معرفی قابلیت DWDR در دوربین مداربسته

DWDR ، مخفف عبارت انگلیسی “Digital Wide Dynamic Range” و به معنای محدوده گستره دینامیکی به صورت دیجیتال در دوربین مدار بسته است. در واقع دو قابلیت DWDR و WDR به یک مفهوم هستند و اساس کار آن ها مشابه یکدیگر است، اما کیفیت تصاویر در هر دو فناوری کمی با هم متفاوت می باشد.

DWDR هم مانند قابلیت WDR، معیاری از توانایی دوربین مدار بسته در تمایز نقاط مختلف در تصویر با روشنایی متفاوت می باشد. در قابلیت DWDR نیز با وجود منابع نوری مختلف در تصویر، عملیات تصویربرداری توسط دوربین مدار بسته یک بار با دور تند و یک بار با دور کند انجام می شود؛ سپس سنسورهای دوربین، دو تصویر را در یکدیگر ادغام می کند و تصویر نهایی با رزولوشن بالا را به ثبت می رساند.

قابلیت DWDR در چه مواردی کاربرد دارد؟

علی رغم اینکه کاربرد دو ویژگی DWDR و WDR در دوربین مدار بسته مشابه است اما باید گفت در برخی موارد هر یک از آن ها به صورت جداگانه در یکی سیستم نظارتی مدار بسته مورد استفاده قرار می گیرند.

DWDR در دوربین مدار بسته ، به فرم دیجیتالی مشکل اختلاف سطوح نور زیاد را در محیط و در هنگام تصویربرداری برطرف می کند. به طور متوسط، گستره دینامیکی دیجیتالی برای دوربین های مدار بسته در حدود 60 تا 70 دسی بل اندازه گیری شده است. این مقدار برای WDR ، معادل 100 دسی بل می باشد. همانطور که از مقایسه دو مقدار فوق مشخص است، کارایی و کیفیت ثبت و ارسال تصاویر در دوربین مدار بسته با قابلیت WDR بسیار بالاتر می باشد.

مقدار گستره دینامیکی دیجیتال برای دوربین مدار بسته عدد کوچکی است، بنابراین در مواردی که کاربرد امنیتی ندارد و یا اختلاف سطح نور در محیط، خیلی زیاد نیست می توان از دوربین هایی استفاده کرد که قابلیت DWDR داشته باشند. این مدل دوربین های مدار بسته قیمت کمتری دارند و مقرون به صرفه هستند.

اگر نورهای شدید و مزاحم در محیط اطراف دوربین مدار بسته وجود داشته باشند، به شدت کیفیت تصویر را کاهش می دهند؛ در برخی موارد نیز ممکن است تصاویر تاریک و تیره ای ارسال شوند. برای حل این مشکل از دوربین مدار بسته با قابلیت WDR استفاده می شود. این فناوری می تواند تصاویر بسیار با کیفیتی را ارائه دهد.

DWDR و WDR چه تفاوتی با هم دارند؟

در فناوری WDR، عملیات تصویربرداری با استفاده از دو پردازنده بسیار قوی توسط دوربین مدار بسته انجام می شود. پردازنده اول، بخش های روشن در تصویر را ثبت می کند و پردازنده دوم، قسمت های تیره موجود در تصویر را دریافت می نماید؛ سپس این دو تصویر در هم ادغام می شود و تصویر نهایی به دست می آید. در واقع دو بخش سخت افزاری به صورت همزمان در حال کار هستند.

در فناوری DWDR، این عملیات به صورت نرم افزاری اجرا می شود و هیچ قطعه سخت افزاری استفاده نمی گردد. به همین دلیل است که کارایی سیستم WDR بسیار بیشتر از کارایی فناوری DWDR است. در نتیجه برای مکان های امنیتی و مهم، بهتر است از تکنولوژی WDR استفاده شود.

قابلیت HDR در دوربین مدار بسته چیست و آیا مانند WDR و DWDR عمل می کند؟

فناوری HDR یا “High Dynamic Range” در دوربین مدار بسته به معنای تشخیص سطوح مختلف نور در دوبین های آنالوگ و دیجیتال با کیفیت و رزولوشن HD و FULL HD است. اساس کار HDR مشابه قابلیت های WDR و DWDR است، با این تفاوت که در HDR، تصاویر باید رزولوشن فوق العاده بالایی داشته باشند.

