انواع سنسور تصویر دوربین مداربسته

سنسور تصویر (Image Sensor) چیست ؟

بطور کلی کیفیت نهایی تصویر هر دوربین مداربسته بستگی به نوع سسور بکار رفته در دوربین مداربسته دارد بنابراین بایستی در هنگام خرید دوربین مداربسته به نوع سنسور دوربین توجه داشته باشید.

سنسور دوربین قطعه ای است که در همه دوربین های مداربسته بکار برده می شود و ساختار آن بدین شکل است که یک صفحه سیلیکونی وجود داره که روی این صفحه تعداد زیادی فوتوسایت قرار داده شده است. این فوتوسایت ای قرار گرفته شده بر روی این صفحه سیلیکون، به نور حساسیت بالایی داشته و نور دریافتی را جذب می کنند سپس این نور به سیگنال الکتریکی تبدیل می شوند.

در دوربین های رنگی بر روی فوتوسایت ها یک فیلتر رنگی نیز قرار  داده می شود که این فیلتر موجب رنگی شدن تصاویر نمایش داده شده در مانیتور می شود.

نحوه عملکرد سنسور تصویر دوربین مداربسته

در این بخش فارغ از نوع سنسور (CMOS / CCD) عملکرد کلی حسگر تصویر دوربین مداربسته را بررسی می کنیم. بطور کلی امروزه در تمامی چیپ ها تصویر از نیمه هادی حساس به نور استفاده می شود که این نیمه هادی ها به گونه طراحی شده اند که با برخورد نور به انها مقدار مشخصی از نور را از خود عبور می دهند.

با در کنار هم قرار دادن تعداد زیادی از نیمه هادی ها که به انها سلول نوری نیز گفته می شود، می توان سطحی ساخت که با برخورد نور یک تصویر به ان، تصویر را به صورت سیگنال الکتریکی در آورد. قابل ذکر است که هیچ یک از چیپ های تصویر حساسیتی به رنگ نداشته بنابراین تمامی تصاویر بصورت سیاه و سفید ثبت و ضبط می شوند اما برای داشتن تصاویر رنگی راه حل چیست ؟

برای داشتن تصاویر رنگی در دوربین ها از سه فیلتر رنگ متفاوت به رنگ های سبز،قرمز و آبی بر روی چیپ تصویر قرار داده می شود که این سلول های نوری مختلف مسئول اندازه گیری رنگ های متفاوت در تصویر هستند در نهایت از کنار هم قرار دادن هر یک از این رنگ ها یک تصویر رنگی و یکپارچه ایجاد می شود.

اندازه سنسور تصویر دوربین

اندازه سنسور دوربین مداربسته ممکن است اعدادی مانند 1.8 ، 3.1 و مقادیر دیگر باشند. بطور کلی اندازه سنسور تصویر دوربین مداربسته فاکتوری است که در کیفیت تصویر دوربین مداربسته موثر است. اعداد 1.8 ، 3.1 و… فرمت اندازه گیری سنسور تصویر شما هستن که این اعداد زائویه دید دوربین، اندازه و شکل دوربین مداربسته شما را مشخص می کنند.

همانطور که اشاره کردیم اندازه سطح سنسور تصویر دوربین شما تا حد زیادی در کیفیت تصویر اثر گذار است بنابراین هرچقدر اندازه سنسور بزرگتر باشد به مراتب کیفیت تصویر نیز بالاتر خواهد رفت. رایج ترین سایز سنسور تصویر در دوربین های مداربسته 1.3 می باشد.

انواع سنسور دوربین مداربسته

بطور کلی دو نوع سنسور در دوربین های مداربسته استفاده می شود : سنسور CCD : Charged Coupled Device و سنسو CMOS : Complementary Metal Oxide Semiconductor . اگرچه سنسور CCD از لحاظ کیفیت و وضوح تصویری با کیفیت بالاتر و جزییات بیشتر نسبت به سنسور CMOS ارائه می دهد اما به دلیل گران تر بودن و هزینه بالایی که برای تولید این سنسور نیاز است معمولا بیشتر دوربین های مداربسته موجود در بازار مجهز به سنسور CMOS هستند چرا که ضمن ارائه کیفیت تصویر مطلوب، اندازه کوچکتری داشته و به دلیل هزینه کمتر و مصرف انرژی پایین تر متدوال تر هستند. در ادامه هر یک از این سنسور ها را بررسی می کنیم.

سنسور CCD

سنسور CCD مخفف عبارت Charged Coupled Device می باشد و هزینه تولید آن کمی بالاست به همین خاطر نسبت به سنسور CMOS گران تر می باشد. سسنسور CCD کیفیت تصویر و وضوح بسیار بالایی را داشته و معمولا در دوربین های پلاک خوان برای ثبت پلاک یا شناسایی چهره مورد استفاده قرار می گیرند. دوربین مداربسته مجهز به حسگر CCD دارای قابلیت WDR بوده و به همین سبب دوربین قادر است در شرایط محیطی با نور کم با عملکرد مناسب به کار خود ادامه دهد.

اگر بخواهیم بصورت کلی خصوصیات سنسور CCD را بیان کنیم می توانیم به وضوح و کیفیت تصویر بالا، حساسیت نور بیشتر ، مصرف توان الکتریکی بیشتر و قیمت بالاتر اشاره کنیم.

مزایا سنسور CCD

• حساسیت بالا به نور
• کیفیت تصویر و وضوح بالا
• عملکرد خوب در شرایط محیطی با نور کم
• دارای قابلیت WDR خوب
• نویز پایین

معایب سنسور CCD

• قیمت بالا
• مصرف برق بالا
• نرخ فریم آهسته

سنسور CMOS

یکی از متدوال ترین و پر استفاده ترین سنسور ها، سنسور CMOS است که ارزان قیمت تر، مصرف انرژی پایین تر، سرعت تشکیل تصویر بیشتر و اندازه کوچکتر باعث این محبوبیت شده است. در دوربین های مداربسته مجهز به سنسور CMOS یک فناوری اسکن تصاویر پیشرفته استفاده شده است که دوربین را قادر می سازد تا مقادیری از پیکسل ها را بدست آورده و نتیجه آنها را اسکن کنند به همین منظور دیتای بیشتری از تصویر برای ایجاد آن در دسترس خواهد بود.

مزایا سنسور CMOS

• مقرون بصرفه
• کیفیت تصویر مطلوب
• مصرف برق پایین
• نرخ فریم سریع

معایب سنسور CMOS

• حساسیت متوسط
•