار يا سقف نصب مي شوند. اگر قرارست دوربين در يک منطقه‌ايي مانند راهرو و يا محل ديگري که در آن سطح نور تغيير نمي کند قرار گيرد، احتمالا از دوربيني با يک لنز دستي عنبيه ساده استفاده خواهد شود. سطح نور ممکن است به علت وجود پنجره و يا نورگيرها در محل مشاهده تغيير کند. روش ديگر اين است که چنانچه، نياز به عملکرد بي وقفه دوربين وجود داشته باشد، از يک لنز عنبيه خودکار و يا به معناي ديگر از کنترل حساسيت الکترونيکي استفاده شود (به شاتر الکترونيکي دوربين نگاه کنيد).
غالبا ظاهر طراحي يک دوربين داخلي مهم است، زيرا که يک معمار مايل است که دوربين با دکور اطراف ترکيب شود. در اينگونه موارد، دوربين احتمالا در داخل نوعي محفظه نصب مي شود. محفظه‌ها از شکل هاي ساده تا مدل هاي دام، سه گوش و انواع ديگر وجود دارند. از اين محفظه‌ها براي دلايل ديگر نيز استفاده مي شود. ممکن است که آشکار نبودن دوربين از اهميت برخوردار باشد که در اين صورت يک محفظه پوشش دار براي مخفي کردن آن مورد استفاده قرار مي گيرد و يا به شکلي استتار مي شود.
اين محفظه‌ها همچنين ممکن است براي محافظت از محيطي مشخص در موقعيت هاي خاص مورد استفاده قرار بگيرد. انواع مختلفي از محفظه‌ها که مي تواند براي محافظت دوربين از خرابکاري، گرد و غبار، يا ساير آلاينده ها استفاده شود، وجود دارند.
دوربين هاي خارجي
دوربين هاي خارجي معمولا براي محيط و فضاي باز استفاده مي شوند. آنها تقريبا هميشه محفوظ هستند و در نوعي از محفظه هاي مقاوم در برابر شرايط جوي قرار مي گيرند و فقط دوربين‌هايي که خود در برابر اين شرايط مقاوم هستند از اين امر مستثني مي باشند. دوربين هاي خارجي به طور معمول شامل يک هيتر و ترموستات براي جلوگيري از بخار گرفتگي در دماهاي پايين برروی شيشه های محفظه شان هستند.
دوربين هاي خارجي هميشه نياز به نوعي از کنترل حساسيت الکترونيکي دارند و اين به دليل امکان تغيير مداوم سطح نور در طول روز و شب است. در حال حاضر موثر ترين راه براي کنترل حساسيت‌ الکترونيکي، لنز با عنبيه خودکار مجهز به يک فيلتر با نور متراکم متمرکز می باشد.

 دوربين‌هاي شاتر الکترونيکي

تعداد زيادي از دوربين‌هاي موجود با “شاترهاي الکترونيکي” به بازار عرضه مي شوند. اين شاترهاي الکترونيکي مقدار افت نور بر روي دستگاه تصويربرداري را کنترل مي کنند. در واقع اين شاتر معادل الکترونيکي يک شاتر مکانيکي با سرعت متغير است که مقدار نور را اندازه گيري مي کند و با افزايش و يا کاهش مقدار نور يک سلول فوتوالکتريک فعال و باعث چرخش سريع تر اين شاتر مي شود. مشکلات مشابهي در هر دو دستگاه وجود دارد. به علت محدوديت در سرعت، شاتر به طور موثر نمي تواند در سطوح نور شديد به شکلي عمل کند که تصويري بدون درخشش زياد را ايجاد نکند. در سطوح نور بسيار پايين نيز زمان قرار گرفتن در معرض نور بقدري طولاني مي شود که تصاوير در حال حرکت تار مي شوند. برخي از توليد کنندگان مدعي هستند که اين دوربين‌ها نياز به لنز عنبيه خودکار ندارند، اما اين ترديد وجود دارد که در همه شرايط اين مسئله صدق کند. آنها براي شرايط و فضاهاي داخلي ساختمان هايي ايده آل هستند که در آن طيف محدودي از سطوح نور وجود دارد. مثل هميشه، مشخصات دوربين و توليد کننده آن مي بايست جهت بررسي دقيق طيف نور مورد مشورت قرار بگيرد. مشکل ديگر که بايد به آن توجه کرد اين است که به دليل آنکه عنبيه در سمتي ثابت و با حداکثر ديافراگم قرار دارد، عمق ميدان ديد تا حد زيادي کاهش مي يابد.

