دوربین های مداربسته از اجزای مختلفی با تکنولوژی های متفاوت ساخته شده اند. از اجزای مهم در دوربین های مداربسته سنسور دوربین است. سنسور استفاده شده در دوربین از نکات مهم هنگام خریداری دوربین مداربسته است. نام دیگر سنسور، حسگر دوربین مداربسته است. از انواع حسگر تصویر دوربین مداربسته می توان به cmos اشاره کرد. ساختار یک سنسور معمولا از جنس سیلیکون ساخته شده است که تعداد زیادی فتوسایت بر روی آن قرار دارد. در این مقاله قصد داریم انواع سنسور دوربین مداربسته را بررسی کرده و بهترین سنسور را نیز معرفی کنیم.

سنسور دوربین چیست

وظیفه سنسور تصویر در دوربین مداربسته این است که نور تابیده شده به لنز را به سیگنال الکترونیکی تبدیل کند. همانطور که گفته شد سنسورهای دوربین مداربسته از یک صفحه سیلیکونی با تعداد زیادی فتوسایت ساخته شده است. فتوسایت ها به نور حساس هستند. در نتیجه نور را دریافت و به سیگنال الکترونیکی تبدیل می کنند. این سیگنال ها برای تشکیل تصاویر به تقویت کننده و سپس مبدل ADC می روند. کیفیت تصاویر تا حد زیادی به حسگر دوربین مداربسته بستگی دارد. سنسورها در اندازه های گوناگونی تولید می شوند. اندازه سنسورها با اینچ نمایش داده می شود. سنسور 1.3 اینچ از رایج ترین سنسورهای مورد استفاده در دوربین های مداربسته است. این عدد در فرمت، شکل و اندازه سنسور و همچنین زاویه دید دوربین مداربسته تاثیر گذار است. اندازه سنسور را می توانید در مشخصات دوربین مداربسته مشاهده کنید.

همچنین برای نمایش تصاویر رنگی از یک فیلتر رنگی بر روی فتوسایت ها استفاده می شود.

انواع سنسور دوربین مداربسته

به طور کلی در سیستم های مداربسته از دو نوع حسگر استفاده می شود. سنسور CCD و CMOS. این سنسورها در عملکرد و ساختارشان با یکدیگر متفاوت هستند. هر دو سنسور دارای کیفیت مناسبی هستند. اما کیفیت تصاویر در دوربین هایی که از سنسور CCD استفاده می کنند به مراتب بهتر از دوربین هایی است که از سنسور CMOS استفاده می کنند. سنسورهای CCD نسبت به CMOS از قیمت بالاتری برخوردار هستند. همچنین CMOS علاوه بر قیمت پایین تر دارای مصرف انرژی کمتر و سایز کوچکتر نیز است.

سنسور تصویر CMOS

CMOS برگرفته از عبارت complementary metal-oxide-semiconductor است. اغلب در دوربین های مداربسته از سنسور CMOS استفاده می شود. دوربین های دارای CMOS از فناوری اسکن تصویر پیشرفته برخوردار هستند. این فناوری این امکان را به این دوربین ها می دهد تا مقداری از هر پیکسل را به دست آورده و اسکن نماید. در این شرایط جزئیات بیشتری از تصویر در دسترس است. از مزایای این سنسور می توان به کیفیت بالا، مصرف انرژی پایین، قیمت مناسب، نرخ فریم بالا و…. اشاره کرد. در کنار مزایای بسیاری که این سنسور دارد، سر و صدای زیاد و حساسیت به نور متوسط نیز در این سنسور دیده می شود. این موضوع می تواند جزو معایب این سنسور به شمار آید.

