تفاوت سنسورهای CCD و CMOS در دوربینهای مداربسته

سنسورهای تصویر برداری اصلی ترین بخش هر دوربین مداربسته خواهد بود. دوربینهای مداربسته آنالوگ رایج به سنسورهای پیچیده CCD برای ضبط تصاویر با رزولوشن معمول مجهز بودند ولی اخیرا دوربینهای مداربسته تحت شبکه به سنسورهای تصویربرداری CMOS پیشرفته (Progressive CMOS) برای ضبط تصاویر با کیفیت HD مجهز شده اند. کیفیت تصاویر سنسورهای تصویربرداری نشان دهنده کیفیت تصاویر و قابلیتها و کارکردهای یک دوربین خواهد بود. در این مقاله سعی می کنیم اطلاعات اصلی این تکنولوژی را برای شما تشریح کنیم.

سنسور تصویر برداری درواقع چشم یک دوربین مداربسته امنیتی بحساب می آید. سنسور تصویر (image sensor) وسیله ایست که می تواند تصاویر مرئی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل نماید. سنسور تصویری تقریبا اصلی ترین وسیله ایست که در دوربینهای دیجیتال و دیگر دستگاههای تصویربرداری قرار می گیرد. یک سنسور تصویر معمولا از خانواده CCD (جفت دستگاه شارژشونده) یا CMOS (اکسید فلزی نیمه هادی) انتخاب می شود.

• سنسور تصویربرداری

سنسورهای تصویری CCD و CMOS از دو تکنولوژی متفاوت برای ضبط و تصویربرداری دیجیتالی استفاده می کنند. هر دو نوع تصویربرداری از روش تبدیل نور به انرژی الکتریکی و تبدیل آن به سیگنالهای اکترونیکی استفاده می کنند.

• سنسور تصویر CCD

سنسور CCD مخفف " جفت دستگاه شارژشونده "، دستگاهی است که انرژی الکتریکی را که معمولا در درون دستگاه از نور دریافتی شارژ می شود برای محاسبات و عملیات بعدی به جریان می اندازد. همانند یک دستگاه فوتومتریک، انرژی انتقال یافته به سنسور CCD از حالت تصویر مرئی به شکل سیگنالی دیجیتالی که مورد نیاز سیستم است در خواهد آمد.

• سنسور تصویر برداری CMOS

نام سنسورهای CMOS که به نام سنسور "پیکسلهای فعال" هم شناخته می شوند از سنسور تصویربرداری Activepixel MOS گرفته شده که در سالهای 1960 به بعد ابداع شده است و شامل مدارهای مجتمع از شاخه های سنسورهای پیکسلی بوده اند.

پکیج دوربین مداربسته  دوربین مداربسته 

• تفاوت سنسورهای CMOS با CCD

• تفاوتها در کاربردهای نظارت تصویری

با توجه به جدول مقایسه ای بالا تقریبا مزایا و معایب دو سنسور CCD و CMOS مشخص است. بر اساس قابلیتهایی که از جدول مشخص می شود می توان از آنها در شرایط زیر استفاده کرد:

1. در شرایط نور کم میتوان از دوربین مداربسته CCD استفاده شود.

با توجه به فضای بیشتر و سایز بزرگتر سنسور تصویر CCD، در شرایط نوری نامسائد و کم، می تواند نور بیشتری را از محیط برای تصویربرداری دریافت نماید. علت اینکه این سنسور در شرایط نور کم نسبت به سنسورهای تصویربرداری CMOS بهتر عمل می کنند به این موضوع بازمیگردد. در محیطهایی با نور کم مثل پارکینگهای نیمه تاریک، راه پله ها، اتاقهای تاریک معمولا از دوربینهای مداربسته مجهز به سنسور CCD استفاده می کنند.

2. استفاده از دوربینهای مداربسته CMOS در دستگاهها و بصورت مخفی

ابعاد سنسور CMOS بسیار کوچک است بنابراین دوربین مداربسته می تواند ابعاد کوچکی داشته باشد. بنابراین دوربین مداربسته با سنسور CCD در اندازه و ابعاد محدودیتهایی داشته و مداری پیچیده دارد و نمی تواند همانند سنسور CMOS کوچک شود. برای بعضی موقعیتها که دوربین مداربسته باید غیرقابل مشاهده یا ضد خرابکاری تعبیه شود کاربران از دوربین مداربسته مخفی مجهز به سنسور CMOS استفاده می کنند.

3. دوربین مداربسته مجهز به سنسور CMOS برای مقاصدی با نرخ ضبط فریم بالا

سنسور تصویربرداری CMOS می تواند مستقیما سیگنالهای تصویربرداری(نوری) را به سیگنالهای دیجیتال تبدیل نماید و به همین دلیل سرعت پردازش بسیار بالاست. این مزیت باعث می شود سنسور CMOS در مواردی که نیاز به دوربین مداربسته ای با سرعت ضبط فریم بالا وجود دارد بیشتر استفاده شود. با این سنسورها می شود با سرعتی معادل 400 تا 2000 فریم در ثانیه در دوربینهای تصویربرداری دیجیتال به ضبط تصاویر پرداخت. بنابراین برای ضبط تصاویر ویدئویی با سرعت فریم بالا استفاده از دوربین مجهز به سنسور CMOS بهتر است.

5. چرا در بیشتر دوربینهای مداربسته تحت شبکه از سنسور تصویربرداری CMOS استفاده می شود؟

جدا از اینکه چقدر سنسور CCD خوب است یا چقدر سرعت پیشرفت تکنولوژی CMOS بالاست، تکنولوژی تصویربرداری CCD هنوز در انحصار شرکتهای ژاپنی است (سونی، پاناسونیک، شارپ و ...). در دوربینهای مداربسته با رزولوشن HD شرکتهای آمریکایی کنترل پروسه تصویربرداری را بدست دارند و در تکنولوژیهایی مثل فشرده سازی و انتقال تصاویر و... پیشتازی می کنند. بنابراین اولین دوربینهای مداربسته تحت شبکه HD به سنسور های تصویر برداری CMOS بر اساس چیپستهای Texas Instrument (IT) مجهز شدند و روند ادامه یافت. ساخت و تولید سنسورهای CMOS برای شرکتها بسیار ارزانتر از سنسورهای CCD است. برای ساخت سنسورهای CMOS نیاز به زیرساختهای تولیدی کاملا متفاوتی خواهد بود. در سالهای گذشته سازندگان سنسورهای تصویربراری CCD تمایلی به ترک تولید سنسورهای CCD نشان نداده اند. شرکتهای امنیتی هم بیش از پیش به استفاده از دوربینهای مداربسته تحت شبکه مجهز به سنسورهای تصویربرداری CMOS روی آورده اند.

 نصب دوربین مدار بسته  هایک ویژن