 دوربين هاي مينياتوري

براي آنکه دوربين‌هاي CCD قابليت دسترسي بيشتري داشته باشند، اندازه آنها به طور قابل توجهي کاهش يافته است. اين دوربين‌هاي کوچک در چندين سبک و ظاهر و در دو گروه اصلي موجود هستند، چه در جايي که دوربين يک واحد کامل است و چه آنجا که حسگر تصويري به شکل جداگانه در بخش الکترونيکی دوربين وجود دارد. در حال حاضر دوربين‌هاي کاملي در بازار موجود است که ابعادي مشابه به اندازه يک پاکت سيگار دارند. حتي اگر اندازه کوچکتري مورد نياز باشد، اين دوربين داراي رابط سنسور جداگانه با سنسوري به اندازه فقط 25 ميليمتر مکعب است. يکي از محدوديت‌هاي دوربين‌ها در اندازه هاي کوچک ضرورت اتصال لنز به آن و نصب دوربين است. آخرين دوربين طراحي شده دوربيني است که به اندازه ناخن انگشت است و تمام الکترونيک مي باشد.

 دوربين‌ها با منبع تغذيه خطي

معمولا يک دوربين CCTV نوعي منبع تغذيه به همراه خود دارد. اين منبع تغذيه، برق لازم را يا از طريق سيم و از يک نقطه مرکزي و يا از انشعاب شبکه برق محلي به دوربين منتقل مي کند. بديهي است که فراهم آوردن کابل کشي لازم و منبع تغذيه مورد لزوم شامل هزينه‌ مي شود. برخي از توليدکنندگان دوربين اعلام کرده اند که اين مسئله با ساخت دوربين‌هايي که برق خود را از همان کابل کواکسيال که جهت آوردن سيگنال‌هاي ويديويي در دوربين مورد استفاده قرار مي گيرد دريافت می کنند، حل شده است. سيستم CCTV با استفاده از انرژي خطي(line-power) براي دوربين‌ها، هزينه کمتري را براي نصب کابل‌ها و يا شبکه برق نياز خواهد داشت. با اين حال، اين سيستم داراي دو عيب مي باشد. اول آنکه، برخي از دوربين‌ها نياز به يک منبع تغذيه خاص براي تغذيه دوربين و مانيتور تصويري خود دارند. علاوه بر آن، با وجود کابل‌هاي طولاني، تقويت سيگنال‌هاي ويدئويي از دوربين‌ها امکان پذير نمي باشد، چراکه برق نمي تواند از طريق تقويت کننده‌هاي ويدئويي انتقال يابد. همچنين مشکل ديگري که وجود دارد ايجاد تداخل در حرکت ناگهاني دوربين است که امکان استفاده از انتقال دهنده تصوير را در دوربين‌هاي مجهز به انرژي خطي نمي دهد.
• دوربين هاي نصب شده بر مدارهاي چاپي
دوربين‌هاي نصب شده مدار چاپي معمولا دوربين هاي CCD نصب شده بر تخته‌هاي مدار چاپي در يک سيستم ديگر هستند. از آنها جهت ارائه تصوير به عنوان بخشي از عملکرد يک سيستم استفاده مي کنند. بهترين مثال اين دوربين‌ها، سيستم هاي آيفون تصويري در ورودي ساختمان ها هستند. در اين سيستم، يک دوربين CCD کامل با يک لنز بر روي PCB در بخش درب ورودي نصب مي شود. با فشار زنگ، تصوير به ساکنين واحد مورد نظر بر روي بخش تصويري کوچکي که براي اين منظور اختصاص يافته، ارائه مي شود.

