لنز دوربین مداربسته و معرفی انواع آن (راهنمای جامع + تصاویر)

لنز، بخش اصلی دوربین مداربسته است. کیفیت، وضوح و دامنه دید دوربین به طور مستقیم به نوع و کیفیت لنز آن بستگی دارد. در واقع از انتخاب لنز مناسب، میتوان به تصاویر باکیفیتی دست یافت و وقایع را به طور دقیق تحلیل کرد. در این مقاله کوتاه قصد داریم نقش لنز در دوربین‌ های مداربسته را بیشتر برای شما بازگو کنیم.

دریچه‌ای از دوربین به دنیای بیرون باز می‌کند. این تعبیر گرچه کمی شاعرانه است اما به طور دقیقی به وظیفه لنز در دوربین اشاره می‌کند. لنز دوربین امنیتی شماست که تعیین می‌کند تصویری که در نهایت دریافت می‌کند به چه شکل باشد. در واقع صحبت بر سر وضوح تصویر است. اگر در بحث دوربین‌های مداربسته تازه‌کار باشید، شاید تصور کنید که تمامی لنزها یکسان هستند. اما نیستند. به همین دلیل است که انتخاب بهترین لنز مهم است. هدف از نصب دوربین مداربسته چیست؟ نظارت بر امنیت شما. پس هر قطعه از دوربین‌های امنیتی باید وظیفه خود را به درستی انجام دهند. لنزها از این قاعده مستثنی نیستند. انواع گوناگونی از لنزها وجود دارند که زاویه دید‌های متفاوتی ارائه می‌کنند. هر لنزی برای هدف مشخصی تولید می‌شود. در این نوشته قرار است اطلاعات کاملی در مورد لنزها به دست بیاوریم. در ادامه با ما همراه باشید.

لنز دوربین مداربسته چیست؟

لنز دوربین مداربسته چگونه کار میکند

هر لنز وظیفه دارد یک تصویر شفاف را دریافت کند و آن را به ویدیو تبدیل کند. ساده‌ترین لنز یک تکه‌ی شیشه‌ای یا پلاستیکی است که نور را از دنیای بیرون در یک نقطه متمرکز می‌کند. لنز قطعه‌ای استوانه‌ای شکل است که در داخل آن تعدادی عدسی به صورت پشت سر هم قرار گرفته است. نور با رد شدن از این عدسی‌های پشت هم به کیت لنز می‌خورد. تصویر را نشان می‌دهد. تصویری که در نهایت ایجاد می‌شود، با طول و عرض لنز رابطه مستقیم دارد.

وظایف لنز دوربین مداربسته چیست؟

لنز در دوربین مداربسته وظایف مختلفی دارد. مهم‌ترین وظیفه آن تشکیل تصویر است. هدف نهایی لنزها کم کردن و به حداقل رساندن پرتوهای نور و کم کردن ناهنجاری‌های تصویر است. همچنین لرزش و اعوجاج تصویر با استفاده یک لنز خوب تا حد زیادی کاهش می‌یابد.

قسمت‌های تشکیل دهنده لنز دوربین

هر لنز دوربین مداربسته از قطعات مختلف تشکیل شده است که در ادامه به آن اشاره کرده‌ایم.

• اجزای نوری دوربین:

هر قسمتی که داخل محفظه دوربین قرار داشته باشد و وظیفه عبور نور را انجام دهد،‌اجزای نوری دوربین به حساب می‌آید. قطعاتی برای فوکوس به کار می‌رود و قطعاتی برای تصحیح نور به کار می‌روند.

• دیافراگم:

برای آن که بتوان نور عبوری از لنز را کنترل کرد از صفحات فلزی و کدر به خصوصی استفاده می‌شود. این صفحات به گونه‌ای قرار گرفته‌اند که بتوانند روزنه‌ای که نور از آن عبور می‌کند را بزرگ و کوچک کنند. به این حلقه دیافراگم گفته می‌شود.

• اتصالات لنز دوربین:

نحوه اتصال لنز به دوربین مداربسته توسط یک نگهدارنده لنز استفاده می‌کنیم. نگهدارنده لنز انواع مختلفی دارد. متعارف‌ترین آن نوع C و CS است. این دو نوع به لحاظ قطر و عملکرد مانند یکدیگر هستند.

