مقالات آموزشی

تحلیلی بر دقت تصویری دوربین های مداربسته

درحوزه دوربین های مداربسته طی سالیان اخیر پیشرفت های شگرفی رخ داده است، که یکی از مهم ترین آن ها افزایش دقت تصویربرداری دوربین ها می باشد، در این راستا بهره گیری از دوربین های از یک تا دوازده مگاپیکسل در کاربردهای عمومی رایج می باشد، و بعضا در پروژه های خاص، دوربین های گرانقیمت با دقت تصویری به مراتب بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند.

  نکته قابل ذکر این است که افزایش دقت تصویری در دوربین ها بر خلاف ذهنیت کاربران مبتدی رابطه مستقیم و چشمگیر بر کیفیت تصویرآن ها ندارد.

  مثلا هنگامی که تصاویر دو دوربین 2 و 4 مگاپیکسل را بر روی دو مانیتور هم زمان رویت می شود در دید اولیه تفاوت چندانی  بر خلاف انتظار ، احساس نمی شود و لذا با توجه به اختلاف قیمت فاحش این دو دوربین توقع ذهنی  افراد، گاهاً برآورده نمی گردد، منظور اینکه هر چند کیفیت تصویر دوربین 4 مگا پیکسل بیشتر از 2 مگا پیکسل است ولی مشخصا کیفیت تصویر دو برابر احساس نمی شود.

  دلیل این امر کاملا منطقی است، برای فهم این موضوع  یک دوربین در مرکز و فضای کروی اطراف آن را در نظر بگیرید.

  در حقیقت، دوربین ما بخشی از سطح کره را پوشش تصویری می دهد. بدین شکل که مجموعه پیکسل های سنسور دوربین پرتو های نوری را متناسباً از همین سطح دریافت می نمایند و لذا مساحت و گستردگی سطح کره فرضی را می توان مورد تجزیه و تحلیل قرار داد در این رابطه بایستی توجه داشت که مساحت جانبی  کره فرضی از  فرمول   به دست می آید ، که در آن r   شعاع کره و به عبارتی فاصله دوربین تا سطح کره مذکور می باشد ، از این فرمول روشن می گردد که مساحت جانبی کره رابطه مجذوری با شعاع کره دارد، بطوریکه وقتی شعاع دو برابر می شود سطح جانبی کره چهار برابر می گردد.

   برای تفهیم بهتراین مسئله ،یک مثال روشن می آوریم، به فرض وقتی فاصله یک شی از دوربین 3 برابر می شود، به واسطه این دور شدن، با ذهنیت قرار گیری شی مذکور بر روی کره فرضی، تعداد پیکسل های اختصاصی در تصویر که آن شی را نمایش می دهند بمراتب کمتر و به     تقلیل پیدا می کنند، حال چنانچه خواسته باشیم به ازای سه برابر شدن فاصله شی تا دوربین کیفیت نمایش حفظ شود و کاهش پیدا ننماید بایستی رزولوشن نمایشی دوربین را     برابر کنیم تا جبران صورت پذیرد، ، مجددا با بیان مثال دیگر موضوع را روشن تر می سازیم، واقعیت این است که کیفیت نمایشی یک دوربین 2 مگا پیکسلی در فاصله فرضی 10 متر و دوربین  8 مگاپیکسلی در فاصله 20 متر یکسان است. چون فاصله دو برابر شد و لذا برای حفظ کیفیت ، رزولوشن دوربین می باید چهار برابر گردد یعنی 8 مگاپیکسل       .

با این استدلال به راحتی می توان تاثیر دقت نمایشی دوربین ها را درفواصل مختلف تا اجزای نمایشی را تجزیه و تحلیل نمود. فرض نمایید امکان پلاک خوانی برای یک دوربین  مگا پیکسلی در یک موقعیت خاص تا حد فاصل   متری امکان پذیر است، حال چنانچه در همان شرایط و با همان زاویه دید یک دوربین  مگا پیکسلی جایگزین شود می توان محاسبه نمود که حد فاصل پلاک خوانی به چه میزان افزایشی یا کاهشی میشود () . برای این منظور رابطه تناسبی زیر کارساز است . 

برای مثال چنانچه دوربین اولیه 2 مگاپیکسل و امکان پلاک خوانی آن تا 15 متر مقدور باشد با جایگزین کردن آن با دوربین 12 مگاپیکسلی با بهره گیری از این فرمول امکان پلاک خوانی با همان زاویه دید،  36.7 متر خواهد شد. در این تحلیل، محاسبات نشان می دهد که دقت دریافت تصویر 6 برابر شده لیکن فاصله نمایشی مورد انتظار کمتر از 2.5 برابر گردیده است.

لذا توجیه افزایش کیفیت تصویر از 2 مگا پیکسل  به 12 مگا پیکسل برای کاربران و مشتریان نا آشنا ،علی رغم افزایش قابل توجه  کیفیت تصاویر، ،بعضا مشکل می باشد مضاف بر اینکه این دو مدل دوربین اختلاف قیمت فاحش داشته و ممکن است انتظار ذهنی آن ها را بطور کامل برآورده نسازد.

توجه فرمایید که حجم اطلاعات خروجی دوربین ها بطور مستقیم متناسب با رزولوشن آن ها می باشد، لذا در مواردی که حداکثر مدت زمان ضبط تصاویر اهمیت دارد، عطف به توضیحات ارائه شده ، بعضا بهره گیری فراگیر از دوربین های با رزولوشن بالا توجیه فنی و اقتصادی ایده آلی در پروژه ها ندارد. مضاف بر اینکه دوربین های با رزولوشن بالاتر از قیمت بیشتری برخوردار هستند ، لذا برای بهینه سازی هزینه و افزایش بهره وری مالی و فنی پروژها کارشناسی دقیق، امری عقلایی و پراهمیت می باشد. تا متناسبا انتخاب و تهیه دوربین ها صورت پذیرد.

در ضمن توصیه می شود که قبل از انتخاب دوربین ها و اجرای پروژه ها نسبت به توجیه مشتریان حساس اقدام شود تا حتی المقدور مشکلی از باب عدم رضایت ذهنی وی پیش نیاید.

تهیه و تنظیم: مهرداد اسماعیل بیگی           

 

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

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

دکمه بازگشت به بالا