انواع دوربین مدار بسته

لنز دوربین مدار بسته

لنز دوربین مدار بسته

شناختن لنز دوربین مدار بسته

لنز مجموعه ایی از عدسی های محدب و مقعر است که تشکیل یک عدسی محدب مرکب را می دهد. با مشخصات زاویه دید، تغییر فاصله کانونی؛ نوع لنز هم تغییر می‌کند اما لنز دوربین مدار بسته قدری با دوربین های دیجیتال متفاوت است که در این مطلب به شناخت لنز دوربین مداربسته و انواع لنزها می‌پردازیم.به مجموعه ای استوانه ای شکل که همراه با تعدادی عدسی که صیقل داده شده اند و در پشت سر یکدیگر قرار گرفته اند لنز گفته می شود. نور از عدسی هایی که به صورت متوالی و پشت سر هم قرار گرفته اند عبور کرده و به دلیل این که این عدسی ها به یک سنسور متصل می باشند.

به کست لنز برخورد می کنند و تصویری را با توجه به اندازه سنسور ایجاد می نمایند. اندازه سنسور به کار رفته در دوربین نیز می تواند بر کیفیت نهایی تاثیر گذار بوده و در نهایت فاصله قرارگیری عدسی ها از لنز نیز می تواند عامل بسیار مهمی در تصویر ایجاد شده باشد که در هنگام انتخاب دوربین باید به این نکته نیز توجه نمود. تا به اینجا متوجه شدیم که شناخت لنز دوربین مداربسته کار پیچیده‌ای نیست و در هنگام خرید با داشتن کمی اطلاعات سردرگم نمی‌شوید.

لنزها به منزله ی عناصر نوری

اجزای نوری زیاد و متنوعی وجود دارد، اما دو نوع اصلی لنزها عبارتند از محدب و مقعرلنز محدب، دارای فاصله کانونی مثبت است. یعنی کانون آن حقیقی است و ما معمولاً آن را ذره بین می نامیم، زیرا به نظر می رسد که اشیا را بزرگ نشان می دهد. لنز مقعر، دارای فاصله کانونی منفی، و کانون مجازی است و به نظر می رسد اشیا را کوچک نشان می دهد.

هر لنز دارای پارامترهای مهم زیر می باشد:

  • صفحه نوری (صفحه ای که از مرکز لنز عبور می کند)
  • محور نوری (محوری عمود بر مرکز صفحه نوری)
  • کانون (نقطه ای که اشعه ها به موازات محور نوری در آن جمع می شوند)
  • فاصله کانونی (فاصله صفحه نوری و کانون، بر حسب متر)
  • دیوپتر (مقدار معکوس فاصله کانونی، که در آن فاصله کانونی به متر بیان می شود)

نکته مهم

با توجه به اندازه فیزیکی و نوع سطح لنز، انواع مختلفی از لنزها را می توان نام برد، مانند مسطح-محدب، محدب-مقعر و مسطح-مقعر.. این نام ظاهر فیزیکی لنز را توصیف می کند، که در آن مسطح به معنی صفحه ی یکی از دو سطح است.

انواع مختلف لنزها به منظور اصلاح انواع اعوجاج ها (انحرافات) ناشی از عوامل مختلف کنار هم قرار می گیرند.

به عنوان مثالی و برای درک بهتر مسئله، پرتویی از خورشید که به منشور می افتد را بررسی می کنیم.

همه ما می دانیم که اثر رنگین کمان در آن سوی منشور تولید می گردد. دلیل وقوع این پدیده این است که پرتوهای “سفید” که از خورشید می آیند متشکل از تمام طول موج هایی (یعنی رنگ هایی) هستند که چشم انسان قادر به دیدن آنها است.

از آنجا که همه آنها با شاخص شکست n۱> n۰ وارد منشور شیشه ای می شوند، طول موج های مختلف با “سرعتهای” کمی متفاوت (متناسب با فرکانس آنها) تغییر می کنند، و بنابراین رنگین کمان در انتهای دیگر منشور تولید می شود.