لنز دوربین مدار بسته چگونه عمل می کند؟

بگذارید با یک مثال ساده شروع کنیم. تصور کنید لنز دوربین مداربسته همانند یک چشم مصنوعی است. همانطور که چشم انسان نور را دریافت کرده و تصویری از محیط اطراف ایجاد میکند، لنز دوربین نیز نور را جمع‌ آوری کرده و آن را به شکلی قابل فهم دوربین تبدیل میکند. روند کار انواع لنز دوربین مدار بسته به چه صورت است؟

-درست مثل یک دوربین عکاسی، لنز دوربین مداربسته از چندین عدسی تشکیل شده است. این عدسی ‌ها نور را از محیط اطراف جمع‌ آوری و آن را به سمت داخل دوربین روی یک نقطه کوچک به نام سنسور تصویر هدایت میکنند.

-وقتی نور روی سنسور تصویر می ‌افتد، انرژی نور به انرژی الکتریکی تبدیل میشود. معمولاً سنسورهای تصویر از دو نوع CCD یا CMOS ساخته میشوند.

-در نهایت سیگنال‌ های الکتریکی تولید شده توسط سنسور به یک پردازنده تصویر ارسال میشوند تا ما بتوانیم آنها را از روی مانیتور ببینیم.

Iris در دوربین مداربسته به چه معناست؟

آیریس در دوربین ‌های مداربسته، همانند عنبیه چشم انسان عمل میکند. در نور شدید عنبیه کوچک و در نور کم، بزرگ میشود تا میزان نوری که به شبکیه میرسد را تنظیم کند. آیریس در دوربین مداربسته نیز همین کار را انجام میدهد. اندازه آن بسته به میزان نور محیط تغییر میکند تا تصویر واضح و شفافی ثبت شود. در انواع لنز دوربین مدار بسته، شکل های مختلفی از آیریس داریم:

1. آیریس ثابت: دریچه آیریس ثابت و امکان کنترل دستی نیست. مناسب محیط های با روشنایی ثابت.
2. آیریس دستی: دریچه آیریس توسط کارشناس نصب قابل تنظیم است. مناسب محیط های با شرایط نوری متفاوت.
3. آیریس اتوماتیک: دریچه آیریس بر اساس تغییرات نور محیط تنظیم میشود. مناسب محیط هایی که نور آنها در طول روز متغیر است.
4. :P-Iris نوع پیشرفته تر آیریس اتوماتیک که کنترل دقیقتری بر عبور نور دارد. اما قیمت بالاتری نیز دارد.

بررسی چند اصطلاح در مورد لنز دوربین مداربسته

در اینجا برای درک بهتر این نوشته بهتر به چنداصطلاح مهم در زمینه لنزها بپردازیم. برای طولانی نشدن نوشته به توضیح مختصری در مورد این مفاهیم می‌پردازیم. در صورتی که علاقمند هستید اطلاعات بیشتری در مورد هر یک از این اصطلاحات به دست بیاورید در بخش نظرات اعلام کنید.

اول: میدان دید یا field of view چیست؟

زاویه دید دوربین مداربسته، میدان دید یا FOV به طور خلاصه به آن چیزی گفته می‌شود که توسط دوربین دیده می‌شود. این که دوربین چه زاویه دیدی داشته باشد،‌به طور مستقیم به لنزی بستگی دارد که روی آن نصب شده است. تصویر پایین به طور ساده این موضوع را نشان می‌دهد:

زاویه دید دوربین مداربسته یا field of view

نکته این که زاویه دید به تنهایی تضمین نمی‌کند که شما بهترین نمای دوربین مداربسته را داشته باشید. موارد دیگری همچون محل نصب دوربین و محل قرار گیری سوژه نسبت به دوربین نیز مهم هستند. زاویه دید دوربین مداربسته علاوه اندازه لنز، به تراشه CCD و فاصله دوربین از سوژه نیز بستگی دارد.

دوم: اندازه تراشه CCD یا سنسور تصویر

دوربین‌های امنیتی با اندازه تراشه‌های CCD متفاوت تولید می‌شوند. برای مثال ۳/۲ اینچ (۸.۸ در ۶.۶ میلی‌متر)، ۲/۱ اینچ (۶.۴ در ۴.۸ میلی‌متر) و ۳/۱ اینچ (۴.۸ در ۳.۶ میلی‌متر). در تصویر زیر تفاوت ابعاد سنسور را بر اساس اینچ و میلی‌متر مشاهده می‌کنید.

تعریف لنز دوربین مداربسته به صورت تصویری

عبارت ccd مخفف charged-coupled device است. یک حسگر تصویر یا CCD از میلیون‌ها سلول نوری یا فتودیود یا فتوسایت ایجاد شده که نسبت به نور حساس هستند. این سلول‌های نوری، نور را دریافت کرده و آن را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کنند.