 استفاده از فناوری HDR به اندازه WDR و DWDR رایج و متداول نیست، اما با این وجود در برخی از دوربین های مدار بسته از آن استفاده می شود. اساس کار HDR در دوربین مدار بسته، ثبت 3 تصویر با 3 سطح نوری مختلف و ادغام آن ها با یکدیگر می باشد. در این تکنیک، هر یک از تصاویر به سطح نور مشخص توسط سیستم دریافت می شود. سپس جزئیات تاریکی و روشنایی هر یک در هم ترکیب شده و تصویر نهایی ثبت می گردد. البته باید گفت HDR کاملاً نرم افزاری عمل می کند و بنابراین تصویر نهایی که ارسال می شود رزولوشن بالایی ندارد.

  عامل تعیین کننده برای استفاده از سه فناوری HDR، WDR و DWDR، میزان رزولوشن دوربین مدار بسته است. در رزولوشن های پایین، از دوربین مدار بسته با قابلیت WDR و در رزولوشن های بالاتر، از قابلیت HDR استفاده می شود.

چه اصطلاحاتی در دوربین مدار بسته مشابه اصطلاح DWDR تعریف می شود؟

همان طور که می دانیم انواع دوربین مدار بسته در بازار موجود هستند که هر کدام از آن ها قابلیت ها و ویژگی های مخصوصی دارند. رزولوشن تصویر، کیفیت تصویربرداری، گستره دینامیکی و …، در انواع دوربین با یکدیگر متفاوت است. این دستگاه ها در شرایط نوری مختلف، تصاویر متفاوتی را ارسال می کنند. تصاویر ارسالی توسط انواع دوربین ها در این حالت با هم فرق دارد.

برخی از دوربین های مدار بسته در نور کم و برخی دیگر در نورهای شدید، بسیار کارآمد هستند. در واقع قابلیت های دوربین مدار بسته، تعیین کننده وضوح تصویر می باشد. در ارتباط با تنظیم نور در دوربین مدار بسته چند اصلاح مشابه به کار می روند که تمام آن ها یک هدف را دنبال می کنند و آن هدف، تنظیم میزان نور محیط و ثبت تصویر با کیفیت است. اصطلاحاتی که در مورد برای دوربین مدار بسته تعریف می شوند عبارتند از:

DWDR

WDR

BLC

HLC

HDR

موارد فوق، امکان ثبت تصویر را در شرایط نوری مختلف برای دوربین مدار بسته فرآهم می کنند.

قابلیت WDR در دوربین مدار بسته :

WDR، یک اصطلاح است که برای دوربین های مدار بسته به کار می رود. WDR مخفف عبارت انگلیسی “Wide Dynamic Range” و به معنای “محدوده گستره دینامیکی” می باشد. دامنه گستره دینامیک در دوربین مداربسته عبارت است از توانایی دوربین در دریافت تصاویر با قابلیت تمایز در میزان نور نقاط مختلف تصویر.

همان طور که می دانیم کیفیت و رزولوشن تصویر در دوربین های مدار بسته، با یکدیگر متفاوت است. برخی از دوربین های مداربسته توانایی تشخیص و تمایز تمام تصویر دریافت شده را دارند؛ در مقابل، برخی از دوربین ها نیز وجود دارند که تصویربرداری را به صورت معمولی انجام می دهند؛ این مدل دوربین های مدار بسته تصاویر را به حالت یکپارچه ثبت می کنند؛ به این معنا که تمایز روشنایی در تصویر دریافتی، مشاهده نمی شود.

هنگامی که یک منبع نور قوی تر از منبع اصلی نور محیط ، در زمان تصویربرداری دوربین مدار بسته وجود داشته باشد، این منبع نور اضافی به عنوان یک عامل مزاحم محسوب می شود و باعث خواهد شد تصاویر تیره و تاریک ارسال شوند. نور زیاد در محیط باعث می شود که دیافراگم دوربین مداربسته بسته شود و همین امر موجب تاریک بودن تصاویر خواهد شد.

برای حل این مشکل، فناوری WDR به کمک سیستم های مدار بسته می آید و این قابلیت را برای آن ها فرآهم می کند تا بتوانند در حضور منبع نور اضافی، تصاویر با کیفیت و واضحی را ثبت و ارسال نمایند.

اساس کار فناوری WDR به این صورت است که عملیات ضبط تصاویر، یک مرتبه با سرعت پایین و شدت نور زیاد و یک مرتبه با سرعت بالا و شدت نور کم، انجام می شود. پس از اینکه تصاویر توسط دوربین مداربسته دریافت شدند، توسط حسگرهای دوربین با یکدیگر ترکیب شده و تصویر نهایی را تشکیل می دهند؛ تصویر نهایی تولید شده در دوربین مداربسته توسط فناوری WDR، کیفیت بالایی دارد و از نور کافی در تمام نقاط برخوردار است.

