ویژگی Lens Iris Automatic در دوربین مدار بسته

یکی از اجزای مهم دوربین های مدار بسته، لنز دوربین است که نقش بسیار مهمی در ضبط تصاویر و کیفیت آن ها دارد. کیفیت تصویر خروجی بالاخص در دوربین های مدار بسته تحت شبکه بستگی زیادی به کیفیت لنز دارد. به طور معمول، دوربین های مدار بسته از لنز ثابت یا متغیر (varifocal) برای تهیه تصویر با کیفیت و استاندارد استفاده می کنند. در تعدادی از شرکت های تولید کننده، دوربین های مدار بسته تحت شبکه را به سیستم auto- Iris و P-Iris مجهز می کنند که در ادامه این مقاله به بررسی این دو سیستم پرداخته می شود.

و اما Iris چیست؟ Iris قسمتی از دوربین مدار بسته است که می توان با تنظیم کردن آن، مقدار نور مشخصی از محیط را وارد لنز نمود تا روی سنسور، تصویر بیفتد. هر چه میزان باز بودن Iris بیشتر باشد، نور بیشتری وارد می شود.

روزنه یا Aperture مقدار ورودی Iris را تعیین می کند. این اتفاق در چشم ما نیز می افتد. وقتی که مردمک چشم تنگ یا گشاد می شود، میزان نور ورودی به چشم را کم یا زیاد می کند.

این روزنه در تنظیمات دوربین قابل کنترل است که تحت عنوان F-stop تنظیم می شود. وقتی که F-stop کم شود، روزنه باز تر و وقتی مقدار  F-stop زیاد شود، روزنه کوچک شده و مقدار نور ورودی به دوربین کاهش می یابد. این نکته قابل ذکر است که با کوچک کردن روزنه، نور ورودی کم می شود اما عمق میدان افزایش پیدا می کند.

رنج روزنه بین f2.8  تا f22 است که f22 تنگ ترین حالت روزنه و f2.8 بزرگترین قطر روزنه را دارد. بنابراین عمق میدان دید با  مقدار F-stopt رابطه مستقیم و با مقدار نور ورودی رابطه عکس دارد.

 

888

انواع Iris  در دوربین مدار بسته:

در دوربین های مدار بسته لنز ها را از نظر Iris به سه دسته مختلف تقسیم بندی می کنیم. این سه دسته عبارتند از تنظیم دستی، تنظیمی اتوماتیک و P-Iris . در لنز دستی Iris ، لنز به صورت دستی تنظیم می شود که برای دوربین های مدار بسته داخلی یا indoor قابل استفاده است. استفاده از این لنز باعث می شود که ما مجبور شویم یک سری تصویرهای بی کیفیت و بی استفاده که در شرایط مختلف نوری بدست آمده است را جدا کنیم. ممکن است که در نور زیاد، تصویر تاریک یا بسیار روشن شود که قابل استفاده نباشد. 

لنز اتوماتیک Iris دارای موتور است که باعث تنظیم خودکار لنز می شود. بنابراین تصویر با کیفیت مناسب با توجه به نور محیط بدست می آید. در مقایسه با مدل دستی، این مدل به دلیل داشتن تکنولوژی پیشرفته تر، گران تر است و باعث افزایش هزینه دوربین می شود.  لنزهای اتوماتیک به دو دسته ویدیویی و DC Iris تقسیم بندی می شود.

در مدل DC مدار کنترلی درون دوربین جاسازی شده است. اما این لنزها با این که کار با آن راحت و تصویر بدست آمده بسیار با کیفیت تر از حالت دستی است، اما یک عیب بزرگ دارد و آن این است که ناحیه فوکوس دوربین مدار بسته با باز و تنگ شدن لنز، تغییر می کند که باعث می شود دسترسی به جزییات بیشتر تصویر را محدود کند و این برای دوربین هایی که در نقاط حساس و حیاتی قرار دارند و جزییات اهمیت زیادی دارد، ضعف بزرگی محسوب می شود. برای حل این مشکل، شرکت های سازنده مدل P-Iris را ارائه دادند.

