شاپ

WDR در دوربين مدار بسته

WDR يکي از مکانيزم هاي بهبود دهنده تصوير در دوربين هاي مداربسته است. در اين مطلب در رابطه با مفهوم WDR در دوربين مداربسته صحبت کرده و اين تکنولوژي را با دقت بررسي مي کنيم.

WDR به چه معناست؟

واژه WDR مخفف اصطلاح Wide Dynamic Range و به معناي بازه دايناميک بالاست. دوربين هاي داراي اين قابليت داراي بازه دايناميکي بالاتر از معمول هستند.

دايناميک رنج يا بازه دايناميک چيست؟

بازه دايناميک به معناي توانايي دوربين در نشان دادن تصاوير با اختلاف نوري زيادي است. زماني که اختلاف سطح نور در دو سطح متفاوت زياد است، تصوير دوربين با بازه دايناميک پايين قسمت پر نور را سفيد و قسمت کم نور را به صورت سياه نشان مي دهد. به اين اشکال ضد نور شدن هم مي گويند.

هرچه ميزان بازه دايناميک دوربين مداربسته بيشتر باشد اختلاف سطح نور در دو محيط کم نور و پر نور کمتر به نظر مي رسد و تصوير کمتر ضد نور مي شود.

بازه دايناميک در چه محل هايي اهميت پيدا مي کند؟

دربهاي ورودي که به سمت محيطهاي خارجي و پر نور باز مي شوند. پارکينگ هايي که يک قسمت پر نور و قسمتي کم نور دارند. اتاق هايي که پنجره هاي به سمت نور مستقيم دارند و … محيط هايي هستند که بازه دايناميک دوربين اهميت بالايي پيدا مي کند.

نمايندگي هايک ويژن

سوئيچ شبکه

بازه دايناميک دوربين هاي WDR چقدر است؟

اصطلاح Wide Dynamic Range تعريف دقيقي از ميزان اين بازه ندارد. در دوربين هاي امروزي عادي، بازه دايناميک حدود 50db است پس ميتوان هر دوربيني با بازه بيش از اين مقدار را WDR ناميد. موضوع اصلي و پر اهميت در انتخاب دوربين هاي WDR، توجه دقيق به ميزان اين بازه است. توجه داشته باشيد که بازه دايناميک چشم انسان حدود 160db است اما دوربين هاي مداربسته به سختي به اين مقدار ميرسند.

تفاوت WDR و BLC در چيست؟

WDR به معناي افزايش بازه دايناميک دوربين است در حالي که BLC تنها بازه دايناميک را جا به جا مي کند. مکانيزم WDR امکان ديدن همزمان تصوير در قسمت کم نور و پر نور را فراهم مي کند در حالي که در BLC از طريق باز کردن بيشتر ديافراگم امکان ديدن قسمت کم نور را به قيمت اشباع شدن قسمت پر نور ايجاد مي کند.

قابليت WDR در دوربين مداربسته چيست؟

تکنولوژي WDR در دوربين مداربسته چيست و چه کارايي دارد. در زمان انتخاب و خريد دوربين مدار بسته ممکن است عبارت دوربين  WDR را شنيده باشيد، حال قابليت WDR چيست؟ قابليت WDR در دوربين مداربسته يک مکانيزم بهبود دهنده کيفيت تصوير در شرايط نوري خاص (تفاوت ميزان روشنايي و نور در محيط) است. در اين مقاله سعي داريم به جزئيات بيشتري از اين قابليت بپردازيم.WDR مخفف عبارت Wide Dynamic Range و به معني بازه دايناميکي وسيع و بالاست.

1. Dynamic Range يا دامنه دايناميکي چه معنايي دارد

دامنه دايناميک محدوده اختلاف نور بين روشن ترين و تاريک ترين بخش تصوير است. اين مفهوم در دوربين مداربسته به ميزان توانايي دوربين براي دريافت تصوير در شرايط نوري متفاوت اشاره دارد. در واقع هرچه اين دامنه بيشتر باشد، بيان کننده اين است که  دوربين توانايي بيشتري در ديدن تصاوير با اختلاف نور در محيط را دارد. براي بيشتر دوربين هاي معمولي اين دامنه حدود 50db است. در حالي که براي چشم انسان دامنه ديناميکي معمولا حدود 100db است.

