سنسور تصویر دوربین مداربسته CMOS و CCD، کدام بهتر است؟ تفاوت بین سنسورهای تصویر CCD و CMOS در دوربین های امنیتی چیست؟

ممکن است سوالات زیادی در مورد سنسور دوربین مداربسته برایتان پیش بیاید. راهنمای کامل زیر به شما کمک می کند تا تفاوت های بین سنسورهای CMOS و CCD را بهتر متوجه شوید.

۱. آشنایی با سنسور تصویر در دوربین مداربسته

سنسور تصویر به عنوان “چشم” دوربین مداربسته عمل می کند. این قطعه نور ورودی از لنز دوربین را دریافت کرده و آن را به سیگنال الکترونیکی تبدیل می کند. به این ترتیب می توانید تصاویر و ویدیوها را از دوربین های امنیتی خود مشاهده کنید.

اگر به مشخصات دوربین مداربسته خود دقت کنید، ممکن است عباراتی مانند “1/3 اینچ 4 مگاپیکسل CMOS” را ببینید. اما این عبارت چه معنایی دارد؟

سنسور CMOS با اسکن پیشرفته 1/3 اینچی چیست؟

عبارت 1/3، اندازه یا فرمت سنسور تصویر دوربین را نشان می دهد. فرمت سنسور تصویر، شکل و اندازه سنسور است که زاویه دید دوربین را تعیین می کند.

در بازار، سه فرمت رایج برای سنسورهای تصویر دوربین مداربسته وجود دارد:

سنسور تصویر 2/3 اینچی: برای هدف گیری در فواصل طولانی و محیط های با نور بسیار کم ایده آل است.
سنسور تصویر 1/2 اینچی: یک نقطه تعادل عالی بین حساسیت و کیفیت تصویر ارائه می دهد.
سنسور تصویر 1/3 اینچی: عملکرد خوبی در شرایط نور کم دارد و نرخ فریم بالایی ارائه می دهد.

مزایا و معایب سنسور CMOS

CMOS مخفف “فلز-اکسید-نیمه رسانای مکمل“ است. CMOS از ترانزیستورهای اثر میدان اکسید فلزی مکمل و متقارن نوع p و n برای انجام وظایف منطقی استفاده می کنند.

تکنولوژی اسکن پیشرفته تصویر به طور گسترده در دوربین های CMOS به کار می رود. این فناوری به دوربین های CMOS اجازه می دهد تا اطلاعات هر پیکسل را به ترتیب دریافت و اسکن کنند.

مزایا:

وضوح تصویر بالا
نمایش رنگ عالی
نرخ فریم سریع
مصرف انرژی پایین
مقرون به صرفه بودن

معایب:

نویز بالا
حساسیت متوسط

مزایا و معایب سنسور CCD

CCD مخفف “دستگاه اتصال بار“ است. در سنسور CCD، پیکسل ها با خازن های نیمه رسانای اکسید فلزی نوع p نمایش داده می شوند.

سنسور های CCD دارای محدوده دینامیکی بالا (WDR) هستند، بنابراین در شرایط نور کم عملکرد بسیار خوبی دارند.

یکی از تفاوت های کلیدی بین دوربین های مداربستهبا سنسور CCD و CMOS، نحوه اسکن تصویر است. دوربین های CMOS از “شاتر غلتشی“ استفاده می کنند، به این معنا که تصویر از بالا به پایین اسکن می شود. این موضوع باعث می شود که سنسور های CMOS بیشتر تحت تأثیر لرزش یا اثر “ژله ای” قرار گیرند.

اما سنسور های CCD از “شاتر جهانی“ استفاده می کنند، به این معنا که کل سنسور به صورت همزمان در معرض نور قرار می گیرد. بنابراین، این دوربین ها نسبت به لرزش یا اثر ژله ای مقاوم تر هستند.

نقاط قوت:

عملکرد عالی در شرایط نور کم
محدوده دینامیکی بالا (WDR)
مقاومت در برابر اثر لرزش
نویز کم
حساسیت بالا
وضوح بالا

نقاط ضعف:

مصرف انرژی زیاد
نرخ فریم پایین
هزینه بالا

۲- CCD یا CMOS کدام بهتر است؟

سنسور تصویر CMOS در مقابل CCD برای دوربین های امنیتی، کدام بهتر است؟ تفاوت اصلی بین این دو چیست؟

سوالات زیادی در مورد مقایسه سنسورهای تصویر CMOS و CCD برای دوربین های امنیتی ممکن است ذهن شما را درگیر کند. این موضوع می تواند گیج کننده و آزاردهنده باشد، درست است؟ اما نگران نباشید، نفس عمیق بکشید و مقایسه زیر را بخوانید تا همه چیز در مورد این دو نوع سنسور تصویر را بدانید.