لنز P-Iris در دوربین های مدار بسته نظارتی قرار دارد که می تواند با تنظیم لنز و میزان نور ورودی، بدون این که میدان دید و فوکوس تغییر کند، تصویر برداری انجام شود. بنابراین مشکل لنز اتوماتیک Iris حل می شود و می توان تصویری با وضوح بالا و تمامی مشخصات مورد نیاز در هر میزان نور محیطی تهیه نمود.

در ادامه به انواع کنترل Iris با جزئیات بیشتر می پردازیم.

توانایی کنترل باز شدن Iris دوربین نقش مهمی در کیفیت تصویر دارد. از یک Iris برای حفظ سطح نور بهینه سنسور تصویر استفاده می شود تا تصاویر با کنتراست و وضوح خوب واضح، واضح و به درستی در معرض دید قرار گیرند. از Iris می توان برای کنترل عمق میدان نیز استفاده کرد.

کنترل Iris می تواند ثابت یا قابل تنظیم باشد. لنزهای Iris قابل تنظیم می توانند دستی یا اتوماتیک (auto iris و P-Iris) باشند.

Iris ثابت

در محیط های داخلی که سطح نور ممکن است ثابت باشد، می توان از لنز Iris ثابت استفاده کرد. با لنزهای ثابت Iris، باز شدن Iris قابل تنظیم نیست و در یک عدد f مشخص ثابت می شود. دوربین می تواند تغییرات سطح نور را با تنظیم زمان نوردهی یا استفاده از بهره جبران کند.

Iris دستی

با لنزهای Iris دستی، Iris را می توان با چرخاندن یک حلقه روی لنز برای باز یا بسته کردن Iris تنظیم کرد. این در محیط هایی با شرایط نوری متغیر، مانند برنامه های نظارت در فضای باز، راحت نیست.

Iris خودکار (DC و ویدئو)

دو نوع لنز Iris خودکار وجود دارد: Iris DC و Iris تصویری. هر دو دارای یک دهانه Iris قابل تنظیم خودکار با موتور هستند که به تغییرات در سطوح نور پاسخ می دهد. هر دو همچنین از سیگنال آنالوگ (اغلب سیگنال ویدئویی آنالوگ) برای کنترل دهانه Iris استفاده می کنند. تفاوت بین این دو در جایی است که مدار تبدیل سیگنال آنالوگ به سیگنال های کنترل موتور در آن قرار دارد. در لنزهای DC-iris، مدار داخل دوربین قرار دارد. در یک Iris ویدیویی، داخل لنز است.

در موقعیت‌های روشن، دوربینی با لنز Iris خودکار می‌تواند تحت تأثیر پرش و تار شدن قرار گیرد، زمانی که دهانه Iris خیلی کوچک شود. این مشکل به ویژه در دوربین های مگاپیکسلی و HDTV برجسته است زیرا پیکسل های سنسورهای تصویر کوچکتر از دوربین های با وضوح استاندارد هستند. بنابراین، کیفیت تصویر بیشتر به گرفتن دهانه Iris (دیافراگم) مناسب بستگی دارد. برای بهینه‌سازی کیفیت تصویر، دوربین باید موقعیت دهانه Iris را کنترل کند. مشکل لنز Iris خودکار این است که این کنترل را نمی توان در اختیار دوربین یا کاربر قرار داد.

P-Iris

لنز P-Iris از KowaP-Iris یک کنترل خودکار و دقیق Iris چشم است که برای اولین بار توسط Axis Communications سوئد و شرکت Kowa ژاپن ساخته شد. این شامل یک لنز P-Iris و نرم افزار تخصصی است که کیفیت تصویر را بهینه می کند. این سیستم برای رفع کاستی های یک لنز خودکار Iris طراحی شده است. P-Iris بهبودهایی را در کنتراست، وضوح، وضوح و عمق میدان ارائه می دهد.