این پدیده در واقع تجزیه نور سفید است. رنگ قرمز بیشترین طول موج را دارد (کمترین فرکانس). بنابراین، حداقل شکست را دارا است. بالعکس، رنگ بنفش دارای کوتاهترین طول موج (بالاترین فرکانس) است و بنابراین، بیشترین شکست را دارد.

ادامه مطلب

هرچقدر این جلوه چشمگیر به نظر برسد، در طراحی لنز یک اثر ناخواسته خواهد بود.

یک عدسی محدب را می توان با منشورهای بسیار کمی به صورت تقریبی در کنار یکدیگر قرار داده و یک موزاییک را تشکیل داد. بدین ترتیب بدیهی است که تصویری که با استفاده از چنین لنزی با استفاده از نور روز ایجاد می شود (و در واقع بیشتر رایج است) به رنگهای اصلی تجزیه می شود؛ همانطور که در تجزیه نور منشور نیز این اتفاق می افتد.

این بدان معنی است که وقتی پرتوهای سفید بر روی یک لنز محدب ساده قرار می گیرند، نقطه کانونی برای رنگ های مختلف متفاوت می باشد. این یک اثر ناخواسته است که به آن اعوجاج رنگ لنز یا انحراف رنگی نیز گفته می شود.

بنابراین، کاملاً واضح است که انحراف رنگی نه به دلیل نقص در تولید لنز (اگرچه این مورد نیز مستثنی نیست)، بلکه به دلیل روند فیزیکی تجزیه نور سفید به طول موج های اساسی هنگام عبور نور از یک تکه لنز اتفاق می افتد.

بیشتر بخوانیم

بنابراین، کاملاً واضح است که انحراف رنگی نه به دلیل نقص در تولید لنز (اگرچه این مورد نیز مستثنی نیست)، بلکه به دلیل روند فیزیکی تجزیه نور سفید به طول موج های اساسی هنگام عبور نور از یک تکه لنز اتفاق می افتد.

انحراف رنگی را می توان با ترکیب لنزهای محدب و مقعر با هم به حداقل رساند، که در آن یک پرتوهای سفید ابتدا توسط عدسی محدب به یک “رنگین کمان پراکنده” تقسیم می شود، اما پس از آن توسط لنز مقعر به دلیل اثر متضاد لنز مقعر (نسبت به زاویه برخورد)، “دوباره کنار هم قرار می گیرند”.

وقتی دو لنز (محدب و مقعر) با دقت انتخاب شوند (با توجه به ضخامت و نقاط کانونی آنها)، نتیجه این است که تمامی رنگ ها در کانون جمع می شوند و یک نقطه کانونی واحد را تشکیل می دهند.

این امر با انتخاب مناسب جفت عدسی محدب- مقعر، با حفظ فاصله کانونی ترکیبی مورد نظر مانند لنزهای تک قطعه، حاصل می شود. برای اتصال دو لنز از چسب شفاف مخصوصی استفاده می گردد.

مثال ساده

این موضوع تنها یک مثال بسیار ساده از دلیل نیاز به عناصر نوری متعدد برای تشکیل لنز با فاصله کانونی خاص است.

کیفیت لنز به عوامل زیادی بستگی دارد و نباید آن را مطلق دانست. این امر به ویژه در لنزهای بزرگنمایی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا متغیرهای زیادی در طراحی آنها دخیل هستند.

لنزهای بزرگنمایی در بیشتر سیستم های دوربین مداربسته ی بزرگ به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند؛ از این رو باید هنگام انتخاب آنها بسیار دقیق باشیم.

هیچ قانون ساده ای برای این کار وجود ندارد، ولی باید اگر بدانیم لنزها در کجا قرار است بکار برده شوند، می‌توانیم در مورد استفاده‌شان بهتر تصمیم‌گیری کنیم. لنزی که در دوربیم مداربسته یک محیط باز بکار می‌رود، با لنزی که به عنوان مثال در یک دستگاه ویدیومتری چاه آب بکار برده می‌شود تفاوت دارد. بنابراین بهترین پیشنهاد، انجام برخی آزمایش ها و مقایسه ها است.

