انواع لنز دوربین مداربسته و کاربردهای آن

انواع لنز دوربین مداربسته و معرفی آن عنوان مقاله‌ای است که قصد داریم در بلاگ برقچی در مورد ان صحبت کنیم.امروز با تیم فنی و مهندسی برقچی همراه باشید با معرفی لنز‌های زوم در دوربین‌های مداربسته

در این مقاله می‌خوانید:

لنز دوربین مداربسته چیست؟

لنز (Lens) مجموعه‌ای استوانه ای شکل به همراه یکسری عدسی های سیقل داده شده و پشت سرهم است که نور با عبور از یکسری عدسی های پشت سرهم قرار گرفته به سطح سنسور متصل شده به کیت لنز برخورد می‌کند و تصویر با توجه به طول و عرض سنسور ثبت می گردد.

خوب یا بد بودن کیفیت تصویر بیشتر به اندازه سنسور و کیفیت عدسی‌ها و همچنین فاصله قرارگیری آنها در لنز بستگی دارد. قدرت و کیفیت لنزها به عوامل گوناگونی بستگی دارد که مهم‌ترین آن‌ها فاصله کانونی و عدد دیافراگم است.

فاصله کانونی، فاصله بین مرکز اپتیکی لنز تا سنسور می‌باشد . فاصله کانونی برحسب میلیمتر است و معرف زاویه دید لنز است. هرچه فاصله کانونی لنز کمتر باشد، زاویه دید بازتر می‌شود و به اصطلاح، لنزی وایدتر است و هرچقدر فاصله کانونی بیشتر باشد زاویه دید کمتر خواهد بود.

برخی از لنزها فاصله کانونی ثابتی دارند و برخی دیگر متغیرند، لنزهایی که فاصله کانونی متغیر دارند انعطاف‌پذیری بیشتری دارند و هنگام نصب دوربین مداربسته راحت‌تر می‌توانید کادربندی مناسب از محیط انجام دهد.

در مقابل لنزهای با فاصله کانونی ثابت، کیفیت بالاتری دارند.

نحوه عملکرد لنز دوربین مداربسته

وظیفه اصلی لنز دوربین تشکیل تصویر است، همه دوربین‌ها دارای لنزهایی هستند که از چندین عدسی تشکیل شده‌ است. هر یک از این اجزا به رساندن پرتوهای نور، و بازسازی تصویر (تا آنجائی که ممکن است نزدیک به واقعیت باشد) در حسگر دوربین مداربسته کمک می‌کنند.

هدف نهایی به حداقل رساندن ناهنجاری‌های تصویری با استفاده از عناصری با حداقل کیفیت است. خطاهای نوری زمانی ایجاد می‌شود که نقاطی از تصویر با عبور نور از اجزای لنز، معادلشان نقاطی نامفهوم و بدون جزئیات باعث محو شدگی (عدم وضوح) و عدم کنتراست و اختلالات رنگی می‌شود.

همچنین امکان کاهش روشنایی و اعوجاج تصویر برای لنزهایی که دارای شرایط نامساعد تابشی باشند، وجود دارد. هر یک از ایرادات، تا حدودی در همه لنزها وجود دارد. نمونه‌ای از امتحان عملکرد لنز سوزاندن کاغذ به وسیلهٔ عدسی در مقابل نور خورشید است به نحوی که عدسی را باید آن قدر حرکت داد تا نور خورشید به صورت نقطه‌ای کوچک بر روی سطح کاغذ درآید که در این حالت بر اثر برخورد پرتوهای نوری به یکدیگر که از عدسی گذشته‌اند گرمای قابل توجهی در محل برخورد به وجود آمده که باعث سوختن کاغذ می‌گردد.

محل برخورد پرتوهای نوری را نقطه کانونی و حد فاصل عدسی با سطح کاغذ فاصله کانونی گفته می‌شود. در لنزهایی که چندین عدسی مختلف وجود دارد هر عدسی دارای کانون جداگانه‌ای است اما وقتی با هم ترکیب می‌شوند کانون مشترکی پیدا می‌کنند که معمولاً از مرکز لنز تا حدفاصل محل ایجاد تصویر را فاصله کانونی آن لنز می‌گویند که مقدار آن بر روی حلقه جلوی لنز نوشته می‌شود.

آشنایی با انواع لنز دوربین مداربسته

لنزها انواع و کاربردهای مختلفی دارند که عمده‌ترین تفاوتشان، فاصله کانونی آن‌ها است که از این نظر می‌توان لنزها را به سه گروه تقسیم کرد :

• لنزهای نرمال
• لنزهای واید
• لنزهای زوم

لنز نرمال

لنز نرمال لنزی است که فاصله کانونی آن به اندازه سنسور دوربین باشد و قابلیت بزرگنمایی تصویر را نداشته باشد.