علی رغم کارا بودن قابلیت WDR در دوربین مداربسته، این ویژگی معایبی هم دارد. عدم واقعی بودن منبع نور، وجود نویز در بخش های مختلف تصویر و کم شدن وضوح رنگ های تصویر، از معایب گستره دینامیکی در دوربین مداربسته می باشند.

WDR یا گستره دینامیکی دوربین مدار بسته چگونه اندازه گیری می شود؟

دوربین های مدار بسته معمولاً با این مشکل مواجه هستند که در حضور تعداد زیادی منبع نور، تصاویر با کیفیتی را ثبت نمی کنند. نورهای شدید باعث سوختن تصاویر می شود و نورهای بسیار کم باعث تاریک شدن تصویر می گردد. WDR در واقع معیاری از توانایی بیشتر دوربین در تشخیص تمایز و اختلاف نور است. در دوربین های مدار بسته، بازه دینامیکی در حدود 50 دسی بل است.

نکته اساسی در دوربین مدار بسته این است که یک دوربین تا چه میزان، توانایی پشتیبانی از سطوح مختلف نور را دارد. دوربین های مدار بسته ای که در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند، WDR آن ها در حدود 113 دسی بل است.

برای اندازه گیری مقدار دسی بل در دوربین مدار بسته که بر اساس آن میزان WDR تعیین می شود، از روش رسم نمودار استفاده می شود. نمودار رسم شده، شامل تعداد زیادی نقاط سیاه و سفید است؛ اگر دوربین مدار بسته بتواند در این نمودار سطوح بیشتری را نمایش دهد، عدد دسی بل که برای آن به دست می آید بیشتر خواهد بود؛ در نتیجه از لحاظ WDR هم کیفیت بالاتری خواهد داشت.

  هرچه رزولوشن تصاویر ارسالی توسط دوربین مدار بسته بیشتر باشد، گستره دینامیکی دوربین نیز بالاتر خواهد بود. در واقع برای دوربین های مدار بسته تحت شبکه که میزان رزولوشن بر حسب پیکسل بیان می شود، هر چه عدد پیکسل دوربین بیشتر باشد، تصاویر زنده تر به نظر می رسند، نویز کمتری دارند و WDR برای آن ها بهتر عمل می کند.

فناوری WDR حقیقی در دوربین مدار بسته چیست؟

WDR واقعی یا “True WDR”، در واقع همان WDR معمولی اما با عملکرد وسیع تر می باشد. در این فناوری، امکان تصویربرداری در نورهای بسیار شدیدتر از منبع نور اصلی محیط وجود دارد. در این حالت، حسگرهای دوربین مدار بسته، به جای ادغام دو تصویر با یکدیگر، می توانند چند تصویر را دریافت کرده و با هم ترکیب کنند؛ در نهایت یک تصویر شفاف و بدون افت کیفیت را ثبت می نمایند. کیفیت تصاویر در این حالت در ابتدا به سه صورت کیفیت پائین، بالا و متوسط خواهد بود. انتخاب هر یک از این سه حالت، به هدف تصویربرداری بستگی دارد.

فناوری WDR برای دوربین مدار بسته، در چه مواردی مفید است؟

WDR، عملکرد هوشمند دوربین مدار بسته را در تنظیم دریچه دیافراگم و در شرایط مختلف منبع نوری بیان می کند. موارد کاربردی این مدل دوربین ها در مکان هایی است که تشخیص و وضوح تصاویر اهمیت زیادی داشته باشد؛ به طور مثال، ورودی پارکینگ های خودرو یکی از مکان هایی است که باید مجهز به دوربین های مدار بسته با قابلیت WDR باشد.

هنگامی که خودروها به داخل پارکینگ وارد می شود، نور چراغ های خودرو در شب و نور خورشید در روز، منابع نور شدید هستند و در خواندن پلاک خودروها توسط دوربین تداخل ایجاد می کنند. به کمک WDR ، دریچه دیافراگم دوربین بر حسب شدت نور تنظیم می شود و به راحتی می تواند شماره پلاک خودروها را با وضوح بالا ثبت کند. معمولاً دوربین مدار بسته با WDR 120 دسی بل، بهترین مقدار گستره دینامیکی را دارد و می تواند تصاویر مناسبی را ارسال کند.

به عنوان سخن پایانی لازم به ذکر است، شیوه انتخاب یک سیستم مدار بسته برای موقعیت های مختلف امری ضرروی است. قابلیت های یک دوربین مدار بسته و میزان هزینه ای که خریدار در نظر دارد، به طور مستقیم بر قیمت سیستم تأثیر خواهد داشت.