P-Iris چيست و آيا قابل پشتيباني در دوربین Axis مي‌باشد؟

P-Iris کنترل دقیق دیافراگم دوربین مداربسته برای بهینه‌سازی کیفیت تصویر مي‌باشد. P-Iris نخستين بار توسط شركت Axis  توليد كننده برند معروف دوربین Axis ساخته شد.

 P-Iris راه حلی براي دوربین‌‌هاي تحت شبکه از جمله دوربين اكسيس است كه به آنها كمك مي‌كند در تمام شرایط نوری عملکرد بهینه‌ای داشته باشند. با اين راه حل، ویدیوی با وضوح بالا با عمق میدان کافی ضبط مي‌شود، در حالی به طور خودکار پراش و انحراف تصویر به حداقل می‌رسد.

P-Iris اندازه دريچه لنز دوربین Axis را تنظیم می‌کند که به آن دیافراگم نیز میگویند. دیافراگم دوربین مداربسته (Iris) مقدار نوری را که از آن عبور می‌کند، را کنترل می‌نمايد، به طوری که تصاویر به درستی نوردهی مي‌شوند،  اما اندازه دیافراگم بر عمق میدان و وضوح تصویر نیز تاثیر می‌گذارد.

در شرایطی که سطوح روشنایی متفاوت است، معمولاً در فضای باز، دیافراگم دوربین مداربسته (Iris) قابل تنظیم خودکار توصیه می‌شود. معمولاً شامل لنز DC-iris  مي‌باشد، اما یک لنز DC-iris فقط به سطوح نور پاسخ می‌دهد و تاثیر دیافراگم را بر سایر کیفیت‌های تصویر مانند عمق میدان را در نظر نمی‌گیرد. براي رفع اين نقص، لنزهاي P-Iris  طراحی شده‌اند.

سیستم P-Iris شامل یک لنز P-Iris و نرم افزار تخصصی دوربین مي‌باشد. این نرم افزار موتوری را در لنز P-Iris کنترل می‌کند و امکان کنترل خودکار و دقیق دریچه ورود نور روی لنز يا دیافراگم دوربین مداربسته را فراهم می‌کند.

 هدف P-Iris بهبود کیفیت تصاویر با تعیین موقعیت بهینه دریچه ورود نور (Iris) است، به طوری که قسمت مرکزی و بهترین عملکرد لنز در بیشتر مواقع استفاده مي‌شود. این موقعیت که با ضريب f  مشخص می‌شود، جایی است که لنز عملکرد بهینه‌ای دارد و بسیاری از خطاهای نوری کاهش می‌یابد و کیفیت تصویر (از نظر کنتراست، وضوح و عمق میدان) بهترین مي‌باشد. لنزهای P-Iris را مي‌توان در دوربین‌هایی که از آن پشتیبانی می‌کنند نظير دوربین Axis استفاده نمود.

معرفی

دوربين‌هاي نظارت تصویری شبکه امروزی از جمله دوربین Axis تصاویری با وضوح خیره کننده تولید می‌کنند. دوربین Axis با حسگرهای تصویر مگاپیکسلی، HDTV  یا K 4 تصاویر بسیار دقیقی را ضبط می‌كنند که به شناسایی افراد و وسایل نقلیه کمک می‌نمايند، اما کیفیت تصویر فقط به وضوح سنسور دوربین بستگی ندارد.

در واقع، مولفه‌ها و عوامل زیادی در تولید تصاویر واضح دخالت دارند، به‌ویژه در محیط‌های بیرونی که دوربین‌ها شرایط نوری بسیار متفاوتی مواجه هستند. به عنوان مثال کیفیت لنز و توانایی آن در کنترل دیافراگم یکی دیگر از عوامل بسیار مهم در به دست آوردن کیفیت تصاویر مناسب است.

برای غلبه به برخی از چالش‌های تحمیل شده توسط شرایط نوری مختلف، عدسی با نوع جدیدی از کنترل دریچه ورود نور به طور مشترک توسط شركت Axis و سازنده لنز Kowa ساخته شد. دیافراگم دوربین مداربسته این نوع عدسی‌ها P-Iris  ناميده شد و به معنای دریچه ورود نور دقیق است.  P-Iris بر اساس استاندارد مشخص ساخته شده است و با هر دوربینی از جمله دوربین Axis که آن را پشتیبانی می‌کند، نصب مي‌شود. لنز P-Iris وضوح تصویر را بهبود می‌بخشد و قابلیت استفاده از تصویر را در نظارت تصویری با دوربین‌های شبکه ثابت افزایش می‌دهد.