لنز نرمال در دوربین مداربسته با فاصله کانونی 3.6 میلیمتری است. در دوربین های مداربسته معمولی 2 یا 3 مگاپیکسلی از لنز 2.8 یا 3.6 میلیمتری با فاصله کانونی مشخص غیر قابل تغییر در نظر گرفته می‌شود.

تصویری که لنز نرمال ایجاد می‌کند تقریباً همان چیزی است که چشم ما می‌بیند، بنابراین از این جنبه هم تصویر آن نرمال است.

لنز واید

لنز واید به لنزهایی گفته می‌شود که فاصله کانونی آن‌ها از قطر سطح حساس تصویربرداری یا همان سنسور کمتر باشد.

این لنزها زاویه دید بازی را در اختیار کاربر قرار می‌دهند و از پرمصرف‌ترین لنزها نزد نصابان دوربین مداربسته هستند و برای تصویر برداری از فضای باز در محیط داخلی و فضاهای بیرونی نظیر پارکینگ‌ها استفاده می‌شوند.

در مکان‌هایی که امکان نصب دوربین مدار بسته در ارتفاع بیشتر از 3 متر و قرار گرفتن تمام محدوده در کادر نباشد، کاربرد مناسبی دارد و با استفاده از این لنز می‌توان فضای بیشتری را تحت پوشش قرار داد.

زاویه دید این لنزها وسیع‌تر از زاویه دید چشم انسان است در نتیجه این لنزها قادرند محدودهٔ وسیع‌تری را ثبت کنند. اولین تأثیر آشکار این کار، بازشدن پرسپکتیو ظاهری تصویر و گسترده شدن اجزای آن است؛ در این حالت، هرچه فاصله کانونی لنز کوتاه‌تر شود، اعوجاج تصویر بیشتر می‌شود یعنی تصویر اجسام به صورتی اغراق‌آمیز پهن‌تر می‌شود و فاصله بین آن‌ها نیز زیادتر از حد معمول به چشم می‌آید، به ویژه اجسام زمینه تصویر که خیلی بیشتر دستخوش این اعوجاج می‌شوند.

از این رو، نصابان با تجربه برای بدست آوردن تصویرهای طبیعی‌تر با این لنزها، تا جایی که ممکن است زمینه محدوده تصویر را ساده برمی‌گزینند. البته پرسپکتیو طبیعی همیشه آن چیزی نیست که مجری بدنبالش باشد.

با استفاده خلاقانه از این نوع لنزها می‌توان تصاویری متناسب با نیاز پروژه به وجود آورد. مثلاً این لنزها خطوط موازی ساختمان‌ها را به شدت متقارب و بلند می‌سازند که می‌توان برای گستره وسیعی از ساختمان‌ها استفاده کرد، همچنین در تصویر برداری در محیط های باز بیرونی هم این لنزها طول خیابان‌ها را بلندتر و پیج و خم آن‌ها را شدیدتر می‌کنند.

استفاده از این لنزها در یک مورد اصلاً مناسب نیست و آن هم تصویر برداری بسیار نزدیک است، زیرا برای این کار، نزدیک شدن بیش از حد به موضوع باعث اعوجاج شدید در تصویر می شود.

لنز زوم

دوربین‌ مداربسته به طور کلی از دو بخش لنز و بدنه ساخته است. در بیشتر دوربین‌ها لنز‌ها را می‌توان با توجه به شرایط مورد استفاده تعویض کرد و لنز مورد نیاز را به کار گرفت. لنزها بر اساس نوع عدسی به کار رفته در آن‌ها به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند که یکی از انواع آن‌ها، لنز زوم می‌باشد. لنز زوم در مواقعی مورد استفاده قرار می‌گیرد که لازم باشد تصاویر ذخیره‌سازی شده در دوربین را بزرگنمایی کرد.

لنز زوم چیست؟

مشخصات کلی لنز زوم شامل چه مواردی است؟

زاویه دید: به ساده‌ترین زبان می‌توان گفت میزان فضائی که توسط چشمی دوربین می‌توان آن را دید و در تصویر ثبت کرد زاویه دید آن لنز نام دارد. هر چه فضای بیشتری را از دریچه دوربین مشاهده کنید زاویه دید آن لنز بیشتر است.

