استارلایت در دوربین مداربسته

استارلایت چیست؟ آیا دید در شب دوربین های استارلایت رنگی است؟ حداقل نور برای starlight  دوربین مداربسته چقدر است؟ در این مقاله با دیدافزا همراه باشید.

دوربین های مداربسته جهت دید در تاریکی مطلق از تکنولوژی مادون قرمز استفاده می کنند. دوربین های مداربسته که به طور معمول دید در شب مادون قرمز نامیده می شوند بوسیله ی سنسور نور خود میزان نور محیط را اندازه گیری می کنند.

هنگامی که نور محیط از حدالاقل لوکس قابل تحمل سنسور تصویر دوربین کمتر شود, فرمان روشن شدن LED های مادون قرمز و سوئیچ تصویر به حالت سیاه و سفید را می دهند و پردازشگر تصویر در مد شب شروع به پردازش تصاویر خواهد کرد.

هرچقدر وضوح تصاویر دوربین افزایش می یابد، بخش سنسور به تک پیکسل ها پاسخ کمتری می دهد، در نتیجه ارائه تصاویر در نور کم دشوارتر می شود.

برای غلبه بر این مشکل در دوربین های مداربسته، در بخش سنسور تصویر و پردازنده نیاز به تغییراتی بوده است.دوربین های مداربسته STARLIGHT  برای تصویر برداری درمحیط های کم نور و تاریک بهینه شده اند

گشادگی دیافراگم این دوربینهاf/1.65  می باشد که بیشترین میزان درمقایسه با دوربین های مشابه بوده وباعث می گردد نور بیشتری ازطریق لنز به سنسور برسد . در این حالت دوربین های مداربسته استارلایت قادر خواهد بود تصویری رنگی و واضح تر در تاریکی مطلق ارائه کند.

با ترکیب تکنولوژی یکپارچه سازی فریم ها، دوربین Star Light عملکردی بی نظیر در تشکیل تصاویر در محیط های کم نور و نزدیک به تاریکی کامل را ارائه می دهد. 

در این دوربین ها، نور وارده به CCD با ضریب ۲ به ۸۲۱، چندین برابر بیشتر از نور وارده به CCD دوربین های معمولی دیگر است. در نتیجه، حداقل نور مورد نیاز دوربین، برای تولید یک تصویر قابل قبول با ضریب ۲ به ۸۲۱ کاهش داده شده است.   

با استفاده از دوربین Star Light با فن آوری یکپارچه سازی فریم، کاربران می توانند تصاویر رنگی را در محیطی با نور بسیار کم مثل نور ستارگان )با ۰٫۰۰۳۰ لوکس( ببینند. نور های مصنوعی که فضای پس زمینه شهر ها را دربرگرفته است )به عنوان مثال آلودگی نوری( برای ایجاد تصویر رنگی قابل قبول کافی هستند.   

دوربین های Star Light همچنین می توانند محدوده نور مادون قرمز مورد استفاده در تصاویر شب هنگام را گسترش دهند. با استفاده از تکنولوژی یکپارچه سازی فریم، محدوده نور یک منبع مادون قرمز را می توان ۸۲۱ بار گسترش داد.

بنابراین، برای مثال، محدوده نوری یک لامپ مادون قرمز که برای نورپردازی منطقه ای با ۸۰ متر فاصله طراحی شده، به ۸۲۱۰ متر افزایش خواهد یافت. 

دوربین مدل ۲۶C43 Briton قابلیت ۲ ~ ۸۲۱ (۲x -128x) مدت فریم را داراست و منوی OSD آن از طریق صفحه نمایش توسط کاربر قابل تنظیم است.   قابلیت داشتن تکنولوژی یکپارچه سازی قاب دوربین های Star Light می تواند به ۲۰۲x؛ ۰۸۲x؛ و یا ۸۰۲۱ )یا بیشتر( بنا به سفارش خاص هم افزایش داده شود.

نکته: برای استفاده از این قابلیت، به نصب یک سیستم خنک کننده ویژه نیاز است که دمای تراشه CCD را به -۸۰C برساند و باعث کاهش تاری دید و جلوگیری از پیکسل پیکسل شدن شود.

Star Light چیست؟

عملکرد حالت Star Light دوربین به این صورت است که به سنسور CCD این توانایی را می دهد که در شرایط نور بسیار کم محیطی (برای مثال سطح روشنایی ۰٫۰۰۳ لوکس) ، تصویری رنگی و واضح بگیرد .

تمامی سنسورهای CCD به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند با سرعت شاتر  ۰۶/۱,۰۵/۱~ ۱/۲۰۰۰ ثانیه کار کنند و سطح روشنایی را به حداقل محدود کنند یا به اصطلاح حساسیت ۳ تا ۲ لوکس را با یک لنز F1.2 بر روی K0200 ایجاد کنند. DSP اختصاصی این دوربین ها می تواند سرعت شاتر CCD را به میزان ۸ ثانیه تا ۸۰ ثانیه کاهش دهد. 