انواع سنسورهاي تصويري

 دوربين هاي Tubed

دوربين هاي مدار بسته براي اولين بار بر روي تيوب‌هاي وکيوم ويژه که پوششي حساس به نور در انتهاي آن قرار داشت، مورد استفاده قرار گرفت. سپس مدارهاي دوربين، اين جريان را به سيگنال هاي ويدئويي تبديل مي نمودند.
اين دوربين‌ها در شکل اوليه خود به خوبي طراحي شده بودند و حساسيت و وضوح خوبي را نيز به همراه داشتند. با اين حال اين دوربين‌ها بزرگ و عمر تيوب‌های آن هم کوتاه بود و اين تيوب‌هاي گرانقيمت، نياز به تعويض منظم داشتند. وقتي که دوربين‌هاي CCD به بازار عرضه شدند، کوچکتر، سبک تر و عملا هيچ تعمير و نگهداري را نياز نداشتند. اين موضوع باعث جايگزيني گسترده دوربين‌هاي CCD به جاي دوربين‌هاي تيوب در سيستم CCTV شد هنگامي که ديگر دوربين‌هاي CCD عملا در تمام نصب‌هاي جديد مورد استفاده قرار مي گرفت.

 دوربين‌هاي CCD

CCD مخفف Charge Coupled Device است که به گروه مدارهاي يکپارچه در دتکتور اپتيکال ساخته شده از نيمه هادي‌ها اطلاق مي شود. يک لنز، نور را بر روي سطح حسگر تصويري CCD متمرکز مي کند. مناطق تاريک و روشن با يک فتو ديود که بر بار الکتريکي متناسب با نور قرار گرفته حس مي شود. به همين دليل گفته مي شود که هر چه نور بر فتو ديود بيشتر تابيده شود، بار الکتريکي بزرگتري را ايجاد مي کند. اين فتو ديود‌ها در يک ماتريس از رديف ها و ستون ها مرتب شده اند و به آن سلول هاي تصويري يا پيکسل (pixel) مي گويند. بار الکتريکي از هر پيکسل، توسط رديفي از سلول هاي CCD برداشته مي شود. اين رديف CCD ها مانند نردباني بارهاي الکتريکي را گام به گام قادر مي سازد تا از هر پيکسل بالا بروند و در نتيجه سطح نور بر روي آن، توسط پردازشگر الکترونيکي خوانده شود.
وقتي که اولين دوربين‌هاي CCD ساخته مي شدند، بسيار مهم بود که بتوانند بر دوربين‌هاي تيوب موجود نصب شوند بدون آنکه اندازه لنز آنها تغيير کند. بنابراين، اولين دوربين‌هاي CCD در فرمت 3/2 اينچ ساخته شدند و همچنان که تکنولوژي حسگر CCD ارتقا مي يافت، فرمت اين دوربين‌ها به 2/1 اينچ، 3/1 اينچ و به تازگي به 4/1 اينچ و 8/1 براي دوربين‌هاي کوچکتر و ارزانتر کاهش يافته است. همچنين لنزهاي همراه اين دوربين‌ها بسيار فشرده‌تر شده اند، اما نه لزوما ارزان تر، زيرا ساخت يک لنز کوچکتر به دقت بسيار بالاتري نياز دارد.
براي تقويت سيگنال از سنسور الکترونيکیCCD ،که بتوان از آن در يک مانيتور استفاده کرد، نياز به يک تقويت کننده خواهد بود. يک ژنراتور هماهنگ کننده نيز در دوربين CCD براي توليد سيگنال هايي که بار الکتريکي سطح نور را مي خوانند مورد استفاده قرار مي گيرد و از پالس هاي همزمان براي خلق دوباره تصوير در مانيتور تصويري استفاده مي شود.