این محتوا اطلاعات کلی در مورد دیافراگم دوربین مداربسته و تأثیراتی که تنظیمات آن می‌تواند بر کیفیت تصویر داشته باشد ارائه می‌دهد. همچنین نحوه عملکرد کنترل دریچه ورود نور يا دیافراگم دوربین مداربسته را توضیح می‌دهد و به طور خاص نحوه تنظیم دریچه ورود نور را برای بهینه‌سازی کنتراست، وضوح و عمق میدان توسط لنز P-Iris توضیح می‌دهد.

نقش دیافراگم دوربین مداربسته

دیافراگم دوربین مداربسته(Iris) اساساً مانند عنبیه چشم انسان عمل می‌کند. اين قطعه مقدار نوری را که از دوربين عبور می‌کند را کنترل می‌نمايد تا تصویر به درستی نوردهی ‌شود. دهانه دریچه ورود نور، دیافراگم نامیده می‌شود. اندازه دیافراگم نیز بر عمق میدان و وضوح تصویر تأثیر می‌گذارد.

  دیافراگم دوربین مداربسته میزان نور عبوری را کنترل می کند.

لنز فقط در یک نقطه به نام نقطه فوکوس می‌تواند با دقت فوکوس کند. با این حال، قسمتی در جلو و پشت نقطه فوکوس وجود دارد که اشیاء در آن مشخص مي‌شوند. این محدوده به عنوان عمق میدان یا محدوده فوکوس شناخته می‌شود. عمق میدان یک اندازه گیری مهم در دوربين‌هاي  نظارتي است زیرا عمق میدان بیشتر، اين امکان می‌دهد تا صحنه را بیشتر به وضوح ببينيد.

داشتن عمق میدان بیشتر به این معناست که اشیاء در محدوده بزرگتر در اطراف نقطه کانونی واضح به نظر می‌رسند. 1 عمق میدان  2 فاصله کانونی - فاصله از دوربین تا نقطه کانونی آن.

عمق میدان با اندازه دیافراگم نسبت معکوس دارد. داشتن دیافراگم بزرگ باعث کاهش عمق میدان می‌شود، در حالی که دیافراگم کوچکتر باعث افزایش آن می‌شود. بنابراین برای به حداکثر رساندن عمق میدان، بایستي از یک دیافراگم کوچک (داراي ضريب f بزرگ) استفاده کنید.

  نمونه‌هايي براي عمق میدان برای اندازه‌های مختلف دیافراگم دوربین مداربسته با فاصله کانونی 2 متر (7 فوت). یک دهانه ديافراگم کوچکتر (ضريب f بزرگتر)، به اشیاء اين امکان را می‌دهد تا در فاصله طولانی‌تری در فوکوس باشند.

با این وجود، براي وضوح تصویر نه تنها عمق میدان مناسب لازم است، بلکه به حداقل رساندن خطاهای نوری و انحرافات لنز نیز نیاز مي‌باشد. همه لنزها زمانی که از کل سطح لنز استفاده مي‌نمايند، نوعی انحراف تصویر ایجاد می‌كنند. استفاده از دیافراگم دوربین مداربسته خیلی کوچک، باعث تاری تصویر ناشی از پراش مي‌شود.

این مشکل به‌ویژه در صحنه‌های روشن در فضای باز وجود دارد، نور شدید، دوربین را مجبور می‌کند تا دريچه نور به حداقل برساند، در نتيجه باعث پخش شدن نور يا پراش در بسیاری از پیکسل‌ها می‌شود.

همانطور که در تصویر سمت راست قابل مشاهده است، دیافراگم با دهانه خیلی کوچک باعث پراش می‌شود.

هرچه اندازه پیکسل سنسور تصویر دوربین کوچکتر باشد، پراش باعث مشکلات جدی‌تری می‌شود. با پیکسل‌های کوچکتر، نور پراکنده به تعداد بیشتری خواهد رسید. این مشکل در دوربین‌هایی که از لنز  DC-iris  خودکار دارند، قابل مشاهده است. در آنها ترکیبي از سنسورهای مگاپیکسلی با پیکسل‌های کوچک استفاده می‌شود.

گزینه‌های کنترل دیافراگم

 یک لنز می‌تواند دارای دیافراگم ثابت یا قابل تنظیم داشته باشد و لنزهای قابل تنظیم را می‌توان به صورت دستی یا خودکار تنظیم نمود. سه نوع کنترل دیافراگم اتوماتیک وجود دارد:

• DC-iris
• Video iris
• P-Iris

در لنز دیافراگم دستی، دیافراگم بایستي با دست تنظیم شود. برای کاربردهای داخلی که سطح نور ثابت است، لنز دیافراگم دستی مناسب است زیرا باز شدن دیافراگم نیازی به تنظیمات مداوم ندارد و ثابت مي‌ماند.

