چگونه می توان نویز در دوربین مداربسته را از بین برد؟
تداخل یک مشکل اساسی در دوربین های مداربسته ای است که از کابل های کواکسیال استفاده می کنند. در بیشتر موارد، با استفاده از کابل های خوب، منبع تغذیه مناسب و ساخت یک سیستم نظارت کاملاً طراحی شده می توان تداخل و نویز در تصویر را از بین برد. در این مطلب، ما در مورد مسئله نویز در دوربین مداربسته صحبت خواهیم کرد و نکاتی در مورد چگونگی از بین بردن نویز یا تداخل در دوربین مداربسته توضیح می دهیم.
پارازیت یا نویز در دوربین مداربسته چیست؟
اصطلاح نویز در دوربین مداربسته به تصویر نامطبوع نقطه نقطه در تلویزیون یا مانیتور به ویژه در طول شب گفته می شود. مهم نیست که دوربین های مداربسته شما بسیار عالی و کم نور هستند، هنگام عکس برداری از تصاویر نظارت تصویری در تاریکی به ناچار نویز ایجاد می شود. نویز بخشی اجتناب ناپذیر در هر ارتباط الکترونیکی چه تصویری و چه صوتی است و اساساً ایستا است. تداخل در سیگنال ویدئویی به صورت لکه های سفید و سیاه در کادر ظاهر می شود و ظاهری نقطه نقطه به آن می بخشد.
نویز در دوربین مداربسته
نور ناکافی و کم، تمایز رنگ و کنتراست را برای دوربین دشوار می کند. در نتیجه پیکسل های تصویر به جای اینکه به درستی و با جزئیات ارائه شوند با هم ترکیب می شوند. نویز تصویری نیز زمانی اتفاق می افتد که روشنایی ضعیف باعث شود نور تصویر بیش از حد به میزان نویز طبیعی موجود در حسگر نزدیک باشد و این امر باعث شود حسگر، تصویر را حس نکند.
با این حال، در بسیاری از موارد، نور کافی در محیط وجود دارد ولی هنوز هم آن نویز نقطه نقطه نا زیبا را روی صفحه دارید. جدای از نویز نوری که نمی توان از آن در سیستم های مداربسته جلوگیری کرد، در بسیاری از موارد نویز یا تداخل ناشی از نصب نادرست است. با استفاده از نکات ذکر شده زیر می توانید میزان تداخل یا نویز را کمتر کنید.
چه عواملی موجب ایجاد نویز در دوربین مداربسته می شود؟
در این قسمت، ما به تفصیل توضیح خواهیم داد که چه عواملی باعث ایجاد تداخل یا نویز در سیستم های مداربسته می شوند و چند نکته در مورد رفع نویز در دوربین مداربسته ارائه می دهیم. عوامل مختلفی که می توانند باعث ایجاد تداخل و نویز در دوربین های مداربسته شوند عبارت اند از:
- استفاده از کابل های بی کیفیت
- استفاده از منبع تغذیه نامناسب
- استفاده از دوربین های بی کیفیت (ارزان)
- اتصال زمین اشتباه است
- اتصالات ضعیف
- عدم نور کافی
- استفاده از بالون های تصویری ضعیف
- عدم استفاده از فناوری DNR
۱) استفاده از کابل های بی کیفیت
الف) کابل های کواکسیال
یک کابل کواکسیال ارزان قیمت، محافظت کافی را در برابر پدیده های الکترومغناطیسی ایجاد نمی کند. این مولفه مهم در سیستم اغلب نادیده گرفته می شود، زیرا بسیاری از کاربران به کابل انتخابی خود زیاد فکر نمی کنند. با این وجود همه کابل ها برابر نیستند و اکثر قریب به اتفاق مشکلات تصویری، ناشی از کابل های بی کیفیت یا نصب نادرست است.
از کابل های متداولی که برای یک سیستم نظارت دوربین مداربسته سنتی انتخاب می شود، کابل سیامی Siamese RG59 است. به این کابل سیامی نیز گفته می شود زیرا در واقع از دو کابل مختلف متصل به یکدیگر در یک غلاف تشکیل شده است. یک کابل کواکسیال RG59 که برای انتقال سیگنال ویدیویی استفاده می شود و یک کابل دو سیم (معمولاً ۱۸/۲) که برای انتقال برق استفاده می شود. برای کابل دوربین مداربسته، پوشش ۹۵٪ یا بهتر برای عملکرد صحیح توصیه می شود.
ب) کابل های UTP
اگر از کابل های UTP (کابل های اترنت یا شبکه) برای سیستم دوربین مداربسته خود استفاده می کنید، مطمئن شوید که از کابل های تولید شده توسط یک شرکت معروف و نه تولید کننده ارزان چینی استفاده می کنید. ممکن است فکر کنید که اکنون مبلغی صرفه جویی کرده اید، اما در طولانی مدت بیشتر هزینه خواهید کرد. بعضی از کابل های CAT5 مس خالص نیستند بلکه CCA یا آلومینیوم روکش دار مس هستند. به برچسب یا آنچه مغازه دار می گوید اعتماد نکنید، در واقع خودتان کابل را بررسی کنید.
