آموزش دوربین مداربسته - مبانی

دوربین مدار بسته و لنز

مقدمه :

امروزه استفاده از سیستمهای نظارت تصویری به عنوان یکی از پارامترهای مهم مدیریت در مراکز صنعتی و اداری جهت نظارت بر محیط فیزیکی و نظارت برکار کارکنان وعملکرد مطلوب تجهیزات در جـهت کنترل و مدیـریت کارآمـد‌ رایج میباشد.

این سیستمها که با نام سیستمهای تـلویزیونی مـداربسته (closed circuit TV)(cctv) معروف است، گاهی با نام مخفف CCVE (تجهیزات ویدئویی مدار بسته) نیزاز آن یاد می‌شود.

لذا در این مختصر قصد داریم با توجه به وجود تأسیسات حساس ومهم وزارت نیرو وهمچنین دستورالعمل مقام عالی وزارت مبنی بر تجهیز اماکن وتأسیسات دارای رده حفاظتی به سیستم های حفاظتی هوشمند، اصول وکلیات فنی این سیستمها را بررسی کنیم.

مبانی سیستم های مداربسته (CCTV ) :

 در دهه 1950 اولین دوربین مداربسته مورد استفاده قرار گرفت واساس کار آن به این صورت بود که ابتدا تصاویر توسط دوربینهای مدار بسته، ضبط شده و برای نمایش و پخش به مانیتور یا تلویزیون انتقال داده می‌شد.

اما بتدریج با طرح نیازمندیهای گوناگون استفاده از تجهیزاتی نظیر:QUAD –MULTIPELEXER-DVR-SWITCHER- PSTN-MATRIX و... نیز در طراحی این سیستمها مطرح شد که به شرح آنها خواهیم پرداخت.

البته تفاوت سیستم مداربسته با تلویزیون اینست که سیستم مداربسته به صورت LOOP طراحی شده و فقط افراد خاصی می توانند آن را مشاهده کرده و دوربین ها را نیز کنترل کنند ولی تلویزیون عمومی (Broadcast TV) جهت پخش تصاویر برای عموم می‌باشد.

انواع دوربینهای مداربسته:

دریک تقسیم بندی کلی دوربینها به دودسته زیرتقسیم میشوند:

الف)دوربینهای ثابت (Fixed Camera )

ب)دوربینهای متحرک (Fast Dome Camera)

الف)دوربینهای Fix

دوربین Fix به دوربینهائی گفته میشود که امکان چرخش به اطراف را نداشته و لنز آنها بطور ثابت زاویه معینی از محیط را برای ما به تصویر میکشد که البته این زاویه بطور دستی یا اتوماتیک قابل تغییر است وبیشتر برای کنترل وحفاظت از محیطهای صنعتی نصب می گردند.

دوربینهای Fix به دو دسته تقسیم میشوند:

1-دوربینهای بدون لنز

2- دوربینهای با لنز 

دوربینهایFix بدون لنز :

کاربرد این دوربین ها درصنعت بوده و لنز آنها با توجه به مسافت مورد نظر، وضوح تصویرو... قابل انتخاب است .

برای مثال تفاوت تصاویر با لنزهای مختلف را دراشکال زیر میتوان مشاهده کرد:

البته انتخاب لنز مناسب به هنگام نصب دوربین‌های مدار بسته نیاز به تخصص لازم دارد زیرا گزینه‌های موجود در بازار با گسترش روزافزون فن‌آوری‌های الکترونیکی دائما درحال تغییر است.

لنزهای رایج با فواصل کانونی فاصله عدسی لنز تا نقطه همگرائی عدسی :

- (Focal Lenz) 5 /2-8/2-5/3-4-6-8-12-25-35-50-75 میلمتری ساخته میشوند . هر چه فاصله کانونی لنز بیشتر باشد بزرگنمائی بیشتری داریم یعنی اجسام دورتر را با وضوح بهتری میتوان دید البته زاویه دید کمتر خواهد بود.

حالتTele  

ولی اگر فاصله کانونی لنز کوچکتر باشد زاویه دیدبیشتر خواهد بود واجسام نزدیک را بهتر نمایش میدهد.

حالت (Wide) 

میتوان لنزها را بر اساس فاصله کانونی به شکل زیر تقسیم بندی نمود:

1 - لنزهای با فاصله کانونی ثابت (Fixed Focus Length Lens)

لنزهای با فاصله کانونی ثابت ساده‌ترین نوع لنز هستند و از این جهت از نظر قیمت ارزان‌ترین لنز می‌باشند. در این دوربین‌ها مفهومی به نام فاصله کانونی از پیش تعیین شده مطرح می‌شود. این مفهوم بدین معناست که محاسبات دقیقی باید انجام گیرد تا بر اساس اندازه ناحیه دید (میدان دید) مورد نیاز و نیز فاصله مکان مورد نظر از دوربین، مناسب‌ترین لنز انتخاب گردد. لنزهای متداول از این نوع معمولاً زاویه دید 30 و یا 60 درجه‌ای دارند.

                     ( دوربین نیمه صنعتی )

زوایه دید

برای عدسی که از جسمی مستطیل شکل تصویر می دهد زاویه دید برای فاصله ی انتخاب شده ی d به صورت زیر تعریف می شود

2- لنزهای با فاصله کانونی متغیر (Varifocal Lens) :

این نوع لنزها امکان تنظیم زاویه به صورت دستی را دارند. این لنزها گرانتر از لنزهای با فاصله کانونی ثابت هستند امّا از انعطاف بیشتری برخوردارند چراکه محدودیتهای لنزهای با فاصله کانونی ثابت را نداشته ومیتوان نمای مورد نظر را بطور واضح دریافت نمود.

از دیگر نمونه‌های این لنزها می‌توان لنزهای دارای قابلیت بزرگ نمایی (zoom lens) را نام برد. این لنز ها که پیچیده‌ترین نوع لنز هستند هنگامی که نصب و راه اندازی می‌شوند بیشترین کاربرد را خواهند داشت. این لنزها را می‌توان از راه دور تنظیم نمود و بدین ترتیب امکان تغییر فاصله کانونی مهیا می‌شود. این بدین معناست که یک لنز می‌‌تواند به منظور مشاهده یک ناحیه گسترده به کار رود.

معمولاً این لنزها از مکانیسم تنظیم خودکار دیافراگم (Auto Iris) برخوردارند که این امر امکان بکارگیری آنها به صورت 24 ساعته را فراهم می‌سازد.

این نوع ایریس برای محیط بیرون که مقدار نور متغیر است بهتر بوده و بسیار انعطاف پذیر تر از ایریس دستی است، بنابراین برای بیشتر امور حفاظتی این نوع ایریس توصیه می شود.

لنزهای دارای ایریس دستی برای محلی که شدت و میزان نور تغییرات شدید می کند– مثلا در تابش خورشید مناسب نیست بلکه برای مکان هایی که میزان نور تقریبا ثابت است استفاده از این نوع ایریس مناسب میباشد . ( مثلا داخل محل های بسته)

فرمت‌های اسمی لنزها که در بازار به صورت‌های "1 ، "2/1 ، "3/1 و "4/1 موجودند در واقع از محاسبه نسبت قطر لنز به زاویه دید تصویر تولید شده توسط لنز گرفته شده‌اند

درباره دوربین مدار بسته بیشتر بدانید