سنسور تصویر

به زبان بسیار ساده سنسور تصویر دوربین مداربسته، یک قطعه الکترونیکی می باشد، که تصاویر و اطلاعات دوربین مداربسته را دریافت و آن ها را به سیگنال های الکترونیکی تبدیل می کند.

انواع سنسنور تصویر دوربین مداربسته

سنسور های تصویر از تعداد زیادی عناصر نیمه هادی بسیار کوچک و حساس به نور تشکیل شده اند، این سنسور قابلیت تبدیل فوتون های نور را به بار الکتریکی دارد؛ و نور دریافتی به تعداد قابل توجهی الکترون تبدیل می شود.

نورهای قوی تر الکترون های بیشتری را تولید می کنند و الکترون ها به ولتاژ تبدیل می شوند. با استفاده از مبدل های Analog to Digital یا A/D به یک مقدار تبدیل می شود.

انواع سنسورهای تصویر

سنسور های تصویر در حال حضار از دو تکنولوژی CCD و CMOS استفاده می کنند. در حال حاضر اکثر برند های دنیا CMOS را مورد استفاده قرار می دهند، به این دلیل که سنسور CCD از قطعات آنالوگ استفاده می کند که نیازمند شدت جریان الکتریکی زیاد در بیرون از مدار است، بنابراین تولید آن گران تر می شود و گرمای تولید شده در دوربین هم بیشتر می شود و در نتیجه بر روی کیفیت دوربین نیز تاثیر می گذارد.

سنسور تصویر CCD

در CCD فوتون ها به الکترون تبدیل می شوند، و از یک پیکسل به پیکسل بعدی حرکت می کنند و سپس تبدیل به ولتاژ می شوند.

سنسور تصویر CMOS

در CMOS فوتون های تبدیل شده به الکترون در خود همان پیکسل به ولتاژ الکتریکی تبدیل می شوند.

در CMOS هر پیکسل شامل ترانزیستورهایی است، که بار الکتریکی را تقویت می کنند و به صورت مجزا برای هر پیکسل به پردازنده ارسال می کنند.

مقایسه سنسور CMOS و CCD

در نهایت اگر بخواهیم یک جمع بندی داشته باشیم در مورد CCD و CMOS باید گفت که CMOS دارای مداراتی با مصرف انرژی کمتر، ابعاد کوچک تر و قیمت مناسب برای تولید کنندگان است.

مقایسه سنسنور CMOS و CCD

ویژگی های سنسور دوربین مداربسته

همانطور که می دانید  یک سنسور تصویر باید ویژگی های منحصر به فردی داشته باشد که در ادامه هر کدام برا به طور جداگانه بیان کرده و توضیح می دهیم.

تکنولوژی چیپ تصویر

تکنولوژی ساخت یک چیپ تصویر  بسیار مهم می باشد، که شامل CCD یا CMOS می باشد.

هر کدام از این دو مزایا و معایبی دارند که در ادامه آن ها را به طور کامل با یکدیگر مقایسه کرده ایم.

رزولوشن یا تفکیک پذیری

دومین ویژگی مربوطه، رزولوشن یا تفکیک پذیری است؛ همانطور که می دانید هر چه رزولوشن یک سنسور تصویر بیشتر باشد بهتر است، همچنین تصاویر را به جزئیات بیشتری ضبط می کند.

حساسیت به نور

حساسیت به نور سنسور تصویر، جز ویژگی های مهم سنسور دوربین مداربسته است، که حتما به هنگام خرید باید به آن دقت کنید؛ در نتیجه هرچقدر نور مورد نیاز سنسور تصویر کمتر باشد، کیفیت آن بهتر است و برای مکان های کم نور مناسب تر است.

بازه داینامیک(WDR)

بازه داینامیک در سنسور های تصویر موجب دریافت اختلاف نور می باشد، به عنوان مثال در محیط های تاریک، که ورودی نور زیادی دارند باعث می شود تصویر در هنگام نور زیاد سفید مطلق و در نور کم سیاه مطلق شود، در نتیجه وجود بازه داینامیک در مکان های مانند پارکینگ بسیار مهم است.