مزاياي بسياري در دوربين هاي CCDوجود دارد که منجر به جايگزيني گسترده آنها به جاي دوربين هاي tubed شده است. اول آنکه همانند تيوب از انرژي کمتر و بدون ولتاژ بالا استفاده مي کنند. همانطور که در بخش دوربين هاي مينياتوري ذکر شد، دوربين هاي CCD مي توانند بسيار کوچکتر از دوربين هايtubed باشند. در دوربين‌هاي CCD تصوير خطي بهتري ارائه مي شود، مانند دوربين‌هاي tubed که از ميدان مغناطيسي براي اسکن سنسور تصوير استفاده مي کنند. ايجاد يک ميدان مغناطيسي به طور کامل حتي در يک منطقه مشخص، بسيار دشوار است. اين بدان معني است که گاهي اوقات تصاوير گرفته شده با دوربين‌هاي tubed در اثر وجود ميدان مغناطيسي از شکل طبيعي خود خارج مي شوند. در دوربين‌هاي CCD از ميدان هاي مغناطيسي استفاده نمي شود و در نتيجه تصاوير دچار بهم ريختگي هندسي نمي شوند.
دوربين هاي CCD همچنين محکم تر از دوربين‌هاي تيوب هستند. تابش خورشيد و يا نقاط درخشان ديگر به راحتي مي توانند سطح تيوب را دچار آسيب ديدگي کنند و در نتيجه اين تيوب‌ها به طور منظم مي بايست جايگزين شوند. دوربين هاي CCD دچار اين مشکل نيستند و شدت نور بالا به آن آسيبي نمي رساند و در يک دوره طولاني سطح آن دچار سوختگي در اثر نور خورشيد نمي شود. مزيت ياد شده و توانايي دوربين CCD براي مصون ماندن از لرزش و شوک مکانيکي، هزينه نگهداري آن را بسيار کاهش مي دهد.

دوربين‌هاي رنگي CCD

دوربين‌هاي رنگي CCD اساسا همان دوربين هاي تک رنگ هستند. با اين حال، قطعات اضافه نيز وجود دارد که داراي اثرات مهم در عملکرد اين دوربين هستند.

نور از طريق لنز و از طريق يک فيلتر تصحيح رنگ موجود در CCD، عبور مي کند. CCD به نور مادون قرمز موجود در نور معمولي روز حساس است. اين نور مادون قرمز باعث به وجود آمدن سيگنال هاي غلط در CCD مي شوند که بر خلوص رنگ تکثير شده توسط دوربين موثر هستند. فيلتر تصحيح رنگ نور مادون قرمز را قبل از آنکه به CCD برخورد کند، حذف مي کند و خلوص رنگ دوربين را تضمين مي کند. با اين حال، اين نيز بدان معني است که روشن کننده نور مادون قرمز نمي تواند در دوربين هاي رنگي و معمولي مورد استفاده قرار بگيرد، زيرا فيلتر تصحيح کننده رنگ، تمام نورهاي ايجاد شده را از بين مي برد.
سنسور تصويري CCD مانند دوربين تک رنگ، شامل رديف منظمي از پيکسل‌ها مي باشد. با اين حال، هر پيکسل به سه منطقه حساس نوري کوچکتر تقسيم شده است که به ترتيب به نورهاي قرمز، سبز و آبي حساس هستند. در نتيجه اين پيکسل‌ها از نظر اندازه بزرگتر از پيکسل‌هاي دوربين تک رنگ هستند و اين تعداد از پيکسل‌ها مي توانند دوربين CCD رنگي را که از نظر ابعاد، کوچکتر از دوربين هاي تک رنگ هستند، مجهز کنند. به همين دليل است که به طور کلي دوربين هاي تک رنگ هنوز از وضوح بالايي نسبت به دوربين‌هاي رنگي برخوردار هستند. فيلتر اصلاح رنگ و حساسيت رنگ پيکسل‌ها همچنين باعث مي شود که دوربين‌هاي رنگي نسبت به دوربين هاي تک رنگ، حساسيت کمتري به نور داشته باشند. به طور معمول، دوربين‌ها رنگي بين 1 تا 2.5 لوکس حساسيت دارند، در حاليکه دوربين‌هاي تک رنگ بين 0.01 تا 0.1 لوکس حساسيت دارند.
سيگنال‌هاي جداگانه روشنايي براي رنگ هاي قرمز، سبز و آبي به صورت جداگانه تقويت مي شوند و توسط مدارهاي پردازش سيگنال براي توليد سيگنال روشنايي (Y) و سيگنال رنگي (C) مورد استفاده قرار مي گيرد. سيگنال‌هاي Y و C با پالس سنکرون مرکب براي توليد سيگنال ويديويي رنگي و مرکب با آن ترکيب و اضافه مي شود. همچنين بسياري از دوربين‌هاي رنگي داراي يک اتصال جداگانه براي ارتقا وضوح هستند، در جايي که در آن سيگنال‌هاي Y و C خروجي جداگانه‌ايي براي اتصال به دستگاه‌هاي ضبط ويدئويي و مانيتورهاي VHS سوپر مانيتور دارند.