CAT5، CAT5e، CAT6 و CAT6e همگی می توانند CCA باشند و مس خالص نباشند. CCA وقتی خم می شود به راحتی شکسته می شود و می توانید مس را خراشیده و فلز نقره ای رنگ موجود در مرکز آن را ببینید. حداکثر فاصله سیگنال تصویری قابل انتقال با بالون های ویدیویی خوب تقریباً ۳۰۰ متر (۹۸۰ فوت) است. اگر از کابل برای تأمین برق دوربین و همچنین انتقال سیگنال ویدئویی استفاده می کنید، برای جلوگیری از افت ولتاژ، حداکثر فاصله حدود ۵۰ متر (۲۰۰ فوت) را توصیه می کنیم که باید از ۳ جفت سیم برای منبع تغذیه ۱۲ ولت و ۱ جفت برای انتقال سیگنال ویدیویی استفاده کنید.
۲) منبع تغذیه ناکافی
برای اینکه یک دوربین مداربسته به درستی کار کند، باید با توجه به مشخصات تولیدی از آن استفاده شود. امروزه بیشتر دوربین های مداربسته از یک ولتاژ ۱۲ ولت DC (جریان مستقیم) استفاده می کنند اما دوربین های مداربسته دیگری نیز وجود دارند که از برق ۲۴ ولت متناوب استفاده می کنند (کابل می تواند طولانی تر باشد).
ولتاژ مناسب دوربین چیست؟
تهیه دوربین های امنیتی مداربسته که از تحمل ولتاژ ۱۰٪ پشتیبانی می کنند بسیار مهم است. به این معنا که اگر دوربین به ۱۲ ولت DC نیاز دارد، می تواند ولتاژ ۱۰٪ بالاتر (۱۳٫۲ V DC) یا ۱۰٪ پایین (۱۰٫۸V DC) استاندارد ۱۲ ولت DC را پشتیبانی کند. اگر یک دوربین ارزان قیمت بخرید که از چنین تغییر ولتاژی پشتیبانی نمی کند، اگر ولتاژ کمی پایین تر یا بالاتر باشد، ممکن است دوربین خراب شود.
همچنین دوربین باید نیروی کافی (معمولاً ۱ آمپر در هر دوربین) را از منبع تغذیه دریافت کند تا بتواند به درستی کار کند (آمپر بیشتر مشکلی ندارد، اما دوربین با آمپر کمتر مشکل خواهد داشت). مسائل مربوط به برق اغلب جدا از آسیب رساندن به سیستم در طولانی مدت باعث ایجاد تداخل و نویز در تصویر می شوند. بنابراین، اگر تداخل یا نویز دارید، مطمئن شوید که دوربین به میزان کافی از منبع تغذیه نیرو می گیرد.
۳) استفاده از دوربین های ارزان قیمت
اگر به دنبال یک دوربین مداربسته ارزان و با کیفیت پایین هستید، مهم نیست که بخواهید زیرساخت ها را بهبود ببخشید، دوربین همچنان تصاویر بد و نقطه نقطه ارائه می دهد. دوربین های بدون مارک ارزان قیمت کیفیت مورد نیاز یا مورد انتظار سیستم مداربسته شما را به خصوص در شرایط کم نور ارائه نمی دهند. به همین دلیل بسیار مهم است که قبل از خرید محصول درباره آن تحقیق کرده و اطمینان حاصل کنید که کالای مورد نظر، پروژه دوربین مداربسته شما را برآورده می کند. شما باید دوربین های امنیتی را از یک تولید کننده یا فروشنده محترم خریداری کنید که از محصولات خود پشتیبانی فنی می کند. اگر به دنبال ارزان بودن بروید، در طولانی مدت برایتان گرانتر تمام می شود.
۴) اتصال اشتباه زمین
هنگامی که دو یا چند دستگاه از طریق مسیرهای مختلف به یک زمین مشترک متصل می شوند، نویز مسیر زمین یا یک حلقه زمین ایجاد می شود. بنابراین، یک سیستم در دو نقطه مختلف، با اختلاف پتانسیل بین دو زمین، می تواند باعث ایجاد ولتاژ نویز ناخواسته در مسیرهای مدار شود. جریان ها از طریق این مسیرهای متعدد عبور می کنند و ولتاژهایی ایجاد می کنند که می تواند باعث آسیب، نویز یا پارازیت ۵۰Hz یا ۶۰Hz در تجهیزات صوتی یا تصویری شود.
اگر اتصال زمین به صورت نامناسب انجام شود یا اصلاً انجام نشود (که در بسیاری از پروژه ها از روی تنبلی اتفاق می افتد)، ممکن است خطوطی را که روی صفحه حرکت می کنند مشاهده کنید. به این نوع تداخل، حلقه زمین گفته می شود.
یک مشکل حلقه زمین ممکن است در چندین نقطه سیستم وجود داشته باشد و هر یک از مشکلات باید به صورت جداگانه اصلاح شود. حلقه ها می توانند بین دوربین و مانیتور، بین دوربین تا سوئیچر و یا بسیاری از لوازم دیگر وجود داشته باشند.