2. تکنولوژي WDR در دوربين مداربسته چيست

به بيان ساده تکنولوژي WDR در دوربين مداربسته سرويسي براي جبران مشکلات ناشي از قرار گرفتن در معرض نور و کنتراست بالاي نور است. بسيار به اين موضوع برخورد کرده ايد که اگر بخشي از تصوير نور شديد تري از بخش ديگر داشته باشد معمولاً تصوير بخش کم نور به صورت سياه و نا واضح ثبت مي شود. با اين قبليت تعادل بين دو بخش پرنور و کم نور برقرار شده و کيفيت تصوير بهبود مي يابد. در نتيجه تصوير به صورت يکنواخت تري ثبت مي شود.

3. WDR در چه شرايطي کاربرد دارد

مثالي از استفاده از اين قابليت را براي شما شرح مي دهيم. هنگامي که يک دوربين به سمت پنجره تنظيم شده است، در تصوير مناطق بسيار کم نور و بسيار پر نور را مي توانيم ببينيم. اگر دوربين به صورت عادي تصوير برداري کند و فاقد قابليت WDR باشد، بخشي از تصوير بسيار تاريک و بخشي ديگر بسيار روشن خواهد بود. اين موضوع منجر به از بين رفتن بسياري از جزئيات تصوير خواهد شد. از دست دادن جزئيات تصوير در عملکرد دوربين مداربسته به عنوان دوربين نظارتي و حفاظتي چندان مطلوب نيست. چرا که وقايع رخ داده شده در بخش تاريک به نوعي ثبت نخواهد شد. فناوري WDR در دوربين مداربسته با ايجاد تعادل و سطح نوري يکنواخت کمک به ثبت اين بخش از تصاوير شده است.

4. قيمت دوربين WDR

در هنگام خريد دوربين مداربسته دقت داشته باشيد دوربين مورد نظر بتواند نياز شما را برطرف کند. چرا که گاهي با صرف هزينه بالا، دوربين مداربسته مناسب کاربري شما نيست. اگر محل نصب دوربين مداربسته شما به گونه ايست که اختلاف نور در تصوير زياد است. از طرفي جزئيات تصوير براي شما حائز اهميت است حتماٌ وجود قابليت WDR در دوربين مداربسته را بررسي کنيد.

دوربين هاي مداربسته با قابليت True WDR براي رسيدن به تصوير نهايي با نتيجه مطلوب 60 فريم در ثانيه را ضبط مي کنند. براي انجام چنين کاري آنها به ظرفيت بيشتري براي پردازش تصوير نياز دارند. به همين دليل، دوربين با قابليت WDR واقعي گرچه گران ترند، اما نتايج بهتري را براي مالکان دوربين مداربسته ارائه خواهند کرد. به دليل فناوري بکار رفته در دوربين هاي WDR دار قيمت تمام شده اين دوربين بالاتر از دوربين هاي معمولي است. قيمت دوربين WDR از قيمت دوربين DWDR بالاتر است چرا که اين دو قابليت يکسان نيستند.

 اسپليتر دوربين مدار بسته

دستگاهDVR

انواع WDR در دوربين مداربسته

WDR به طور کلي به چهار نوع تقسيم مي شود:

WDR: (Wide Dynamic Range)

در اين نوع از WDR دوربين مداربسته به دو CCD مجهز شده است که نسبت به شرايط نوري محيط يکي با سرعت Exposure بالا و ديگري با سرعت Exposure پايين تصوير برداري مي کند، بدين صورت دوربين مداربسته با هر CCD يکبار تصوير را اسکن ميکند و در نهايت پردازشگر با ترکيب اين دو تصوير يک تصوير ميانگين که بالانس نوري درستي از قسمتهاي پر نور و تاريک تصوير دارد توليد مي کند.