بر اساس قانونی در فیزیک، هرچه زمان باز بودن شاتر بیشتر باشد، فوتون های بیشتری )نورهای ورودی( به CCD وارد می شوند، بر این اساس حساسیت این دوربین ها ۸۰۰ ~ ۲۰۰ برابر بیشتر از یک دوربین استاندارد افزایش داده می شوند. 

دوربین های ۲۶C43 Briton در حالت استاندارد دارای ۱ برابر حساسیت بیشتر نسبت به دوربین های دیگر است، به علاوه این که در حالت Star  Lightنور را چندین برابر تا ۸۲۱X افزایش می دهد.  همه این ویژگی ها دوربین های سریVHP 23 را ۰۸۲ برابر نسبت به تمامی دوربین های دیگر موجود در بازار حساس تر می کند.

نکته ی بسیارمهم در مورد سنسورهای استارلایت این است که این سنسور برای تولید تصویر رنگی نیاز به حداقل نوری میباشد تا بتواند درست عمل کند، چرا که تصویر دوربین استارلایت در تاریکی مطلق بسیار ضعیف خواهد بود .

جبران نور پس زمینه 

یک دوربین استاندارد بدون ویژگی های دینامیکی فوق العاده ،تنها یک گزینه برای سرعت شاتر و تنظیمات Iris داراست ،برای مثال ۰۰/۸ ثانیه برای یک صحنه انتخاب شده.

در شرایطی که یک پس زمینه بسیار روشن یا نقطه ای نورانی در پشت هدف اصلی قرار دارد، گرفتن تمامی نور های وارده و تنظیم میزان نوردهی به دوربین اجتناب ناپذیر است.

 این راه حل خوبی در این موقعیت نیست، زیرا هر چه سرعت شاتر افزایش پیدا می کند ،Iris بیشتر بسته می شود و باعث می شود هدف اصلی بسیار تاریک شود. برای رفع این مشکل ،الگوریتمی به نام BLC )جبران نور پس زمینه( با استفاده از نظریه “منطقه وزنی ، “به طور گسترده ای در بسیاری از دوربین ها مورد استفاده قرار می گیرد.  

در ابتدا تصویر به ۷ بلوک یا ۲ منطقه تقسیم می شود، با توجه به اینکه هر منطقه در چه سطحی در معرض نور قرار گرفته است، هر یک از مناطق میزانی از وزن دارد که محاسبه می شود. 

به عنوان مثال بخش مرکزی می تواند ۹ برابر وزن بیشتری داشته باشد .از این رو یک شی در مرکز صحنه بسیار روشن خواهد شد و روشنایی آن با توجه به سطح نور مرکز تصویر محاسبه می شود .

هرچند مشکل بسیار بزرگی در این فرایند وجود دارد. 

اگر هدف اصلی در حال حرکت از مرکز به بالا، پایین، چپ یا راست باشد ،شی بسیار تاریک خواهد شد و فرآیند بالا روی آن انجام نخواهد شد.

تنها راه برای حل مشکل بالا این است که به دوربین این توانایی داده شود که بتواند بلافاصله منطقه وزنی را از مرکز به هر بخش دیگر از صفحه نمایش که هدف اصلی در آن لحظه در حال حرکت است ،تغییر دهد.

  دوربین ۲۶C43 Briton به این قابلیت بسیار عالی مجهز است. DSP اول تصویر را به منطقه های کوچک میکرو۳۲۰X240  (۰۰۸,۶۷) تقسیم می کند. هر منطقه به طور مداوم شروع به اسکن برای جستجوی اهداف اصلی و پیکسل های در معرض نور قرار گرفته می کند .

قسمت هایی که از معرض نور خارج می شوند از محاسبه حذف می شوند. سپس بقیه منطقه سطح خاکستری برای محاسبه کردن سطح در معرض نور بودن بررسی می شوند. 

کاربران ممکن است از دیدن عملکرد بسیار سریع DSP شگفت زده شوند، چرا که بدون توجه به صفحه نمایش و جایی که شی اصلی در حال حرکت به آن است، سطح در معرض نور بلافاصله بررسی می شود و همیشه تصاویری واضح فراهم می کند

دوربین مدار بسته با تکنولوژی استارلایت دارای حساسیت نور بسیار عالی است، که در نتیجه توانایی ضبط تصاویر با کیفیت بالا را در شرایطی با کم نور در دسترس قرار می دهد.

به عنوان مثال، در مورد دوربین مداربسته بوش  این کمپانی ادعا کرده  که تصاویر تک رنگ بسیار دقیق ۱۰۸۰p را در نور کم با ۰٫۰۰۰۲۷۵ lux و توانایی تشخیص جزئیات با وضوح بالا با نرخ فریم بالا ۳۰ فریم در ثانیه را دارد.

دوربین های Starlight کمک شایانی جهت کاهش سرعت شاتر الکترونیکی دوربین ها ، زمانی که شرایط نور ضعیفی پیش روی دوربین قرار دارد خواهد کرد و در نتیجه خروجی تصویر رنگی با وضوح بالا ارائه می کند.