دو کابل کواکسيال بايد بين دوربين و دستگاه ضبط ويدئو S-VHS نصب شود. خروجي YC از دستگاه ضبط بايد به ورودي YC مانيتور متصل شود. به طور معمول اينکار با استفاده از کابل‌هاي پيش ساخته S-VHS با اتصالات ميني DIN در انتهاي هر اتصال به دست مي آيد. با اين حال، از نظر سرمايه گذاري به نفع است که اين کابل کشي به همراه ضبط S-VHS با يک مانيتور رنگي با وضوح بالا (400 TVL در مرکز) که به شکل قابل توجهي تصاوير زنده و پخش بهتري را از جهت وضوح دارد، انجام گيرد. هنگام ديدن تصاوير زنده، وضوح TVL 400 به طور معمول ممکن خواهد بود . (در مقايسه با TVL 350 و استفاده از خروجي ويدئو کامپوزيت دوربين).
به طور معمول وضوح 400TVL در هنگام مشاهده تصاوير ضبط شده در ضبط ويدئو S-VHS امکان پذير خواهد بود (در مقايسه با 240 TVL در مقايسه با ضبط VHS استاندارد). اين گونه سيستم S-VHS، احتمالا ممکن است دو برابر هزينه نسبت به سيستم VHS استاندارد با استفاده از ويدئو کامپوزيت داشته باشد.

مزاياي استفاده از دوربين هاي CCD

بدون بهم ريختگي هندسي.
بدون سيم پيچ، آهن ربا و يا تيوب شيشه‌اي.
بدون تصوير سايه دار و يا سوخته.
فشرده و مقاوم در برابر ارتعاش .
بدون تاثير گيري از تداخل الکترومغناطيس.
در ابتدا دوربين هاي CCD قادر نبودند طيفي مشابه از وضوح را در مقايسه با دوربين هاي tubed ايجاد کنند. محدوده ديناميکي آن کمتر بود و اندکي سايه‌هاي خاکستري توليد مي کرد. با اين حال، پيشرفت در طراحي حسگر CCD بدان معني است که نسل فعلي دوربين هاي CCD تصاوير عالي با وضوح بالا و تکثير رنگي دقيق دارند.
پردازش سيگنال ديجيتال (DSP) دوربين‌هاي CCD
در دوربين‌هاي CCD معمولي، عمل تقويت، پردازش و ترکيب سيگنال توسط مدار آنالوگ انجام مي گيرد و ولتاژ سيگنال‌ها را تغيير مي دهد. تنظيمات کيفيت تصوير با مقاومت الکتريکي قابل تنظيم و کوچکي تنظيم مي گردد تا بهترين عملکرد کلي را در سراسر طيفي از شرايط کاري، ارائه دهد (سطح نور و غيره). اين روش بسيار مقرون به صرفه است و تصاويري را با کيفيتي خوب در شرايط‌ مختلف نوري ارائه مي دهد. با اين حال، اين تنظيمات، در بهترين حالت، يک حد وسط و تاثير گيرنده از تولرانس ها در مقادير اجزاي الکترونيکي هستند و تغييراتي که در طول زمان و استفاده از دوربين‌ها پيش مي آيد، باعث مي شود تا کيفيت تصاوير به دست آمده از دوربين‌ها تا حد زيادي متفاوت باشد.
در مدارهاي دوربين ديجيتال DSPانجام پردازش و ترکيب نمودن سيگنال‌ها انجام مي گيرد. سيگنال هاي دريافتي از CCD به يک تبديل کننده آنالوگ به ديجيتال (ADC) متصل مي شوند. اين تبديل سطح روشنايي دريافت شده را از هر نقطه به يک عدد تبديل مي کند. به اين ترتيب، کل تصوير گرفته شده توسط CCD در هر لحظه توسط يک گروه از اعداد نمايش داده می شود. اين اعداد با سرعت بالا توسط پردازنده‌هاي سيگنال ديجيتال پردازش مي شوند که محاسبات را بر اين اعداد جهت توليد سيگنال تصويري در خروجي دوربين، انجام مي دهند. پردازنده سيگنال ديجيتال نام ديگري در دوربين هاي ديجيتال دارد که به آن DSP مي گويند.
سيگنال هاي ويدئويي مرکب و يا سيگنال‌هاي ويدئويي Y-C توسط مبدل آنالوگ (DAC) اطلاعات تکميل شده را از پردازش گر سيگنال ديجيتال دريافت و تصاوير مرکبي را توليد مي کند. بيشتر دوربين‌هاي DSP هنوز اين تصوير مرکب آنالوگ و سيگنال‌هاي Y-C را توليد مي کنند که در حال حاضر رايج ترين فرمت مي باشد که تجهيزات ديگر در سيستم ويدئو، مانيتور، سيستم هاي تلفن، multiplexers، VCR و غيره به آن نياز دارند. دوربين‌هاي DSP واقعاً امکان توليد سيگنال‌هاي ويدئويي در يک فرم ديجيتال را دارند و اين احتمال وجود دارد که اين دوربين ها رواج بيشتري يابند وقتي يک استاندارد جهاني براي ارسال تصاوير ويدئويي ديجيتالي در سيستم هاي CCTV مورد قبول قرار بگيرد.

