فهم تعاملات بین رزولوشن تصویر و میدان دید (بخش 2)
یکی از مسائل مهمی که اغلب در طراحی سیستم‌های نظارت تصویری موردغفلت قرار می‌گیرد تعاملاتی‌ست که بین رزولوشن تصویر و میدان دید وجود دارد. در اثنای چنین تعاملاتی، چگونگی حصول اطمینان از کیفیت تصویر به موضوعی مهم تبدیل می‌شود. انتخاب لنز نیز نقشی کلیدی را در بهینه‌سازی کیفیت تصویر ایفا می‌نماید. در مقاله‌ی پیشین برخی از موارد را بررسی کردیم، حال به بررسی ادامه‌ی مطالب می‌پردازیم.
قسمت اول این مقاله: فهم تعاملات بین رزولوشن تصویر و میدان دید(بخش 1)
اهمیت انتخاب لنز
اگر تصمیم دارید که رزولوشن تصویر خود را با افزایش رزولوشن دوربین بالا ببرید، باید به انتخاب لنز هم توجه داشته باشید. لنز موردنیاز یک دوربین IP/مگاپیکسلی با لنز موردنیاز یک دوربین آنالوگ قدیمی بسیار متفاوت است. این دوربین‌های با رزولوشن بالاتر نیازمند لنزهایی هستند که عملکرد بالاتری داشته باشند تا نهایت استفاده را از این افزایش رزولوشن ببرند.
به عنوان مثال، در یک دوربین مگاپیکسلی، اندازه‌ی نقطه‌ی صفحه‌ی کانونی لنز باید با سایز پیکسل روی سنسور (شکل‌های الف و ب در تصویر زیر) برابر باشد یا از آن کوچکتر باشد، در غیر این صورت نور پایین پیکسل می‌افتد و نتیجه‌ی کار یک تصویر تار است.
با استفاده از یک لنز با رزولوشن استاندارد در یک دوربین 5 مگاپیکسلی، یک تصویر تار ایجاد خواهد شد. در اکثر موارد در صورتی که بخواهید از تمامی پیکسل‌های ارائه شده توسط یک دوربین چندسنسوره استفاده کنید به یک لنز باکیفیت با رزولوشن متناسب نیاز پیدا خواهید کرد، در غیر این صورت پول هزینه شده برای تهیه‌ی یک دوربین با رزولوشن بالا به هدر می‌رود.
با این اوصاف شاید اینطور برداشت شود که تمام آنچه که یک فرد برای تعیین یک دوربین مگاپیکسل نیاز دارد، تعیین یک لنز مگاپیکسل است. اما این موضوع به همین سادگی نیست و در بسیاری از موارد حصول اطمینان از اینکه لنز موردنیاز همان لنزی است که ارائه می‌شود، امر دشواری است. بسیاری از تولیدکنندگان محصولات خود را با عنوان «لنز مگاپیکسل» مطرح می‌کنند، اما به ندرت پیش می‌آید که از صفت «مگاپیکسل» تعریفی ارائه کنند. آیا آن لنز «مگاپیکسل MP» قرار است در یک دوربین 1.3 مگاپیکسلی یا یک دوربین 3 مگاپیکسلی استفاده شود؟ آیا می‌توان از آن در تمامی دوربین‌های مگاپیکسلی استفاده کرد؟
در دوربین‌های مگاپیکسلی، سایز پیکسل و سایز نقطه‌ی لنز بسته به سایز سنسور و تعداد پیکسل‌های آن متغیر است. مثلا فکر کنید که 2 دوربین مختلف دارید که هر دو 1.3 مگاپیکسلی هستند، در صورتی که سایز سنسور آنها یکی نباشد، سایز پیکسل متفاوت خواهد بود.
هنگام انتخاب یک لنز چیزی که اهمیت دارد انتخاب لنزی است که هم برای استفاده با سایز سنسور و هم برای استفاده با رزولوشن دوربین طراحی شده باشد. انتخاب لنزی با عدد مگاپیکسل بالاتر از دوربین قابل‌قبول است. با این کار می‌توان مطمئن شد که لنز عامل محدودکننده‌ی رزولوشن در سیستم نیست.
با اشاره به به شکل‌های الف و ب که پیشتر بررسی شدند، احتمالا توقع دارید که دوربین‌های با مگاپیکسل‌های مختلف به لنزهای مختلفی نیز احتیاج داشته باشند. دوربین‌های با مگاپیکسل بالاتر و پیکسل‌های کوچکتر به لنزهایی احتیاج دارند که در مقایسه با مدل دوربین‌های با مگاپیکسل پایین‌تر، اجزاء شیشه‌ای داخلی بیشتر و اجزاء با دقت بالاتری داشته باشند. این لنزهای فوق‌‌العاده باید عملکرد بهتری را که دوربین‌های با مگاپیکسل بالاتر نیاز دارند، برآورده سازند.
لنز تخت در مقابل لنز چشم ماهی
به طور کلی، لنزهای اولترا واید را می‌توان در دو گروه طبقه‌بندی کرد: لنزهای تخت و لنزهای چشم ماهی.
اغلب لنزهای زاویه‌باز دارای اعوجاج بشکه‌ای (که به عنوان اعوجاج چشم ماهی نیز معروف است) هستند که باعث می‌شوند تصویر در مرکز خمیده و محدب به نظر برسد. لنزهای تخت همچون لنزهای ساخته شده برای صنایع امنیتی و بینایی ماشینی (تکنولوژی ماشین ویژن)، خطوطی که در دنیای واقعی صاف به نظر می‌رسند را روی سنسور تصویر صاف نگاه می‌دارند. مزیتی که این نوع لنز دارد، افزایش رزولوشن تصویر در لبه‌ها (به عبارت دیگر، وقتی که یک سوژه در لبه‌ی تصویر قرار دارد، این سوژه پیسکل‌های بیشتری را پوشش خواهد داد) است، در حالی که لنزهای با اعوجاج بشکه‌ای باعث می‌شوند که تصویر در لبه‌ها فشرده شود و رزولوشن پایین بیاید. با استفاده از لنزهای زاویه‌باز معمولی، اطلاعات احتمالا ارزشمندی در لنز از بین می‌روند و هیچ نرم‌افزاری، اعوجاج‌گیری یا هر چیز دیگری، نمی‌تواند این اطلاعات از بین رفته‌ی تصویر را دوباره بازگرداند. با اعوجاج‌گیری می‌توان تصویری تهیه کرد که مشابه تصویر تهیه شده از یک لنز تخت است، اما با این تفاوت که این تصویر رزولوشن پایین‌تری دارد. با کمک یک لنز تخت، تصویر روی تعداد پیکسل‌های بیشتری در لبه‌ها پراکنده می‌شود و احتمال تشخیص و شناسایی بالا می‌رود.
مواردی هم وجود دارند که در آنها لنزهای چشم ماهی می‌توانند عملکرد به مراتب بهتری نسبت به لنزهای خط مستقیم داشته باشند! با کمک لنزهای چشم ماهی می‌توانید: از خیلی نزدیک روی سوژه‌ها فوکوس کنید، هنگام تصویربرداری زاویه‌باز میدان دید بزرگ و عمیقی داشته باشید و با نزدیک شدن به سوژه‌های بزرگ تصاویری تهیه کنید که رنگ و وضوح خوبی داشته باشند.
با توجه به آنچه تا به اینجا گفته شد، تصمیم‌گیری نهایی با شماست که چه نوع لنزی به بهترین شکل پاسخگوی نیاز و کاربری شماست.
