سنسورهاي تصوير برداري اصلي ترين بخش هر دوربين مداربسته خواهد بود. دوربينهاي مداربسته آنالوگ رايج به سنسورهاي پيچيده CCD براي ضبط تصاوير با رزولوشن معمول مجهز بودند ولي اخيرا دوربينهاي مداربسته تحت شبكه به سنسورهاي تصويربرداري CMOS پيشرفته (Progressive CMOS) براي ضبط تصاوير با كيفيت HD مجهز شده اند. كيفيت تصاوير سنسورهاي تصويربرداري نشان دهنده كيفيت تصاوير و قابليتها و كاركردهاي يك دوربين خواهد بود. در اين مقاله سعي مي كنيم اطلاعات اصلي اين تكنولوژي را براي شما تشريح كنيم.

سنسور تصوير برداري درواقع چشم يك دوربين مداربسته امنيتي بحساب مي آيد. سنسور تصوير (image sensor) وسيله ايست كه مي تواند تصاوير مرئي را به يك سيگنال الكتريكي تبديل نمايد. سنسور تصويري تقريبا اصلي ترين وسيله ايست كه در دوربينهاي ديجيتال و ديگر دستگاههاي تصويربرداري قرار مي گيرد. يك سنسور تصوير معمولا از خانواده CCD (جفت دستگاه شارژشونده) يا CMOS (اكسيد فلزي نيمه هادي) انتخاب مي شود.

• سنسور تصويربرداري

سنسورهاي تصويري CCD و CMOS از دو تكنولوژي متفاوت براي ضبط و تصويربرداري ديجيتالي استفاده مي كنند. هر دو نوع تصويربرداري از روش تبديل نور به انرژي الكتريكي و تبديل آن به سيگنالهاي اكترونيكي استفاده مي كنند.

• سنسور تصوير CCD

سنسور CCD مخفف " جفت دستگاه شارژشونده "، دستگاهي است كه انرژي الكتريكي را كه معمولا در درون دستگاه از نور دريافتي شارژ مي شود براي محاسبات و عمليات بعدي به جريان مي اندازد. همانند يك دستگاه فوتومتريك، انرژي انتقال يافته به سنسور CCD از حالت تصوير مرئي به شكل سيگنالي ديجيتالي كه مورد نياز سيستم است در خواهد آمد.

• سنسور تصوير برداري CMOS

نام سنسورهاي CMOS كه به نام سنسور "پيكسلهاي فعال" هم شناخته مي شوند از سنسور تصويربرداري Activepixel MOS گرفته شده كه در سالهاي 1960 به بعد ابداع شده است و شامل مدارهاي مجتمع از شاخه هاي سنسورهاي پيكسلي بوده اند.

• تفاوت سنسورهاي CMOS با CCD

• تفاوتها در كاربردهاي نظارت تصويري

با توجه به جدول مقايسه اي بالا تقريبا مزايا و معايب دو سنسور CCD و CMOS مشخص است. بر اساس قابليتهايي كه از جدول مشخص مي شود مي توان از آنها در شرايط زير استفاده كرد:

1. در شرايط نور كم ميتوان از دوربين مداربسته CCD استفاده شود.

با توجه به فضاي بيشتر و سايز بزرگتر سنسور تصوير CCD، در شرايط نوري نامسائد و كم، مي تواند نور بيشتري را از محيط براي تصويربرداري دريافت نمايد. علت اينكه اين سنسور در شرايط نور كم نسبت به سنسورهاي تصويربرداري CMOS بهتر عمل مي كنند به اين موضوع بازميگردد. در محيطهايي با نور كم مثل پاركينگهاي نيمه تاريك، راه پله ها، اتاقهاي تاريك معمولا از دوربينهاي مداربسته مجهز به سنسور CCD استفاده مي كنند.

1. استفاده از دوربينهاي مداربسته CMOS در دستگاهها و بصورت مخفي

ابعاد سنسور CMOS بسيار كوچك است بنابراين دوربين مداربسته مي تواند ابعاد كوچكي داشته باشد. بنابراين دوربين مداربسته با سنسور CCD در اندازه و ابعاد محدوديتهايي داشته و مداري پيچيده دارد و نمي تواند همانند سنسور CMOS كوچك شود. براي بعضي موقعيتها كه دوربين مداربسته بايد غيرقابل مشاهده يا ضد خرابكاري تعبيه شود كاربران از دوربين مداربسته مخفي مجهز به سنسور CMOS استفاده مي كنند.

1. دوربين مداربسته مجهز به سنسور CMOS براي مقاصدي با نرخ ضبط فريم بالا

سنسور تصويربرداري CMOS مي تواند مستقيما سيگنالهاي تصويربرداري(نوري) را به سيگنالهاي ديجيتال تبديل نمايد و به همين دليل سرعت پردازش بسيار بالاست. اين مزيت باعث مي شود سنسور CMOS در مواردي كه نياز به دوربين مداربسته اي با سرعت ضبط فريم بالا وجود دارد بيشتر استفاده شود. با اين سنسورها مي شود با سرعتي معادل 400 تا 2000 فريم در ثانيه در دوربينهاي تصويربرداري ديجيتال به ضبط تصاوير پرداخت. بنابراين براي ضبط تصاوير ويدئويي با سرعت فريم بالا استفاده از دوربين مجهز به سنسور CMOS بهتر است.

1. چرا در بيشتر دوربينهاي مداربسته تحت شبكه از سنسور تصويربرداري CMOS استفاده مي شود؟

جدا از اينكه چقدر سنسور CCD خوب است يا چقدر سرعت پيشرفت تكنولوژي CMOS بالاست، تكنولوژي تصويربرداري CCD هنوز در انحصار شركتهاي ژاپني است (سوني، پاناسونيك، شارپ و ...). در دوربينهاي مداربسته با رزولوشن HD شركتهاي آمريكايي كنترل پروسه تصويربرداري را بدست دارند و در تكنولوژيهايي مثل فشرده سازي و انتقال تصاوير و... پيشتازي مي كنند. بنابراين اولين دوربينهاي مداربسته تحت شبكه HD به سنسور هاي تصوير برداري CMOS بر اساس چيپستهاي Texas Instrument (IT) مجهز شدند و روند ادامه يافت. ساخت و توليد سنسورهاي CMOS براي شركتها بسيار ارزانتر از سنسورهاي CCD است. براي ساخت سنسورهاي CMOS نياز به زيرساختهاي توليدي كاملا متفاوتي خواهد بود. در سالهاي گذشته سازندگان سنسورهاي تصويربراري CCD تمايلي به ترك توليد سنسورهاي CCD نشان نداده اند. شركتهاي امنيتي هم بيش از پيش به استفاده از دوربينهاي مداربسته تحت شبكه مجهز به سنسورهاي تصويربرداري CMOS روي آورده اند.