مجموعه‌ايي کنترل کننده از ريزپردازنده‌ها، تنظيمات اين دوربين را بر عهده دارند که توسط مدار‌هاي DSP کنترل مي شوند. اين يک کامپيوتر کوچک است که در اين دوربين قرار داده شده است و محاسبات مورد استفاده توسط مدارهاي DSP را براي ساخت سيگنال هاي تصويري انجام مي دهد. کنترل‌‌ها معمولا گروهي از دکمه‌هاي فشاري بر روي اين دوربين‌ها هستند که توسط کنترل کنندها اسکن مي شوند. بديهي است که مدارهاي اضافي مورد نياز در يک دوربين DSP باعث گران تر شدن آنها از يک دوربين آنالوگ معمولي مي شود. با اين حال، تعدادي از مزاياي اين هزينه اضافي برحسب ويژگي هايي که در دوربين‌هاي آنالوگ معمولي وجود ندارد عبارتند از:
ثبات – تنظيمات براي اين دوربين با تغيير مقادير عدد نمايش داده شده بر صفحه نمايش و نه توسط پيچ گوشتي کوچک تنظيمات انجام مي گيرد. در نتيجه تنظيمات دوربين به راحتي قابل تکرار هستند و با گذشت زمان تغيير نمي کنند.
منوي برنامه نويسي: ارائه يک راه آسان و سريع براي تنظيم دوربين براي بهترين تصوير در هنگام نصب.
زوم ديجيتال: مداراهاي DSPP يک مدل عددي کامل براي هر تصوير است و مي تواند اين اعداد را دستکاري کرد. با انجام محاسبات مشخص، مدارهاي DSPP مي توانند به شکل انتخابي بخشي از تصوير را بزرگ کنند و يک تصوير بزرگ‌‌ نمايي شده ايجاد نمايند. اين يک ويژگي مفيد است اما بايد در نظر داشت که تعداد پيکسل در CCD ثابت است و بنابراين مقدار بيشتري از زوم ديجيتال مورد استفاده قرار مي گيرد و وضوح ظاهري ضعيف تري از تصوير به وجود مي آيد.
جبران نور پس زمينه چند منطقه‌ايي: بر خلاف دوربين‌هاي آنالوگ، که نور درخشنده پشت يک شي را با نمونه برداري از ولتاژ ويدئويي در سراسر يک تصوير کامل جبران مي کرد، دوربين هاي DSPP داراي تعدادي از مناطق جداگانه است که مي توانند براي پوشش منابع نور ايجاد موقعيت کنند. در نتيجه، به طور کلي کيفيت تصويري بهتري را در اين موقعيت ها فراهم مي کنند.
تنظيم کيفيت اتوماتيک: دوربين‌هاي DSPP ميتوانند الگويي از چگونگي سيگنال تصويري با کيفيت خوب را که بايد ظاهر شود، در خود ذخيره کند و بعد، اين مدارهاي DSPP قادر خواهند بود تصاوير ايجاد شده را در هر لحظه با اين الگو مورد مقايسه قرار دهند و سپس تنظيمات فعال دوربين، کيفيت تصويري مطلوبي را فراهم مي نمايد. اين موضوع مي تواند کيفيت تصويري بسيار خوبي را بر محدوده بسيار وسيعي از شرايط نوري ارائه دهد.
کنترل از راه دور و نصب: مانند هر کامپيوتري، کنترل کننده‌هاي ريز پردازنده مي توانند با ساير کامپيوترها در يک لينک ديجيتالي ارتباط برقرار کنند. در نتيجه، دوربين هاي DSP را مي توان در سيستم‌ها حتي در مسافت هاي زياد مورد استفاده قرار داد و آنها را با سوئيچ ماتريس و يا يک PCC نصب و راه اندازي نمود. اينکار جايگزيني دوربين را نيز در اين زمينه ساده مي کند، مانند زمان از کار افتادن دوربين که دوربين جايگزين نصب شده بجاي آن مي تواند به سرعت تنظيمات يکساني را دانلود کند و عملکردي يکسان با دوربين اوليه داشته باشد.