  1. طراحی لنز
  • تعداد عناصر
  • موقعیت نسبی
  • اصلاح انحراف در مرحله طراحی
  1. ساخت عناصر لنز
  • نوع شیشه
  • فناوری و نوع ساخت شیشه (گرمایش ، سرمایش ، پاکسازی)
  • دقت فشرده سازی و پردازش (بسیار مهم)
  • پوشش های ضد انعکاس شیشه (لایه های میکرومتر برای به حداقل رساندن انعکاس یا بازتاب)
  1. ترکیب مکانیکی لنز
  • خم شدن و پایداری موضعی لنز (در برابر ضربه ، دما)
  • مکانیک متحرک لنز (به ویژه بزرگنمایی ، تمرکز ، صفحه ی عدسی)
  • عکسبرداری از نور داخلی (جذب به صورت رنگ سیاه مات)
  • چرخ دنده های مورد استفاده برای لنزهای موتوری (پلاستیکی ، فلزی و دقت آنها)

اجزای تشکیل دهنده لنز دوربین مداربسته

یک لنز به طور کلی از سه قسمت تشکیل شده است:

  • اجزا نوری
  • دیافراگم قابل تغییر
  • سیستم اتصال دهنده لنز به دوربین

لنز دوربین مدار بسته چگونه کار می‌کند؟

لنزهای دوربین مدار بسته دارای عدسی هایی می باشند که این دو جزء در کنار هم باعث رسیدن پرتوهای نوری و در نهایت تشکیل تصویر می گردند. تصویر زمانی از کیفیت بالایی برخوردار است که در نزدیک ترین حالت ممکن به تصویر واقعی بوده و دارای کمترین خطای تصویری باشد.

منظور از خطاهای نوری نقاط نامفهوم و غیر واضح در تصویر می‌باشد که باعث عدم وضوح و عدم کنتراست تصویر هستند و در این گونه مواقع تشخیص درست تصویر سخت می‌باشد. مشخصات کلی لنزها شامل زاویه دید، فاصله کانونی و عدسی می‌باشد که در ابتدا به آنها اشاره کردیم و با توجه به تمامی این مشخصات عملکرد لنز مشخص می گردد.

لنز دوربین مدار بسته چگونه کار می‌کند؟

لنزهای دوربین مدار بسته دارای عدسی هایی می باشند که این دو جزء در کنار هم باعث رسیدن پرتوهای نوری و در نهایت تشکیل تصویر می گردند. تصویر زمانی از کیفیت بالایی برخوردار است که در نزدیک ترین حالت ممکن به تصویر واقعی بوده و دارای کمترین خطای تصویری باشد.

منظور از خطاهای نوری نقاط نامفهوم و غیر واضح در تصویر می‌باشد که باعث عدم وضوح و عدم کنتراست تصویر هستند و در این گونه مواقع تشخیص درست تصویر سخت می‌باشد. مشخصات کلی لنزها شامل زاویه دید، فاصله کانونی و عدسی می‌باشد که در ابتدا به آنها اشاره کردیم و با توجه به تمامی این مشخصات عملکرد لنز مشخص می گردد.

نکته بسیار مهم

هرچه میزان فضای بیشتری توسط دوربین ثبت گردد در واقع می‌گوییم که لنز دوربین مداربسته زاویه دید بالاتری دارد و این یعنی از کیفیت بالاتری هم برخوردار است. فاصله کانونی و زاویه دید لنز باید در رابطه معکوس با یکدیگر باشند و هرچه میزان فاصله کانونی کمتر باشد زاویه دید بیشتر خواهد بود. در رابطه با عدسی نیز هرچه کیفیت عدسی های به کار رفته در لنز دوربین مداربسته بهتر باشد تصویر ایجاد شده نیز مشخص تر و با وضوح بیشتری قابل رویت خواهد بود.