۵) اتصالات ضعیف
منبع تغذیه یا اتصالات کابل کواکسیال را بررسی کنید تا مطمئن شوید به درستی سر جای خود قرار دارند و هیچ چیزی شل نیست. البته به ندرت اتفاق می افتد که تداخل یا نویز، ناشی از اتصال دهنده های دوربین ضعیف و غیر حرفه ای یا به دلیل محکم نبودن تماس ها باشد. هنگام ایجاد و بررسی اتصال، همیشه دوبار چک کنید و هرگز تنبلی نکنید. شاید اکنون از ۲ دقیقه خود نگذرید اما بعدا یک هفته را هدر می دهید تا بفهمید مشکل کجاست.
۶) نویز در دوربین مداربسته: روشنایی ناکافی
برای بدست آوردن یک تصویر خوب (قابل قبول) باید نور کافی در محیط تحت نظارت وجود داشته باشد. تمام دوربین های مداربسته در شرایط کم نور با مشکل روبرو می شوند و تداخل نشان می دهند. قبل از خرید دوربین امنیتی مداربسته، عملکرد دید شب آن را در فیلم های آزمایشی بررسی کنید یا به تعدادی از LED های داخلی دوربین نگاهی بیندازید. روش دیگر برای بهبود روشنایی، نصب لامپ های روشن کننده LED در منطقه تحت نظارت است. در انتها، یک دوربین ارزان قیمت تداخل و نویز زیادی را در تصویر زنده نشان می دهد، یک دوربین با کیفیت بالا راهی بسیار بهتر را ارائه می دهد.
۷) استفاده از بالون های تصویری ضعیف
یک بالون ویدئویی (Video Balun) امکان انتقال فیلم با استفاده از دو سیم پیچ خورده ی بدون محافظ را به جای کابل کواکسیال فراهم می کند. کلمه بالون از ترکیب اصطلاحات متعادل (balanced) و نامتعادل (unbalanced) به وجود آمده است. عملکرد بالون تبدیل سیگنال نامتعادل به سیگنال متعادل است. اگر از بالون های ویدئویی برای کابل های Cat5e یا Cat6 UTP استفاده می کنید، اطمینان حاصل کنید که محصول مناسب را انتخاب می کنید.
بالون های ویدئویی وجود دارند که با دوربین های HD-CVI یا دوربین های HD-TVI یا AHD بهتر کار می کنند. شما باید بالون ها را با فناوری های مورد استفاده مطابقت دهید. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این فناوری ها، مطلبی را که راجع به تفاوت بین HD-TVI، HD-CVI و AHD است، مطالعه کنید. همچنین حداکثر مسافتی را که می توان از بالون استفاده کرد بررسی کنید، مشخصات را بخوانید و در صورت داشتن سوال، آن را از سازنده بپرسید.
۸) استفاده از قابلیت کاهش نویز دیجیتال (Digital Noise Reduction)
برخی از شرکت های دوربین مدار بسته ممکن است فناوری نوآورانه DNR را در مارک های خود بگنجانند. وقتی صحبت از دوربین مداربسته می شود، DNR برای تصاویر واضح تر بسیار مهم است. سنسور تصویر در CCD(Charged Coupled Device) اثر نقطه نقطه روی تصاویر را از بین برده و آن را به یک تصویر خوب تبدیل می کند. این امر برای شناسایی هر حرکت یا اشیایی روی صفحه ضروری است. داشتن DNR در دوربین های مداربسته واقع در پارکینگ ها و مکانهای دیگر مفید است.
DNR از نرم افزار موجود در CCD برای از بین بردن نویز موجود در هر تصویر به صورت دیجیتالی استفاده می کند. الگوریتم این کار به این ترتیب است که دو فریم متوالی را تجزیه و تحلیل می کند و هر دانه ای را که با قاب قبلی مطابقت ندارد حذف می کند. هنگامی که CCD نویز عکس را از بین می برد، تصویر به DVR یا NVR منتقل می شود. وقتی روی درایو دیسک سخت (HDD) ذخیره می شود، اندازه تصویر ۷۰٪ کاهش می یابد و از وضوح بیشتری نسبت به قبل برخوردار است.
سخن آخر در مورد نویز در دوربین مداربسته
با این حال، تصویر معمولاً فقط در پیش زمینه تصویر پردازش می شود. اشیای موجود در پس زمینه تمایل دارند دانه دانه به نظر برسند. تحولات جدید راه حلی برای این امر یافته اند. پیشرفته ترین نوع کاهش نویز دیجیتال D-DNR3 است که گاهی اوقات DNR3 نامیده می شود.
آخرین شکل کاهش نویز دیجیتال D-DNR3 است. D-DNR3، هر پیکسل را با پیکسل های اطراف آن علاوه بر هر فریم با پیکسل دیگر مقایسه می کند. به این روند تطبیق، کاهش نویز فضایی گفته می شود. با استفاده از D-DNR3، پردازش کاملی از تصویر، از جمله پس زمینه، انجام می شود که منجر به ایجاد تصویری واضح تر از DNR سنتی می شود و فضای کمتری بر روی هارد دیسک اشغال می کند.