سنسور دوربین مداربسته یا CCD

سوم: فاصله کانونی یا Focal length

به فاصله بین مرکز عدسی لنز و سنسور تصویر دوربین، فاصله کانونی گفته می‌شود. این فاصله با میلی‌متر سنجیده می‌شود. مرکز عدسی همان optical center است، یعنی جایی که نورهای دریافتی از لنز همگرا می‌شوند. فاصله کانونی یک ویژگی مختص لنز دوربین مداربسته است، نه دوربین. فاصله کانونی زاویه دید لنز را نمایان می‌کند و با آن رابطه عکس دارد. یعنی هر چه فاصله کانونی لنز بیشتر باشد، زاویه دید آن کمتر است. برعکس اگر فاصله کانونی کم باشد، تصویر عریض‌تری خواهیم داشت. فاصله کانونی را با نماد f نشان می‌دهند.

فاصله کانونی دوربین مداربسته به صورت تصویری

چهارم: عمق میدان یا depth of field

یک دوربین مداربسته و به طور کلی هر دوربینی که لنز داشته باشد، فقط می‌تواند روی یک نقطه فوکوس یا تمرکز داشته باشد. یعنی فقط یک نقطه از میدان دید جلوی دوربین واضح و شارپ است. اما ناحیه‌ای در جلو و پشت این نقطه فوکوس وجود دارد که هنوز هم واضح است. به این منطقه عمق میدان یا depth of field می‌گویند. این فاصله ثابت نیست و تغییر می‌کند. ممکن است یک منطقه باریک واضح باشد که در این صورت میدان، کم عمق است. اگر مقدار بیشتری از منطقه شارپ باشد، میدان عمیق داریم.

عمق میدان یا فوکوس در دوربین مداربسته

حال با داشتن این اطلاعات نوبت به دانستن عمده‌ترین تفاوت‌های لنز دوربین مداربسته می‌رسد.

تفاوت انواع لنز دوربین مداربسته

همان طور که در بندهای قبلی به آن اشاره کردیم، نوع و اندازه لنزی که انتخاب می‌کنید در تصویری که در نهایت دریافت می‌کنید تاثیر دارد. از این منظر لنزها را می‌توان به دو دسته لنز ثابت و لنز متغیر کانونی تقسیم کرد.

لنز با فوکوس ثابت:

دوربین مداربسته ثابت دارای زاویه دید از قبل تنظیم شده است. یعنی نمی‌توانید با چنین دوربینی بزرگنمایی کنید و یا هر تغییری در آن ایجاد کنید. بدیهی است که قیمت لنزهای ثابت به نسبت لنزهای متغیر پایین‌تر باشد. اگر قرار است دوربین مداربسته در جایی نصب شود که چیدمان منطقه تغییر نمی‌کند، لنز ثابت گزینه مناسبی به نظر می‌رسد. لنزهای ثابت، lens fixed یا Board lens نیز نام دارند.

لنز با فوکوس متغیر یا وریفوکال دستی:

لنز دوربین مداربسته با فوکوس متغیر یا زوم دستی بهتر است توسط یک متخصص تنظیم شود. هدف این است که دقیقا تمرکز روی محیطی باشد که قصد داریم با دوربین زیر نظر بگیریم. لنزهای متغیر از این جهت مناسب هستند که می‌توانند متناسب با نیازهای شما تغییر کنند و زاویه دید متفاوتی به شما بدهند. به این دسته از لنزها وریفوکال یا vari-focal lens و همچنین  multi-focus و  manual zoom نیز گفته می‌شود.

لنز وریفوکال موتوری یا motorized:

نوع دیگری از لنز دوربین مداربسته وجود دارد که دارای تنظیمات کنترل شده است. به این شکل که می‌توانید زوم، فوکوس و تنظیمات دیافراگم را با موتور تعبیه شده انجام داد. این نوع لنز امکان کنترل از راه دور فاصله کانونی و فوکوس لنز را به کاربر می‌دهد. همین باعث می‌شود که کاربر انعطاف پذیری بیشتری در تنظیم میدان دید،‌عمق میدان و وضوح تصویر داشته باشد.

کاربرد انواع لنز در دوربین مداربسته

دوربین‌های مداربسته انواع مختلفی دارند. همانطور که گفتیم آن چه در دوربین‌ها تفاوت ایجاد می‌کند، لنزی است که در آن به کار رفته است. از این منظر می‌توانیم کاربرد دوربین‌های مداربسته را بر اساس لنزهای به کار رفته در آن‌ها بررسی کنیم. در جدول زیر کاربردهای دو نوع لنز دوربین مداربسته را به همراه امکاناتی که ارائه می‌کنند بررسی کرده‌ایم:

یک نکته مهم: 

در سایت آمازون بخش کاملی برای خرید لنز دوربین مداربسته با عنوان  Surveillance Camera Lenses amazon وجود دارد. این یعنی می‌توانیم لنز دوربین مداربسته را به صورت جداگانه از دروبین خریداری کنیم. البته در این راه از یک متخصص دوربین‌های مداربسته کمک بگیرید.