دوربين های دورنگ / مونوکروم

دوربين های دورنگ / مونوکروم براي برآورده کردن نيازي خاص در سيستم دوربين‌هاي مدار بسته، طراحي شده است. گاهي اوقات لازم است تا دوربيني را که در فضاي باز براي توليد تصاوير رنگي نصب کرده ايم، تصاويري را با کيفيت خوب در سطوح کم نور و در هنگام شب فراهم کند و حتي از روشن کننده اشعه مادون قرمز نيز در اين جهت استفاده بنماييم. در گذشته، تنها راه برآورده کردن اين نياز استفاده از دو دوربين مجزا، يک دوربين تک رنگ و يک دوربين رنگي بود که به صورت خودکار و يا توسط برخي از انواع سيستم هاي کنترل فتوسل روشن مي شدند. اين دوربين ها مانند دوربين هاي رنگي در طول روز بخوبي کار مي کردند.
بهبود در فن آوري دوربين‌هاي CCD و معرفي DSP به بازار، دوربين‌هاي رنگي که تصاوير تک رنگي را در شب توليد مي کنند و حساسيت خوبي نيز به نور مادون قرمز از خود نشان مي دهند را به بازار عرضه کرد. اين دوربين‌ها مانند دوربين‌هاي رنگي در طول روز بخوبي کار مي کنند.
در حالت شب دوربين يا توسط خود دوربين کنترل مي شوند (توسط نمونه برداري از ولتاژ AGC، AGCC را در قسمت زير ببينيد) و يا از راه دور توسط ورودي کنترل، اينکار انجام مي دهد. در حالت شب، دوربين از وضعيت رنگي خارج مي شود و فقط سيگنال هاي ويدئويي مرکب و تک رنگ را توليد مي کند.
لازم است که دوربين‌ها با فرمت دوگانه، بر مشکل فيلتر قطع مادون قرمز غلبه کنند. دوربين‌هاي رنگي معمولا داراي فيلتر قطع نور مادون قرمز مي باشند که اين نور را حذف و تکثير رنگي دقيق، توسط دوربين را تضمين مي کنند. با اين وجود، دوربين‌ با فرمت دوگانه نمي تواند از فيلتر تصحيح رنگ در شب استفاده کند چرا که فيلتر، نور توليد شده توسط روشنگر مادون قرمز را حذف مي کند. کارخانجات توليد کننده دوربين، اين مشکل را به دو روش حل کرده اند. يکي از روش ها داشتن موتور کوچکي است که يک فيلتر تصحيح رنگ را در مقابل CCD در حالت تصوير برداري رنگي حرکت مي دهد، اما در حالت تک رنگ آنرا به عقب مي کشد. تضمين بهترين کيفيت رنگ يکي از فوايد اين روش است. اما معايبي نيز به همراه دارد، که آن بخش الکترومکانيکي نصب شده در اين دوربين است که ميزان اعتماد به آن را در مقايسه با دوربين‌هايي که اين بخش حرکتي را دارا نيستند، پايين تر مي آورد. راه حل ديگر برداشتن کامل فيلتر تصحيح رنگ است که با اينکار تاثير نور مادون قرمز با پردازش گر سيگنال هاي ديجيتال تنظيم مي شود. اين روش دوربين بسيار مطمئني را ارائه مي دهد، اما تکثير رنگ هاي دوربين هميشه در حد بينابين قرار مي گيرد و اين در حالي است که مقدار نور مادون قرمز توسط دوربين مرتبا تغيير مي کند و در پردازش سيگنال ديجيتال که ثابت است، خنثي مي شود.

