کیفیت تصویر یا رزولوشن چیست؟

تعریف وضوح تصویر در دوربین مداربسته:

وضوح تصویر، واگشود تصویر یا قدرت تفکیک‌پذیری تصویر ( Image resolution ) در علوم تصویری به توانایی یک سیستم برای متمایزسازی جزئیات یک تصویر در یک سیگنال تصویری را گویند.

اغلب این نوع رزولوشن به بزرگی یا کوچکی پیکسل‌های تصویر بستگی دارد، و می‌توان مقدار تفکیک‌پذیری تصویر را با یکای جفت خط بر واحد طول سنجید.این کمیت من جمله در تصویرگیری تشخیصی و علوم تصویری دیگر کاربرد فراوانی دارد.

پیکسل در دوربین مداربسته چیست؟

در تصاویر دیجیتالی پیکسل (Pixel) کوچکترین جزء ساختاری (element) یک تصویر را گویند. پیکسل را بعضاً در مباحث مربوط به گرافیک و تصویر، نقطه نامیده و آن را کوچکترین نقطه تشکیل دهنده تصویر نیز می‌خوانند.

اگر تابع f زیر را با دو متغیر حقیقی مستقل x و y در نظر بگیریم،

که در آن  می‌توان با نسبت دادن ارزشی (مثل روشنایی یا شدت) به f آن را بر روی صفحه‌ای نمایش داد. در این صورت f یک تصویر نامیده می‌شود، و نقطه (x,y) یک پیکسل نامیده می‌شود.

رزولوشن تصویر دوربین مداربسته چیست؟

همانطور که می دانیم، استفاده از دوربین مداربسته، به عنوان سیستم امنیتی و کنترل و نظارت تصویری ، در چند دهه گذشته متداول بوده است. در ابتدا، دوربین های آنالوگ وارد عرصه نظارتی تصویری شدند که دارای کیفیت تصویر پایین و قابلیت هایی کمی بودند، پس از آن تکنولوژی های مدرنی چون : HDCVI، HDTVI، AHD و IP وارد این صنعت شدند و مشکل کیفیت پایین و رزولوشن تصویر دوربین مداربسته را که در دوربین های قدیمی وجود داشته را حل کرده است، امروزه دوربین های مداربسته با رزولوشن بالا در دسترس می باشند. در این مقاله، عوامل موثر در افزایش رزولوشن تصویر دوربین مداربسته را شرح خواهیم داد.

مگاپیکسل در دوربین مداربسته چیست؟

مگاپیکسل ( Megapixel )، یک میلیون پیکسل است. این عبارت، تنها برای مشخص‌کردن تعداد پیکسل‌های تصویر به‌کار نمی‌رود ؛ بلکه کاربرد دیگر آن، نشان‌دادن شمار عناصر گیرنده تصویر یا تعداد عناصر نمایشی نمایشگرهای دیجیتال است. برای مثال، دوربینی با ابعاد ۲۰۴۸×۱۵۳۶ عنصر حسگر را معمولاً «۳٫۱ مگاپیکسل» (۳٬۱۴۵٬۷۲۸ = ۱۵۳۶ × ۲۰۴۸) می‌خوانند. از مگاپیکسل اغلب به‌عنوان یکی از مشخصه‌های بهتر بودن یاد می‌شود، به‌همین‌خاطر یکی از ویژگی‌هایی است که کیفیت دوربین را مشخص می‌کند.

یکی از مواردی که در رقابت‌های بازاریابی دوربین‌های مداربسته دیجیتال بشکل نادرست مصطلح شده است این عبارت می‌باشد: «هر چقدر عدد مگاپیکسل بیشتر باشد بهتر خواهد بود» اما متأسفانه این گونه ارزیابی لزوماً درست نبوده و تعداد پیکسل‌ها تنها یکی از عوامل متعدد تأثیر گذار در کیفیت تصویر می‌باشد و لزوماً افزایش تعداد پیکسل‌ها نشانه بهتر بودن دوربین نخواهد بود.

میزان کیفیت هر پیکسل را می‌توان بر حسب مواردی همچون دقت هندسی، دقت رنگ، گستره دینامیکی و میزان نویز مورد بررسی قرار داد. کیفیت پیکسل به عواملی همچون «تعداد تشخیص دهنده‌های تصویر»، کیفیت لنز، نوع سنسور، اندازه دیدودهای حساس به نور، کیفیت مولفه‌های دوربین، توانایی پردازشگر دوربین، فرمت ذخیره‌سازی و عواملی دیگر بستگی خواهد داشت.