منظور از لنز  ۱۲ میلی‌متر یا ۵۰ میلی‌متر چیست؟

تفاوت تصویر انواع لنز دوربین مداربسته

در تحقیق در مورد لنز دوربین مداربسته گاهی با عبارت‌هایی مثل لنز ۱۲ میلی‌متر یا ۵۰ میلی‌متر و مواردی از این دست بر می‌خوریم. شیوه تحلیل این عبارت‌ها به این صورت است که هر چه عدد میلی متر لنز کمتر باشد، یعنی FOV یا میدان دید وسیعتری داریم. همان طور که در تصویر بالا می‌بینید لنز ۲.۸ میلی‌متر نمای وسیع‌تری به ما نشان می‌دهد. در مقایسه هر وقت عدد لنز بزرگتر باشد، یعنی زاویه دید ما محدود است. در تصویر بالا نیز مشخص است که لنز ۵۰ میلی‌متر نمای بسیار محدودی به ما نشان می‌دهد. این که کدام یک از این موارد بهتر است به نیاز شما و منطقه تحت پوشش دوربین ارتباط دارد.

حال ممکن است برای شما سوالی ایجاد شود که برای لنزهای متغیر این عدد لنز چند است؟ لنزهای وریفوکال بازه کانونی متغیر دارند. این یعنی عدد میلی‌متر لنز آن‌ها که متاثر از فاصله کانونی دوربین است، در یک بازه قرار دارد و عدد ثابتی نیست. لنزهای وریفوکال معمولا بازه کانونی بین ۲.۸ تا ۱۲ میلی‌متر، ۳ تا ۹ میلی‌متر و ۵ تا ۵۰ میلی‌متر را دارند.

جدول زیر دید درستی در مورد این موضوع به شما می‌دهد:

انواع لنز دوربین مداربسته و زاویه دید

لنز به کار رفته در دوربین مداربسته هایک ویژن از چه نوعی است؟

دوربین‌های مداربسته هایک‌ ویژن از انواع مختلفی از لنزها استفاده میکنند که هر کدام کاربرد خاص خود را دارند:

-لنزهای 2.8 و 3.6 میلی ‌متری (wide): از انواع لنز دوربین مدار بسته است که زاویه دید بسیار وسیعی دارند و برای پوشش دادن مناطق گسترده مانند پارکینگ ‌ها، سالن ‌های بزرگ و راهروها بسیار مناسب هستند. تصاویری که توسط این لنزها ثبت میشود، معمولاً نمای کلی و گسترده ‌ای از محیط را ارائه میدهند.

-لنز 6 میلی ‌متری (Medium): این لنزها زاویه دید متوسطی دارند و برای کاربردهای عمومی مانند نظارت بر ورودی‌ ها، راهروها و فضاهای داخلی مناسب هستند. این لنزها تعادلی بین زاویه دید و بزرگنمایی ایجاد میکنند.

-لنز 12 میلی‌ متری (Zoom): این لنزها زاویه دید محدودتری دارند و برای بزرگنمایی اجسام دور و مشاهده جزئیات کوچک ‌تر مناسب هستند. این دسته از انواع لنز دوربین مدار بسته معمولاً برای نظارت بر مناطق خاص و با جزئیات بالا استفاده میشود.

جمع بندی

انتخاب انواع لنز دوربین مدار بسته به کاربرد دوربین و فضایی که میخواهید تحت نظر داشته باشید بستگی دارد. اگر به دنبال پوشش دادن یک فضای بزرگ هستید، لنز واید مناسب ‌تر است و اگر به دنبال مشاهده جزئیات هستید، لنز زوم را انتخاب کنید.در این نوشته مهمترین بخش دوربین مداربسته که همان لنز است را به طور کامل بررسی کردیم. حالا برای انتخاب بهترین لنز دوربین مداربسته اطلاعات جامعی در دست دارید. با این حال گستردگی موضوع به اندازه‌ای است که پوشش آن در یک نوشته ممکن نباشد. با این اوصاف، در صورتی‌‌که نیاز به اطلاعات بیشتری داشتید و یا نقاط مبهمی برای شما وجود داشت، حتما در بخش نظرات نیز همراه ما باشید.