دوربين هاي ديجيتال

در حال حاضر دوربين ها فيلمبرداري ويدئويي مختلفي در بازار موجود است که سيگنال خروجي ديجيتالي را به جاي سيگنال ويديويي آنالوگ توليد مي کنند. اين دوربين‌ها يک DAT (digital Audio Tape) کوچک را به صورت ديجيتال و يا دانلود، مستقيما براي کد گذاري، ضبط مي کنند. پخش تصاوير را مي توان از طريق يک مبدل ديجيتال به آنالوگ به يک مانيتور معمولي، يا مستقيما توسط ورودي RGB مانيتور کامپيوتر انجام داد. ورودي مستقيم به يک مانيتور کامپيوتر بهبود قابل توجه‌ايي را در وضوح تصوير و آرايه گر رنگ خواهد داشت. قابليت هاي ضبط در دوربين مدار بسته هنوز هم با مشکلات فشرده سازي و ظرفيت ذخيره سازي محدود، مواجه است. اما حل اين موضوع به سرعت در حال پيشرفت است و به زودي حل خواهد شد و مي توان انواع گرافيک کامپيوتري، وضوح تصوير و کيفيت در نصب دوربين هاي مدار بسته را در آينده ايي نزديک تصور نمود.
اکثر پيشرفت‌ها در دوربين‌هاي مدار بسته به عنوان نتيجه تحولات در فن آوري دوربين و کوچک کردن سايز آنها در بازارهاي وسيع داخلي است. هيچ دليلي براي شک وجود ندارد که تکنولوژي دوربين هاي ديجيتال به زودي در دسترس صنايع خواهد بود و عاقلانه اين است که به برخي از مزاياي استفاده از اين تکنولوژي، زماني که به سهولت در دسترس قرار مي گيرند، اشاره شود.
براي انتقال تصوير بوسيله خطوط تلفن يا کابل فيبر نوري به يک مبدل آنالوگ به ديجيتال (ADC) براي زمان انتقال تصوير و يک مبدل ديجيتال به آنالوگ (DAC)براي زمان پايان دريافت تصوير نياز است. با استفاده از يک خروجي ديجيتال و مستقيم از دوربين، ADC غير ضروري بازگردانده مي شود و نتيجه آن صرفه جويي در هزينه است. هنگامي که تجهيزات موجود بتواند سيگنال ديجيتال را بپذيرد، ديگر به DAC براي ذخيره تصاوير نيازي نخواهد بود. استفاده از کابل‌هاي کواکسيال با تمام مشکلات اتصالات و محدوديت طيفي که در آن وجود دارد بزودي آغاز خواهد شد. اين کابل بجاي کابل‌هاي جفتي پيچ خورده مورد استفاده قرار خواهد گرفت و تا حد زيادي باعث بهبود در کيفيت و فاصله خواهد شد. ديگر نيازي به Multiplexerها براي تبديل دوباره سيگنال آنالوگ به سيگنال ديجيتال و حفظ و ذخيره فرم(frame) نخواهد بود. ديگر نيازي به تبديل سيگنالي به سيگنال ديگر و دوباره تبديل کردن آن به شکلي مداوم نخواهد بود و کيفيت و وضوح تصاوير بهبود خواهند يافت.
اين مقاله از فصل سوم “اصول و عملکرد دوربين‌هاي مداربسته” استخراج گرديده که به طور کلي به عنوان معيار براي نصب و راه اندازي دوربين‌هاي مدار بسته در انگلستان پذيرفته شده است.