در شرايطي با سطوح نور متفاوت، مانند نصب دوربین در فضای باز، لنز با ديافراگم قابل تنظیم خودکار انتخاب بهتری مي‌باشد. لنزهای DC-iris و لنزهای ویدیویی هر دو از سیگنال آنالوگ استفاده می‌کنند که به سیگنال کنترل تبدیل می‌شوند.

 در لنز DC-iris این تبدیل در دوربین و در Video iris در لنز انجام می‌شود. لنزهای DC-iris و لنزهای ویدیویی فقط به سطوح نور در صحنه پاسخ می‌دهند. تاثیر باز شدن ديافراگم بر سایر کیفیت‌های تصویر مانند عمق میدان را در نظر نمی‌گیرند. با این نوع لنزها، دیافراگم دوربین مداربسته فقط در پاسخ به سطح نور باز یا بسته می‌شود. این نقصی است که P-Iris برای رفع آن طراحی شده است.

جدیدترین نوع استاندارد توسعه یافته، لنز  i-CSمي‌باشد كه ترکیبی از کنترل بهینه دیافراگم دوربین مداربسته مشابه لنزهای P-Iris، با فوکوس خودکار از راه دور و عملکرد زوم است.

P-Iris  چگونه کار می‌کند؟

سیستم P-Iris شامل یک لنز P-Iris و نرم افزار دوربین تخصصی است. این نرم افزار موتوری را در لنز P-Iris کنترل می‌کند و امکان کنترل خودکار و دقیق ديافراگم را فراهم می‌نمايد. برخلاف لنزهای DC-Iris، وظیفه اصلی کنترل P-Iris تنظیم مداوم جریان نور از طریق لنز نیست. در عوض، هدف اصلی P-Iris بهبود کیفیت تصویر با تنظیم موقعیت بهینه دیافراگم دوربین مداربسته است، به گونه‌ای که بخش مرکزی و بهترین عملکرد لنز در بیشتر مواقع استفاده مي‌شود. این موقعیت که با ضريب f بیان می‌شود، جایی است که لنز عملکرد بهینه‌ای دارد و بسیاری از خطاهای نوری کاهش می‌یابد و کیفیت تصویر (از نظر کنتراست، وضوح و عمق میدان) بهترین است. این تنظیم پیش فرض برای دوربین‌هاي شبکه با P-Iris استفاده مي‌شود.

تصویر سمت چپ با دوربین با  لنز DC-iris گرفته شده است. تصویر سمت راست با دوربینی با  لنز P-Iris گرفته شده است و عمق میدان بیشتری نسبت به تصویر سمت چپ دارد.

تصویر سمت چپ با دوربین داراي لنز DC-iris گرفته شده است. تصویر سمت راست با دوربینی با لنز P-Iris گرفته شده است و کنتراست واضح تری نسبت به تصویر سمت چپ نشان می‌دهد.

كاربرد لنز P-Iris

كاربرد لنز P-Iris شامل استفاده در وسایل الکترونیکی از جمله دوربین Axis - افزایش (تقویت سطح سیگنال) و زمان نوردهی - برای مدیریت تغییرات جزئی در شرایط نور و بهینه‌سازی بیشتر تصاویر است. لنز P-Iris  اجازه می‌دهد تا موقعیت بهینه دیافراگم دوربین مداربسته تا زمانی که ممکن است حفظ شود.

در شرایطی که موقعیت ترجیحی دیافراگم دوربین مداربسته و قابلیت‌های پردازش الکترونیکی دوربین نمی‌توانند نوردهی را به درستی تصحیح کنند، دوربین P-Iris به طور خودکار به دیافراگم دوربین مداربسته دستور می‌دهد تا به موقعیت دیگری حرکت کند. در شرایط تاریک، به عنوان مثال، دیافراگم دوربین مداربسته به طور کامل باز می‌شود. در موقعیت‌های روشن، دوربین با لنز P-Iris  برنامه‌ریزی شده است تا بسته شدن دیافراگم دوربین مداربسته را به موقعیتی محدود نمايد که از پراش یا تاری جلوگیری کند. بنابراین، در تمام شرایط نوری، P-Iris  می‌تواند به طور خودکار تنظیماتی را برای ارائه کیفیت تصاویر مطلوب انجام دهد.

توجه به این نکته ضروری است که برای استفاده از لنز P-Iris بایستي دوربین (دوربین Axis) از آن پشتیبانی کند. براي خريد دوربين مدار بسته با لنز  P-Iris مي‌توانيد به نمايندگي Axis مراجعه نماييد و از آنها راهنمايي بگيريد.