وضوح بالا در پیکسل چیست؟

وضوح بالا در پیکسل به این معنی است که در هریک از فضاهای مربعی، محتوای رنگی بیشتری نمایش داده شود و این اطلاعات رنگی هرچه بیشتر باشد، اندازه فایل گرافیکی بیشتر و جزئیات تصویر مشخص‌تر می‌شود. اما نکته مهم اینجاست که سندهای بزرگتر نیاز به حافظه بیشتر و همچنین فضای دیسک بزرگتری دارند و در فضای اینترنتی نیز موقع دانلود و یا ارسال، حجم زیادی از اینترنت را مصرف خواهند کرد!

دقت هندسی در دوربین مداربسته چیست؟

دقت هندسی و سه بعد نمایی با توجه به به تعداد پیکسل‌های مستقر بر روی سنسور تصویر و میزان قابلیت لنز در تطبیق با رزولوشن آن تعیین می‌گردد.

دقت رنگ در دوربین مدار بسته چیست؟

در نمونه‌های قدیمی سنسور، از آرایه فیلتر رنگی ای استفاده می‌شد که تنها دارای یک سلول حساس به نور در هر پیکسل بوده و بنابر این به علت از دست رفتن بعضی از پیکسل‌ها در هر کانال رنگ که بر اساس الگوریتم‌های “demosaicing” برآورد شده بود بعضی از رنگ‌ها با دقتی پایین در لبه‌های تصویر نمایان می‌شدند. سنسورهای “ّFoveon” مجهز به سه “ردیاب تصویر” در جایگاه هر پیکسل بوده که به این ترتیب می‌توانند با حذف آثار غیرطبیعی “artifacts” رنگ‌هایی با دقت بالاتر ارائه دهند. متأسفانه میزان حساسیت این سنسورها پایین‌تر از نمونه سنسورهای قدیمی می‌باشد.

شاخص کیفیت تصویر در سنسور های تصویر مختلف دوربین های مداربسته:

متأسفانه شاخص کیفیتی مشخصی megapixel جهت مقایسه کیفیت تصاویر ثبت شده توسط سنسورهای مختلف وجود ندارد. برای مثال سنسور ۳ مگاپیکسلی نوع ” Faveon ” که از ۹ میلیون “ردیاب تصویر” در جایگاه ۳ megapixel استفاده می‌کند. بازده کیفیتی آن نسبت به تصاویر ۳ مگاپیکسل بیشتر و نسبت به تصاویر مرسوم ۹ مگاپیکسل پایین‌تر می‌باشد که این امر بستگی به میزان “ISO” نیز خواهد داشت. تصویر ثبت شده توسط یک دوربین ۶ مگاپیکسل کامپکت دیجیتال کیفیت پایین‌تری را نسبت به تصویر ثبت شده توسط دوربین ۶ مگاپیکسلی SLR دیجیتال را ارائه می‌دهد.

تفاوت رزولوشن های مختلف در تصویر دوربین مداربسته در چیست ؟

تفاوت رزولوشن تصویر دوربین مداربسته در تعداد پیکسل های افقی و عمودی آن است. به عنوان مثال اگررزولوشن های 720P (1MP)و 1080P (2MP)  را در نظر بگیریم، متوجه خواهیم شد که  2MP ابعاد تصویر بزرگتری را نسبت به  1MP ایجاد می کند.  اگر شما تصویر گرفته شده از این دو دوربین را در کنار هم قرار دهید، اختلاف بین آن را متوجه خواهید شد.

هر دوی این دوربین ها تصاویر HD و با کیفیت بالا تولید می کنند، ولی با بزرگنمایی تصویر1080P، کیفیت تصویر کمتر افت پیدا می کند، در واقع جزییات تصویر در رزولوشن بالا، نسبت به رزولوشن پایین تر، بیشتر قابل شناسایی می باشد. این ویژگی برای ثبت جزییاتی مثل پلاک خودرو و تشخیص چهره در فواصل دور، کاربرد زیادی دارد.

نکته قابل تامل:

مگاپیکسل ها از یک منظر یکی از معمول ترین ابزار های تبلیغاتی شرکت ها برای نشان دادن برتری دوربین های مداربسته هستند، مخصوصا در مورد محصولاتی که در رده های انتهایی بازار قرار می گیرند، که دوربین های مداربسته و دوربین های موبایل و تبلت هم جزئی از همین دسته هستند. البته این قضیه چندان خوشحال کننده نیست، زیرا مگاپیکسل ها معرف خوبی برای کیفیت دوربین ها نیستند. عوامل بسیاری مانند کیفیت لنز دوربین, قدرت پردازنده دوربین و . . .  بر کیفیت تصویر خروجی دوربین مداربسته تاثیر گذار است. برای اطلاعات بیشتر مقاله ” عوامل موثر بر کیفیت دوربین مدار بسته ” را مطالعه کنید.

منابع: wikipedia