اين روش بسيار شبيه فرآيند عکاسي HDR است که با تلفيق دو يا چندين عکس از يک منظره خاص که با Exposure هاي متفاوت گرفته شده اند تصويري توليد مي کند که ناحيه هاي بسيار روشن يا بسيار تاريک يک عکس را بوسيله عکسهاي ديگر پوشش مي دهد تا نهايتاً تصويري يک دست حاصل شود.

در WDR واقعي براي مثال دوربين مداربسته يکبار با سرعت ?/?? ثانيه و بار ديگر با سرعت ?/??? ثانيه تصوير مي گيرد و آتها را با هم تلفيق مي کند و تصويري با جزئيات بسيار بيشتر را توليد مي نمايد.

L-WDR

اين نوع از WDR براي کاهش هزينه از يک CCD استفاده مي کند و نحوه کار آن به اين شکل است که براي مثال اگر دوربين مداربسته امکان تصويربرداري تا ?? فريم/ثانيه را داراست، در فريم هاي فرد با کاهش سرعت Exposure و افزايش Gamma وضوح نواحي تيره را افزايش مي دهد و در فريم هاي زوج با افزايش سرعت Exposure و کاهش Gamma وضوح نواحي روشن تصوير را بهبود مي بخشد.

سپس با تلفيق اين دو فريم پشت سر هم تصوير بالانس شده اي را توليد مي کند. متاسفانه اين روش باعث کاهش نرخ فريم دوربين مداربسته به نصف مي شود و مثلاً دوربين مداربسته اي که در حالت عادي ?? فريم در ثانيه تصوير برداري مي کند درحالت L-WDR با نرخ ?? فريم در ثانيه تصوير برداري خواهد کرد. به همين خاطر است که نام Low-Frame WDR براي اين نوع از WDR انتخاب شده است.

S-WDR

راه حل پيشرفته تر، ولي کمي گرانتر استفاده از يک Dual Scan CCD است. اين نوع CCD همزمان دو تصوير يکي با Exposure بيشتر و يکي کمتر تهيه مي کند و با احتساب زمان تلفيق حدودا ?/? نرخ فريم کمتر از Single Scan CCD ها صرف تهيه تصوير مي کند و همين باعث مي شود که نرخ فريم کلي فقط ?/? حالت عادي باشد.

اندکي بيشتر از L-WDR. براي مثال دوربين مداربسته اي که در حالت عادي ?? فريم در ثانيه تصوير برداري مي کند درحالت S-WDR با نرخ ???? فريم در ثانيه تصوير برداري خواهد کرد. که اندکي بيشتر از L-WDR است.

D-WDR

D-WDR در واقع دستکاري ديجيتالي تصوير دوربين مداربسته است. اين روش تاثير به مراتب کمتري از روشهاي ذکر شده در بالا دارد ولي با اين حال کيفيت تصوير را تا حدي بهبود خواهد بخشيد البته جزئيات بيشتر در نواحي بسيار تيره يا روشن مشخص نخواهد شد.

با اين حال توليدکنندگان نمي توانند آن را بطور کل مورد استفاده قرار ندهند زيرا برتري هايي نسبت به WDR واقعي دارد از جمله اينکه نرخ فريم تصوير را کاهش نمي دهد و امکان استفاده همزمان با خاصيت DIS را داراست.

هر چهار نوع WDR که در بالا به آنها اشاره شد براي بهبود کيفيت تصوير در مواردي که پديده Backlighting مانع از دستيابي به تصوير مورد نظر ما مي شود قابل استفاده هستند با اين حال علاوه بر تکنولوژي WDR قابليت هاي ديگري از جمله BLC نيز براي کاهش اثرات اين پديده وجود دارد. در حال حاظر اکثر دوربين هاي مداربسته تحت شبکه داهوا داراي اين قابليت هستند که براي نصب در مکان هاي عمومي نظير ورودي پارکينگ براي پلاک خواني بسيار مناسب هستند.