رزولوشن تصویر

تراکم پیکسل سنسور 

تراکم پیکسل یکی از نکات مهم در عملکرد سنسور تصویر است، زیرا هر چقدر چگالی پیکسل یک سنسور بیشتر باشد باعث می شود ابعاد هر پیکسل نیز کوچک تر شود، و در نتیجه باعث جذب نور کمتر در برابر منبع نوری می شود، که همین سبب افزایش نویز روی مانیتور می شود و کیفیت هم تغییر می کند.

تعداد پیکسل های سنسور تصویر

به زبان ساده، تعداد پیکسل های روی یک سنسور تصویر نشانگر رزولوشن آن است. هرچقدر تعداد پیکسل های یک سنسور بیشتر باشد کیفیت وضوح تصویر نیز بیشتر می شود.

رزولوشن سنسور تصویر 

هر پیکسل از تعدادی pixel size یا سلول ساخته شده است، که از حاصل ضرب پیکسل های موثر افقی در پیکسل های موثر عمودی رزولوشن سنسور به دست می آید.

واحد رزولوشن، مگاپیکسل است، که به معنای تعداد میلیونی پیکسل است که در کنار هم قرار دارند و تصویری را می سازند.

ابعاد پیکسل تصویر

ابعاد پیکسل در سنسور های تصویر دوربین مداربسته، یکی از مهم ترین عوامل در کیفیت نهایی تصویر است، در نتیجه هر چقدر ابعاد پیکسل ها بیشتر باشد دوربین های مداربسته کیفیت بهتری ارائه می دهند.

سایز سنسور تصویر

متداول ترین سایز سنسور دوربین های مداربسته همان 3/1 اینچی است که بیانگر اندازه قطر آن  می باشد. اعداد مانند 9/2/1 اینچ، 7/2/1 اینچ و… در دوربین ها دیده می شود. مسلما  هر چقدر این عدد بزرگ تر باشد، میزان نور ورودی نیز بیشتر می شود.

این اعداد که ذکر شد در واقع یک نسبت هستند که در مقایسه با یک فیلم 35 میلیمتری با نام full-frame سنجیده می شود.

سایز سنسور تصویر دوربین مداربسته

روش های اسکن تصویر

بعد از عبور نور از لنز و رسیدن آن به سنسور تصویر، برای دریافت داده ها و نمایش آن داده ها، سنسور های تصویر از دو روش استفاده می کنند.

1– اسکن تصویر با روش اینترلیس:

اسکن اینترلیس به نام های اسکن، یا اسکن درهم تنیده معروف است. دوربین های آنالوگ قدیمی از این اسکن تصویر استفاده می کردند، اما در حال حاضر اکثر دوربین ها از این اسکن استفاده نمی کنند.

پردازش تصویر در این نوع اسکن به صورت هم زمان نیست، یعنی پیکسل ها و فیلد ها در یک لحظه اسکن نمی شوند بلکه در ابتدا خطوط فرد اسکن می شوند و سپس خطوط زوج اسکن می شوند.

حال این دو تصویر به مدت 25 فریم ثانیه با هم ترکیب می شوند تا یک تصویر ساخته می شود.

و این اختلاف زمانی در اسکن شدن، تصویر را با مشکل اعوجاج (پیچیدگی) یا شانه ای شدن روبرو می کند.

2– اسکن تصویر با روش پروگرسیو

اسکن پروگرسیو یا اسکن P، مشکلات ذکر شده در اسکن اینترلیس را برطرف کرده و پیکسل ها و فیلد ها به صورت هم زمان اسکن می شوند و فریم کامل تولید می شود.

تولید کنندگان سنسورها

تولید کنندگان سنسورهای تصویری عموما از کمپانی هایی مانند سونی (sony)، آپتینا (Aptina) و امنی ویژن (Omnivision) و چند کمپانی دیگر می باشند.

البته که ناگفته نماند شرکت سونی تولید سنسور های CCD خود را در سال 2017 متوقف کرد.

2 دیدگاه در “سنسور تصویر

  1. نوفرستی گفت:

    سلام، سنسور تصویر دوربینم خراب شده قابل تعمیره؟ شما تعمیر میکنید؟

    1. ایمن موج ثامن گفت:

      با سلام و احترام.
      خیر متاسفانه ما کار تعمیرات سنسور دوربین انجام نمیدیم، در این مورد با یک تعمیرکار مشورت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *