انواع لنز دوربین مداربسته

اندازه و نوع لنز دوربین مداربسته نقش بسیار مهمی در کیفیت تصویری که از دوربین گرفته میشود دارد. در نتیجه انتخاب لنز مناسب برای دوربین مداربسته کار بسیار مهمی است. ما قصد داریم تا در این مقاله برخی از تفاوت های مهم لنز های دوربین مداربسته را با شما به اشتراک بگذاریم تا بتوانید بهترین انتخاب را با توجه به نیاز های خود داشته باشید با ما در ادامه مقاله انواع لنز دوربین مداربسته همراه باشید.

لنز دوربین مداربسته چیست؟

به مجموعه ای استوانه ای شکل که همراه با تعدادی عدسی صیقل داده شده، در پشت سر یکدیگر قرار گرفته اند لنز گفته می شود. خوب یا بد بودن کیفیت تصویر بیشتر به اندازه سنسور و کیفیت عدسی ها و همچنین فاصله قرار گیری آنها در لنز بستگی دارد.

قدرت و کیفیت لنزها به عوامل گوناگونی بستگی دارد که مهم ترین آن ها فاصله کانونی و عدد دیافراگم است. همچنین لنز دوربین مداربسته، یک قطعه مهم در سیستم‌های مداربسته است که برای تسهیل فرآیند تصویربرداری استفاده می‌شود. این لنزها برای تغییر زاویه دید و فوکوس بر روی اجسام استفاده می‌شوند که بر روی بدنه دوربین نصب می‌شوند.

فاصله کانونی اصطلاحی است که فروشندگان دوربین مدار بسته و افرادی که در این حوزه فعالیت دارند بسیار به کار می برند و به معنی فاصله بین مرکز اپتیکی لنز تا سنسور دوربین می باشد. با کمتر شدن فاصله کانونی لنز، زاویه دید بیشتر شده و گفته می شود لنز وایدتری خواهیم داشت. اما هرچه میزان این فاصله بیشتر می گردد زاویه دید کم شده و در نهایت کیفیت تصویر پایین تری خواهیم داشت.

فاصله کانونی برخی لنزها قابل تغییر بوده و می توان با تنظیم این فاصله به بهبود تصویر نهایی کمک کرد اما برخی از آنها دارای فاصله کانونی ثابتی بوده و امکان تغییر آن وجود نخواهد داشت. بنابراین به فاصله مرکز عدسی لنز تا نقطه هم گرایی عدسی فاصله کانونی گفته میشود.

بیشتر بخوانید: دوربین مداربسته یا CCTV چیست

انواع لنز دوربین مدار بسته بر اساس فاصله کانونی:

برای به دست آوردن بهترین لنزهای دوربین مداربسته یا امنیتی، ابتدا باید یک اطلاعات کامل در مورد انواع لنز دوربین مداربسته و مقایسه آن‌ها داشته باشیم. به صورت کلی لنز دوربین به سه دسته تقسیم می‌ شود که عبارتند از:

• لنز دوربین مداربسته متغیر یا Varifocal:

لنز دوربین مداربسته varifocal به نوعی لنز دوربین گفته میشود که قابلیت تغییر فاصله کانونی خود را دارد. به طور کلی میتوان گفت به صورت اپتیکال زوم  ( زوم اپتیکال بر اساس تغییر فاصله کانونی لنز عمل می کند. هر چه فاصله کانونی لنز بیشتر باشد میزان بزرگنمایی بیشتر خواهد بود) به داخل یا خارج زوم میکند.

میتوانید این نوع لنز ها را طوری تنظیم کنید که دید و محدوده بیشتری را پوشش دهد و یا یک محدوده مشخص شده را با جزییات بیشتر و با کیفیت تری نمایش دهد. همچنین لنز وریفوکال این امکان را فراهم میکند تا بتوانید زاویه دید و مقدار زوم را به مقدار دلخواه تنظیم کنید.

این نوع لنز دارای محدوده فاصله کانونی گوناگونی هستند که هر یک از آنها در دفترچه راهنماییشان نوشته شده است. کمترین و کوچکترین فاصله کنونی دوربین های مداربسته 2.8-12 میلی متر و بزرگترین آنها 5-100 میلی متر است. منظور از فاصله ی کانونی بزرگتر، مشاهده تصاویر با جزییات و زوم بالا در صورتی که مقدار کمتر، نشان دهنده زاویه گسترده تر و در نتیجه مشاهده محدوده بیشتری است.

بهتر است بدانید تغییر فاصله کانونی در برخی از دوربین های مداربسته به صورت دستی انجام میشود اما در دوربین های حرفه ای تر میتواند به صورت اتوماتیک انجام شود. از لنز دوربین مداربسته وریفوکال بیشتر در دوربین های مداربسته دام، دوربین مداربسته دام اسپید و دوربین مداربسته بولت استفاده می شود و محدود به دوربین های خاصی نیست.

استفاده از لنز دوربین مداربسته وریفوکال دارای مزایایی است که عبارتند از:

1. تنظیم زاویه دید: با استفاده از لنز وریفوکال، می‌توانید زاویه دید دوربین را تنظیم کنید. این ویژگی به شما اجازه می‌دهد تا بین زاویه دید وسیع (زوم خارجی) و زاویه دید باریک‌تر و بزرگنمایی شده (زوم ورودی) تغییر دهید. این ویژگی بسیار مفید است زمانی که نیاز به پوشش مناطق گسترده‌تر یا تمرکز بر روی جزئیات خاص دارید.
2. انعطاف پذیری: لنز وریفوکال انعطاف پذیری بیشتری در انتخاب زوم و فاصله کانونی به شما می‌دهد. این به شما امکان می‌دهد تا با تنظیم لنز، به طور دقیق تناسب نیازهای خود را با محیط مورد نظرتان برقرار کنید.
3. هزینه کمتر نسبت به لنز‌های زوم متغیر: در مقایسه با لنز‌های زوم متغیر، لنز‌های وریفوکال اغلب هزینه کمتری دارند. این به شما امکان می‌دهد تا با هزینه کمتر دریچه‌ای به تنظیمات زوم و فاصله کانونی داشته باشید.
4. سهولت استفاده: تنظیم لنز وریفوکال بسیار آسان است. شما می‌توانید با چرخاندن حلقه تنظیم زوم و فاصله کانونی، به سرعت زاویه دید را تغییر دهید و به تناسب خودتان برسانید.
5. انطباق با نیازهای متغیر: در برخی از موارد، نیازهای شما در مورد زاویه دید و بزرگنمایی ممکن است تغییر کند. با استفاده از لنز وریفوکال، می‌توانید به سادگی و بدون نیاز به تعویض لنز، تنظیمات را تغییر داده و به نیازهای جدید و متغیر پاسخ دهید.

• لنز دوربین مداربسته ثابت یا Fixed lens:

به صورت کاملا ساده می توان بیان کرد، که لنز دوربین مداربسته ثابت یا Fixed lens نوعی از لنز دوربین مداربسته است، که امکان تغییر فاصله کانونی در آن وجود ندارد، یعنی پس از نصب دوربین مداربسته دارای لنز ثابت، زاویه دید ثابت می باشد و امکان تغییر در آن وجود نخواهد داشت.

اگر بخواهیم لنز ثابت را علمی تر توضیح دهیم می توانیم بگویم این لنز دارای یک فاصله کانونی ثابت است، و همچنین امکان زوم و بزرگ نمایی را ندارد؛ در بازار، دوربین های مداربسته با لنز های ثابت با فاصله کانونی 2، 4، 6، 8 و 12 ارائه می شوند. لنز ثابت (Fixed Lens) در دوربین‌های مداربسته یک لنز با فاصله کانونی ثابت است که نمی‌توان فاصله کانونی آن را تغییر داد.

به عبارت دیگر، لنز ثابت فقط یک زاویه دید ثابت را پوشش می‌دهد و امکان تغییر زوم یا بزرگنمایی را ندارد. معمولاً لنز‌های ثابت در دوربین‌های مداربسته با فاصله کانونی ثابتی مانند: 2.8mm ،4mm و 12mm استفاده می‌شوند. هر یک از این لنز‌ها زاویه دید مشخصی را پوشش می‌دهند و بر اساس نیاز شما می‌توانید لنز مناسب را انتخاب کنید.

مزایای استفاده از لنز دوربین مداربسته ثابت عبارتند از:

1. قیمت کمتر: لنز‌های ثابت عموماً هزینه کمتری نسبت به لنز‌های وریفوکال یا زوم دارند. این به شما امکان می‌دهد تا با هزینه کمتر به دوربین‌های مداربسته با کیفیت دسترسی پیدا کنید.
2. سادگی استفاده و تنظیم: با لنز ثابت، نیازی به تنظیم زوم یا فاصله کانونی ندارید. این لنزها به شما این امکان را می دهد تا دوربین را به سادگی و به سرعت نصب کرده و از آن استفاده کنید.
3. عمر طولانی: لنز‌های ثابت به دلیل ساختار ساده‌تر و عدم وجود قطعات متحرک کمترین احتمال خرابی را داشته و عمر طولانی تری نیز دارند.
4. کیفیت تصویر: لنز‌های ثابت معمولاً با کیفیت بالایی ساخته می‌شوند و می‌توانند تصاویر واضح و دقیقی را در نقاط کانونی خود ارائه دهند.

• لنز دوربین مداربسته موتوردار یا Motorized:

لنز دوربین مداربسته موتوردار (Motorized Lens) یا همچنین به آن لنز موتوریزه نیز گفته می‌شود، یکی از انواع لنز دوربین مداربسته است که دارای یک موتور داخلی برای تنظیم فاصله کانونی و زوم است. این نوع لنز به شما این امکان را می‌دهد فاصله کانونی و زوم را به‌طور اتوماتیک یا از راه دور تنظیم کنید بدون نیاز به تنظیم دستی.

مزایای استفاده از لنز دوربین مداربسته موتوردار عبارتند از:

1. انطباق آسان: با استفاده از لنز موتوردار، می‌توانید به سرعت و با دقت زوم و فاصله کانونی را تنظیم کنید، بدون نیاز به تنظیم دستی. این به شما این امکان را می‌دهد به سرعت واکنش نشانه‌گیری کنید و به صورت فوری به نیازهای محیط پاسخ دهید.
2. انعطاف پذیری: لنز موتوردار انعطاف پذیری بیشتری را در تغییر زوم و فاصله کانونی به شما می‌دهد. که سبب می شود تا به طور دقیق و سریع تنظیمات را تغییر داده و به نیازهای متغیر پاسخ دهید.
3. کنترل از راه دور: لنز موتوردار معمولاً قابلیت کنترل از راه دور را داراست، به این معنی که می‌توانید از دستگاه کنترل یا نرم‌افزار مدیریت، فاصله کانونی و زوم را تنظیم کنید. این ویژگی بسیار مناسب است زمانی که نیاز به تنظیمات دوربین در مواقعی مانند نظارت از راه دور یا تنظیمات از راه دور دیگری دارید.
4. دقت و استحکام: لنز‌های موتوردار معمولاً دارای دقت بالا در تنظیم فاصله کانونی و زوم هستند. همچنین، با داشتن ساختار داخلی مکانیکی قوی، این نوع لنز‌ها استحکام بالایی دارند.

معرفی انواع لنز دوربین مدار بسته:

لنز دوربین مدار بسته در دسته بندی جزئی تر به انواع مختلفی از جمله: لنز نرمال، لنز واید و لنز زوم و … تقسیم شده اند که شاید نام آنها در هنگام خرید دوربین شنیده باشید. در ادامه به معرفی انواع لنز دوربین مدار بسته می پردازیم.

• لنز دوربین مدار بسته واید:

به لنزهایی که فاصله کانونی آنها از سنسور به کار رفته در آن کمتر باشد لنز واید گفته می شود که واید یا wide به معنای پهن است. توجه داشته باشید هرچقدر فاصله لنز کمتر باشد تصاویر نزدیکتر را بهتر نشان میدهد و زاویه دید آن بیشتر است. به این معنا که فاصله کانونی واید که طبق جدول آن حدودا بین 8mm-75mm است، مقدار زیادی تری دارد.

بنابراین زاویه کمتر میشود و تصاویر از دور بهتر دیده می شود. در این شرایط فقط بخشی از تصویر در نزدیک یا دور فوکوس میشود و اگر فوکوس نبود باید به صورت دستی تصاویر را فوکوس کنیم. این نوع لنز دوربین مدار بسته از پر کاربردترین لنز های دوربین مدار بسته هستند. لنزهای واید بیشتر در فضاهای باز و فضاهای داخلی بسیار مورد استفاده قرار میگیرد و با توجه به ویژگی های آن، زاویه دید بیشتری ایجاد میکند. زاویه دید وسیع این نوع از لنزها سبب شده تا بتوان از آنها در ارتفاعات بیشتر از 3 متر استفاده نمود، به صورتی که تمامی کادر مورد نظر در تصویر ایجاد شده قرار بگیرد.

چشم انسان توانایی مشاهده زاویه دید خاصی را داشته و لنزهای واید دیدی را که ایجاد می کنند بیشتر از استاندارد چشم انسان می باشد. با کم تر شدن فاصله کانونی در این نوع از لنزها، تصاویر ایجاد شده پهن تر می گردد و به همین دلیل نصابان، دوربین ها را در محلی نصب می کنند که دارای زمینه ساده باشد. لنزهای واید بیشتر در مواقعی که تصویر دور برای ما اهمیت دارد کاربرد داشته و در نماهای نزدیک عملکرد بسیار خوبی ندارند.

• لنز دوربین مدار بسته تله:

تله یا Tele eye به معنای دور است. هر چه قدر فاصله کانونی لنزی بیشتر باشد، تصاویر دور را بهتر نشان می دهد یعنی بزرگنمایی آن بیشتر است ولی در عوض زاویه دید کمتری دارد.

دوربین های تله برای تصویربرداری از محیط هایی استفاده می شود که ما می خواهیم با جزئیات بیشتری نظارت کنیم. مانند: درب ورود، روی یک میز و… در این موقعیت ها باید از دوربین هایی استفاده کنیم که لنز بالاتری دارند مانند؛ دوربین های تله.

• لنز دوربین مدار بسته دیجیتال:

به علت تفاوت های ساختاری که در دوربین مداربسته دیجیتال خصوصا در بخش صفحه حساس (فیلم و حسگر) وجود داشت، سازندگان ناچار به ایجاد تغییرات خاصی در لنزها و یا بهبود آنها شدند. اما به طور کلی، اصول کاری لنزها یکی است و بسیاری از لنزها به صورت مشترک در دوربین های مداربسته آنالوگ و دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرند.

حال آنکه هر چه از مرکز حسگر به سمت اطراف حسگر می رویم، نور مایل تر به سلول های نوری برخورد می کند در نتیجه بخشی از نور به بالای سلول برخورد کرده و بخشی با برخورد به دیواره جانبی سلول به هدر می رود. این امر باعث هدر رفتن بخشی از نور و ایجاد تاثیری مانند خطای رنگی (ایجاد حاشیه رنگی در لبه اجسام) به خصوص در قسمت هایی با کنتراست بالا می شود. در این شرایط در لبه اجسام، حاشیه رنگی خصوصا ارغوانی ایجاد می شود.

به این خطا در اصطلاح اتلاف نور و خطای رنگی گفته می شود. در دوربین هایی مداربسته با حسگر بزرگ تر، نوری که به بخش های انتهایی حسگر می رسد مایل تر است، در نتیجه تاثیر این خطا تشدید خواهد شد. این خطا در لنزهای زاویه باز نیز تشدید می شود به همین دلیل برخی از سازندگان، برای کاهش این نقص، قطعاتی را جهت مستقیم کردن تابش نور، به انتهای برخی از لنزهای دیجیتال اضافه کرده اند.

بیشتر بخوانید: راه های نگهداری از دوربین مداربسته

عوامل تاثیر گذار در انتخاب لنز دوربین مناسب:

• فاصله کانونی در دوربین ها:

در دوربین‌های مداربسته، فاصله کانونی (Focal Length) به فاصله بین نقطه کانون لنز و سطح حسگر تصویر اشاره دارد. فاصله کانونی بر اساس اندازه حسگر تصویر و زاویه دید مورد نظر تعیین می‌شود. معمولاً فاصله کانونی با میلی‌متر (mm) نشان داده می‌شود.

• F-number در انواع لنز دوربین مداربسته:

 F-number نشان دهنده نوری است که به وسیله لنز عبور می­‌کند. هرچه عدد کوچکتر باشد مقدار نور ورودی بیشتر می­‌شود. به طور کلی برای انتخاب لنز بهتر است از F-number کوچکتر انتخاب شود، چرا که دهانه بزرگتری دارد و می‌تواند میزان نور بیشتری را عبور دهد، که به داشتن S/N بهتر و بهبود حساسیت کمک می‌­کند.

بهتر است بدانید هنگامی که دهانه لنز بزرگ تر باشد باعث میشد عمق محدوده دید کمتر شود، که این موضوع اصلا مناسب یک سیستم نظارتی تصویری نیست. در این موقعیت لنز با ویژگی auto iris برای رفع مشکل انتخاب خوبی است. زیرا auto Iris می‌تواند تنظیمات ویدئویی را برای رسیدن به سطح مطلوب به صورت خودکار انجام دهد.

• روزنه عبور نور یا Iris:

همانطور که در قسمت بالا اشاره کردیم روزنه عبورنور وظیفه کنترل میزان نور از دیافراگم را به عهده دارد. هنگامی که Iris یا عنبیه یک دهانه بزرگ ایجاد کند، نور بیشتری می­‌تواند از آن عبور کند. البته این به این معنی نیست که هرچه عنبیه بزرگتر باشد تصاویر بهتری می‌توانید به دست بیاورید. درنتیجه انتخاب یک نوع عنبیه مناسب بسیار مهم است  اما Iris  به سه دسته کلی تقسیم می­شود:

1. Iris ثابت
2. Iris دستی
3. Iris اتوماتیک

در Iris ثابت مقدار نور ورودی به دوربین قابل کنترل نیست و برای ضبط داخلی که در آن سطوح نور ثابت است، مناسب است. با Iris دستی می توان مقدار نور را تنظیم نمود و این تنظیمات معمولا هنگام نصب انجام می­‌شود زیرا دسترسی به دوربین بعد از نصب مشکل است. Iris ها اتوماتیک motorized هستند و به طور خودکار تنظیم می­‌شوند و با توجه به تغییر نور در طول روز باز می‌­شوند. Iris اتوماتیک به دو صورت DC-irises (کنترل موتور در داخل دوربین) و video_Irises ( کنترل آن در داخل لنز خودش) وجود دارد.

• فرمت دوربین در انواع لنز دوربین مداربسته:

نکته دیگری که باید در خرید دوربین مداربسته به آن توجه نمائید، فرمت یا قالب دوربین مداربسته است. اندازه لنز اپتیکال باید براساس اندازه سنسور تصویر و کمی بزرگتر از سنسور تصویر باشد. برای مثال سنسور 2/1 اینچی لنزی با سایز اپتیک 2/1 اینچ و سنسور 3/1 اینچی لنزی با سایز 3/1 اینچ را باید داشته باشد. اگر اندازه اپتیک لنز کم­تر از سنسور تصویر باشد ممکن است تیرگی در مرکز تصویر داشته باشیم.

• رزولوشن در انواع لنز دوربین مداربسته:

در گذشته برای دوربین­‌های قدیمی که فقط رزولوشن D1 را ساپورت می­‌کردند، انتخاب رزولوشن مناسب برای لنز مساله مهمی نبود. زمانی که رزولوشن دوربین­‌ها به مگاپیکسل ارتقا پیدا کرد، انتخاب رزولوشن مناسب لنز به یکی از نیازهای دوربین­های مداربسته برای اینکه بتواند رزولوشن­‌های بالا را ساپورت کند، تبدیل شد. بسته به رزولوشن، لنز به 3M،2M،D1، … تقسیم بندی می‌­شود.