از نظر نرخ فریم و مصرف انرژی

سنسور تصویر CMOS در دوربین های مداربسته از نظر نرخ فریم عملکرد بسیار بهتری دارد. این سنسورها قادرند سیگنال های الکتروفتونی را به صورت مستقیم به سیگنال دیجیتال تبدیل کنند. در نتیجه، نرخ فریم و سرعت پردازش در این سنسورها به طور چشمگیری سریع تر از سنسورهای تصویر CCD است.
در مقابل، سنسورهای CCD برای انجام عملیات کلیدی مانند تبدیل آنالوگ به دیجیتال نیاز دارند که این عملیات خارج از سنسور انجام می شود. این فرآیند زمان بیشتری برای ایجاد تصاویر یا ویدیوها می طلبد.
سنسورهای تصویر CMOS در دوربین های امنیتی معمولاً قادرند انواع مختلفی از کاربردها را در یک تراشه چندمنظوره ادغام کنند و معمولاً به پهنای باند کمتری نیاز دارند.
سنسورهای CCD، از سوی دیگر، به مدار داخلی و همچنین عناصر خارجی برای تقویت و تبدیل سیگنال به دیجیتال نیاز دارند. همین امر باعث می شود دوربین های امنیتی CCD اغلب با مشکلات گرمایی مواجه شوند.

نتیجه گیری:
دوربین های مداربسته با سنسور تصویر CMOS نرخ فریم بالاتر، مصرف انرژی کمتر و قیمت مقرون به صرفه تری نسبت به دوربین های CCD دارند. بنابراین، برنده این مقایسه سنسور CMOS است!

از نظر کیفیت تصویر/عکس

دوربین های امنیتی با سنسور تصویر CCD معمولاً تصاویر، عکس ها یا ویدیوهایی با وضوح بسیار بالا ارائه می دهند.

با این حال، با پیشرفت فناوری در سنسورهای تصویر CMOS برای دوربین های امنیتی، کیفیت تصویر سنسورهای CMOS می تواند هم سطح سنسورهای CCD در دوربین های نظارتی CCTV IP باشد.

از نظر حساسیت به نور کم (IR) و نویز

در دوربین های نظارتی با سنسور تصویر CCD، سلول های شارژ شده در سراسر تراشه حرکت می کنند، بنابراین احتمال اعوجاج تصویر کمتر است. به همین دلیل، سنسورهای CCD معمولاً حساسیت طیفی بالاتری به نور دارند و نویز کمتری نسبت به سنسورهای CMOS تولید می کنند.

بهره کوانتومی (QE):
بهره کوانتومی معیاری است برای اندازه گیری میزان کارآمدی تبدیل نور (فوتون ها) به سیگنال دیجیتال (الکترون ها) در سنسور تصویر دوربین. هرچه تعداد الکترون ها در یک پیکسل طی دوره ی یکپارچه سازی سنسور تصویر بیشتر باشد، حساسیت سنسور بالاتر است.

نویز خوانش (Read Noise – RN):
نویز خوانش معیاری برای اندازه گیری نویز در سنسور تصویر دوربین است. سطح نویز خوانش بالاتر به معنای حساسیت بیشتر سنسور تصویر است.

چند سال پیش، دوربین های مداربسته با سنسور تصویر CCD در شرایط نور کم یا دید در شب (مخصوصاً در دماهای بالا) عملکرد بهتری داشتند. اما امروزه، دوربین های امنیتی CMOS در برخی موارد حتی از دوربین های CCD در حساسیت پیشی می گیرند.

نتیجه گیری:
مقایسه حساسیت به نور و نویز در دوربین های CMOS و CCD سخت است. با این حال، با توجه به فناوری فعلی و عملکرد کلی، می توان گفت که در این دور، دوربین های CCD برنده هستند (هرچند ممکن است این پیروزی موقتی باشد).

دو راهی انتخاب!

با توجه به اطلاعات بالا در مورد سنسورهای تصویر CMOS و CCD در دوربین های مداربسته و مقایسه دقیق این دو نوع سنسور تصویر، می توان نتیجه گرفت که هر نوع سنسور مزایا و معایب خاص خود را دارد.

در عمل، برنده قطعی در این رقابت وجود ندارد. انتخاب بین این دو نوع سنسور به کاربرد خاص شما و نیازهای دوربین امنیتی شما بستگی دارد.

موارد استفاده از دوربین های مداربسته با سنسور تصویر CCD

نصب در محیط های تاریک:
اگر قصد نصب دوربین امنیتی خود را در محیط های بسیار کم نور دارید، می توانید دوربین هایی با سنسور تصویر CCD انتخاب کنید.

موارد استفاده از دوربین های مداربسته با سنسور تصویر CMOS

نصب در محیط های مخفی و کوچک:
دوربین های امنیتی با سنسور تصویر CMOS می توانند اندازه کوچکی داشته باشند، زیرا ابعاد این سنسورها بسیار کوچک هستند. در مقابل، دوربین های CCD به دلیل مدارهای پیچیده محدودیت هایی در اندازه دارند.
نصب در مکان های حساس به خرابکاری:
اگر نیاز به نصب دوربین امنیتی در مکانی دارید که احتمال خرابکاری وجود دارد، بهتر است از یک دوربین مقاوم در برابر خرابکاری با سنسور تصویر CMOS استفاده کنید.
اینترنت ضعیف:
اگر اتصال اینترنت شما قوی نیست، دوربین های امنیتی با سنسور CMOS گزینه مناسبی هستند. این دوربین ها به دلیل نرخ فریم سریع، پهنای باند کمتری مصرف می کنند و باعث از دست دادن اتصال اینترنت نمی شوند.