سنسور تصویر CCD

CCD برگرفته از عبارت charged-coupled device است. دوربین های مداربسته ای که دارای CCD هستند از بازه دینامیکی گسترده ای برخوردار هستند. در نتیجه این دوربین ها در محیط های کم نور دارای عملکرد خوبی هستند. این سنسورها دارای انواع مختلفی هستند. انواع ccd دوربین مداربسته بر اساس اندازه، نوع، تفکیک پذیری و تولید کننده تقسیم می شوند. تاثیر پذیری سنسور CCD در مقایسه با سنسور CMOS در مقابل مشکلاتی مانند لرزش کمتر است. زیرا حسگر CMOS از شاتر رولینگ و حسگر CCD از شاتر گلوبال استفاده می کند. شاتر گلوبال کل فضای تصاویر را به صورت همزمان اسکن می کند. در صورتی که شاتر رولینگ تصاویر را از طرفی به طرف دیگر به شکل خط به خط اسکن می کند. همین موضوع باعث می شود تا دوربین های CCD کمتر دچار مشکلات ژله ای و لرزشی شوند.

این سنسور نیز دارای مزایایی مانند عملکرد مناسب در شرایط نوری کم، WDR قوی، تاثیرپذیری پایین در مقابل لرزش و نویز، حساسیت بالا به نور و کیفیت بالا است. از معایب این سنسور نیز می توان به مصرف انرژی بالا، نرخ فریم آهسته و گران قیمت بودن اشاره کرد.

بهترین سنسور دوربین مداربسته

همانطور که گفته شد سنسور دوربین مداربسته تاثیر بسیاری در کیفیت تصاویر دوربین دارد. در نتیجه انتخاب بهترین سنسور دوربین مداربسته یکی از نکات پر اهمیت هنگام خرید سیستم مداربسته است. بهترین سنسور دوربین مداربسته بر اساس مواردی مانند اندازه، برند تولید کننده و… تعیین می شود. توصیه می کنیم سیستم مداربسته خود را از برندهای مطرح و معتبر تهیه کنید. بهترین حسگر دوربین مداربسته حسگری است که از کیفیت بالا، مصرف انرژی پایین، حساسیت بالا نسبت به نور، تاثیر پذیری کم در مقابل نویز و لرزش، فریم ریت سریع و قیمت مناسب برخوردار باشد.

نحوه کار حسگر دوربین مداربسته

چیپست دوربین مداربسته یا چیپ های تصویر دوربین مداربسته نسبت به نور حساس هستند. این چیپ ها به صورت نیمه هادی هستند و زمانی که نور به سطحشان برخورد می کند، مقداری نور را از خود عبور می دهند. زمانی که تعدادی از این چیپ ها را در کنار هم قرار می دهیم، سلول نوری تشکیل می شود. با ایجاد این سلول های نوری یک سطح ایجاد می شود. زمانی که نور از یک تصویر به سطح می تابد، حسگر نور را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. این سیگنال های الکتریکی باعث ایجاد تصویر می شوند. نکته قابل توجه این است که تصاویر توسط چیپ ها به صورت سیاه و سفید ثبت می شوند. زیرا چیپ دوربین مداربسته نسبت به رنگ حساسیت ندارد. برای ثبت تصاویر به صورت رنگی از فیلترهای مخصوص در چیپ استفاده می کنند.

تفاوت سنسور CCD و CMOS

سنسور های تصویر CCD و CMOS دارای تفاوت های بسیاری هستند که در ادامه به طور مختصر به این تفاوت ها می پردازیم.

نرخ فریم و مصرف انرژی: نرخ فریم در حسگر CMOS بسیار سریع تر از حسگر CCD است. همچنین مصرف انرژی در حسگر CMOS کم تر از CCD است. همین موضوع باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود.

کیفیت تصویر: به طور کلی دوربین های مداربسته با حسگر CCD می توانند تصاویر با کیفیت بالاتری را در مقایسه با دوربین های دارای حسگر CMOS ارائه دهند.

میزان حساسیت: سنسورهای تصویر CCD در مقایسه با CMOS حساسیت بالاتری نسبت به نور دارند. همچنین حسگرهای CCD دارای نویز پذیری کم تری هستند.