فاصله کانونی: انتخاب لنزی با فاصله کانونی مناسب در تهیه دوربین‌های مداربسته بسیار مهم می‌باشد زیرا با قابلیت‌هایی که به دوربین مداربسته اضافه می‌کند کمک می‌کند سیستم امنیتی قوی تری را داشته باشید. در واقع بین فاصله کانونی و زاویه دید هر لنز رابطه معکوسی برقرار است به این صورت که هرچه فاصله کانونی لنز بیشتر باشد زاویه دید آن کمتر است، و بر عکس آن هر چه فاصله کانونی لنز کمتر باشد زاویه دید بیشتری دارد.

عدسی: یکی از قسمت‌های اصلی تشکیل دهنده هر لنز عدسی آن می‌باشد. عدسی در واقع یک قطعه شیشه‌ای منحنی شکل است که درون لنز قرار گرفته و تصویر را بر روی فیلم و یا صفحه حسگر دوربین‌های جدید منعکس می‌کند. در لنز زوم چندین عدسی به کار رفته است که تصویر نهائی تشکیل شده حاصل عملکرد خوب این عدسی‌ها می‌باشد.

کیفیت تصاویر فیلم برداری شده و یا عکس‌ها در اصل به نوع لنزی بستگی دارد که در ساخت دوربین به کار رفته است. لازم به ذکر است که لنز‌های زوم قابلیت تعویض در همه‌ی دوربین‌ها را ندارند، برای مثال در دوربین‌های ارزان قیمت و همین طور دوربین‌های کامپکت لنز های ثابت به کار می‌رود. همچنین باید دقت کرد که لنزها قابلیت نصب بر روی هر دوربینی را ندارند و برای تعویض لنز دوربین مداربسته بایستی از لنز مطابق با برند خود دوربین و یا لنزی که قابلیت نصب بر روی انواع دوربین ها را داشته باشد استفاده کرد.

لنز های زوم دارای فاصله کانونی مختلفی هستند، مثلا در بعضی از آن ها بین 24 تا 120 میلیمتر فاصله کانونی متغیر است و در بعضی دیگر از 80 تا 200 میلیمتر. این عددها نشان دهنده این موضوع است که یک لنز امکان استفاده از تمام فواصل کانونی بین دو عدد نوشته شده را برای شما فراهم می کند. یک بخش متحرک و قابل پیچاندن بر روی بدنه لنز قرار دارد که از طریق پیچاندن آن می‌توانید لنز را بر روی فاصله کانونی مورد نیاز تنظیم کنید. عدد به کار رفته در فاصله کانونی بر روی بدنه لنز نوشته شده و از طریق آن می‌توانید به قابلیت زوم لنز پی ببرید. در کل چنانچه محدودیت در خرید لنز داشته باشید یک لنز زوم می تواند کار چند لنز را برای شما انجام بدهد.

مشخصات نوشته شده بر روی لنز نشانگر چه چیزهایی است؟

اولین و مهمترین چیزی که بر روی تمامی لنز‌های زوم حک شده است، فاصله کانونی آن لنز می‌باشد که پیش‌تر آن را توضیح دادیم.

مورد دیگری که بسیار بر روی کیفیت لنز تأثیر دارد عددی است که بزرگترین اندازه دیافراگم را نمایش می‌دهد. هر چه این عدد بزرگتر باشد یعنی میزان نور بیشتری از دیافراگم دوربین عبور می‌کند و این لنز در محیط‌های کم نور تصاویر بهتری را می‌تواند ثبت کند.

محدوده فوکوس مورد دیگری است که بر روی لنزها حک شده است. محدوده فوکوس حداقل فاصله‌ای است که می‌توانید عکس را ثبت کنید بدون اینکه در کیفیت آن مشکلی ایجاد شود و یا عکس تار شود.

کاربرد لنز زوم در دوربین مدار بسته چگونه است؟

در دوربین‌های مداربسته گاهی اوقات برای بررسی مشکلات امنیتی لازم می‌باشد تا تصاویر فیلمبرداری شده در فاصله، نزدیک‌تری‌ مورد بررسی قرار بگیرند، کرد و چهره‌های اشخاص را با کیفیت واضح‌تری شناسایی نمود. در چنین شرایطی به دوربین‌های مداربسته با کاربرد لنز زوم نیاز است. معمولاً لنزهای زوم به کار رفته، در دوربین مداربسته از مدل اپتیکال می‌باشد. علت به کار بردن لنز زوم اپتیکال در دوربین‌های مداربسته این است که این نوع لنز از قابلیت بزرگنمایی بدون کاهش کیفیت تصویر برخوردار می‌باشد اما در لنز های زوم دیجیتال همچین قابلیتی تعبیه نشده و در هنگام بزرگنمایی کیفیت تصویر تا حدودی کاهش می‌یابد.

حنما بخوانید: دوربین مدار بسته اسپید دام (Speed Dome) چیست و چه مزایا و معایبی دارد؟