AWB و AGC در دوربین مداربسته چیست؟

نور و رنگ ها یکی از نکات بسیار مهم و تاثیر گذار در کیفیت تصاویر دوربین مداربسته هستند. امروزه دوربین های مداربسته دارای قابلیت های بسیاری در تنظیم نور و افزایش کیفیت تصویر هستند. این تکنیک ها عبارتند از AGC، AWB، BLC و…برای بهبود کیفیت تصویر در منابع نوری مختلف می توان از قابلیت AWB استفاده کرد. این قابلیت باعث تنظیم بالانس رنگ سفید در منابع نوری مختلف می شود. قابلیت دیگر AGC نام دارد. AGC در دوربین مداربسته باعث تنظیم خودکار نور در دوربین مداربسته می شود. در ادامه به بررسی این قابلیت ها در دوربین مداربسته می پردازیم.

آنچه در این مقاله می خوانید:

• AGC در دوربین چیست
• نحوه عملکرد AGC
• مزایا و معایب قابلیت Automatic Gain Control
• AWB در دوربین مداربسته
• تفاوت AWB و ATW
• BLC در دوربین مداربستهپ
• WDR در دوربین مداربسته

AGC در دوربین چیست؟

AGC مخفف عبارت Automatic Gain Control به معنای تنظیم خودکار نور است. یکی از عوامل تاثیر گذار در کیفیت تصاویر، نور محیط است. زمانی که نور محیط کم باشد، تصاویر نیز با کیفیت پایین ثبت می شوند. در این شرایط استفاده از تکنولوژی AGC به بهبود کیفیت تصاویر کمک می کند. زمانی که نور محیط از سطح استاندارد کمتر باشد، دوربین با کمک گرفتن از قابلیت ای جی سی شروع به تقویت سیگنال ویدئویی می کند. با تقویت سیگنال ویدئویی، کمبود نور محیط جبران شده و باعث افزایش کیفیت تصاویر می شود.

نحوه عملکرد AGC در دوربین مداربسته

هنگامی که نور در نقطه ای که دوربین نصب است کم تر از سطح مورد نیاز است، برای بهبود کیفیت تصویر باید از برخی روش ها کمک گرفت. IRIS دوربین مداربسته یکی از اجزای دوربین است که وظیفه کنترل نور را بر عهده دارد. به صورتی که آیریس یا دیافراگم با بازتر شدن، نور بیشتری را برای تشکیل تصویر دریافت می کند. این عمل می تواند تا حدی در کیفیت تصویر دوربین مداربسته تاثیر گذار باشد. اما با فعال کردن قابلیت AGC سیگنال تصویر به صورت الکترونیکی تقویت شده و قسمت های تاریک تصویر با کیفیت بیشتری نمایش داده می شوند. Automatic Gain Control می تواند میزان روشنایی را از 16db به 26db افزایش دهد. این تکنولوژی دارای قابلیت تنظیم در درجه های پایین، متوسط، بالا و خاموش است.

مزایا و معایب قابلیت Automatic Gain Control

قابلیت AGC در دوربین مداربسته دارای مزایا و معایبی است. از مهم ترین مزیت های این قابلیت ثبت تصاویر در نور محیط بسیار کم است. به صورتی که دوربین های مداربسته دارای قابلیت AGC، کیفیت تصاویر در محیط کم نور را افزایش داده و به صورت واضح به نمایش در می آورند.

اما یک نکته منفی در این قابلیت وجود دارد. زمانی که دوربین شروع به تقویت سیگنال به منظور بهبود کیفیت تصویر می کند، این تقویت تنها در سیگنال های تصویر نیست. بلکه همراه با تقویت سیگنال تصویر، نویز پس زمینه نیز تقویت شده و در نتیجه افزایش می یابد. در نتیجه نویز در تصویر باعث کاهش کیفیت می شود. راه حلی که برای کاهش نویز در این شرایط وجود دارد، استفاده از چیپ تصویر پیشرفته است. با استفاده از سنسورهایی با حساسیت بیشتر به نور، نیاز به تقویت سیگنال کاهش پیدا می کند.

AWB در دوربین مداربسته

دوربین های مداربسته دارای ویژگی های مختلفی هستند. یکی از ویژگی های دوربین مداربسته AWB است. AWB برگرفته از عبارت Automatic White Balance و به معنی تنظیم خودکار نور سفید است. این قابلیت باعث تنظیم بالانس رنگ سفید در منابع نوری مختلف می شود و رنگ های غیر طبیعی و غیر واقعی را حذف می کند. در نتیجه تصاویر با رنگ های طبیعی و واقعی نمایش داده می شوند. دوربین های مداربسته ممکن است در توانایی تشخیص و بالانس رنگ سفید با مشکل مواجه شوند. این مشکل اغلب زمانی رخ می دهد که یک رنگ غالب در تصویر وجود داشته باشد و یا نور سفید با منبع طبیعی در محیط وجود نداشته باشد. بسیاری از دوربین های مداربسته به منظور تعادل رنگ سفید در تصویر از قابلیت AWB پشتیبانی می کنند.

تفاوت قابلیت AWB و ATW

در قسمت قبل قابلیت Awb در دوربین مدار بسته را بررسی کردیم. ATW یکی دیگر از قابلیت های پیشرفته در دوربین مداربسته است. قابلیت ATW مخفف عبارت Auto Tracking White Balance و به معنای ردیابی رنگ سفید است. از این تکنولوژی در دوربین های مداربسته پیشرفته استفاده می شود. دوربین های مداربسته ای که دارای قابلیت ATW هستند از یک الگوی مرجع تعادل رنگ ثابت استفاده می کنند. با استفاده از این فناوری در صورت عدم وجود منبع نور سفید در محیط، دوربین باز هم توانایی تنظیم و ارائه رنگ ها به صورت صحیح را دارد.

BLC در دوربین مداربسته

قابلیت BLC در دوربین مداربسته یکی دیگر از قابلیت های تنظیم نور به منظور افزایش کیفیت تصویر دوربین مداربسته است. BLC مخفف عبارت Back light compensation به معنای جبران نور پس زمینه است. از این فناوری در محیط هایی با اختلاف سطح نور استفاده می شود. زمانی که یک منبع نور قوی در یک محیط تاریک وجود داشته باشد، آن محیط با اختلاف سطح نور مواجه می شود. به طور مثال یک اتاق تقریبا تاریک را در نظر بگیرید که دارای پنجره است. نور خورشید از داخل پنجره باعث ایجاد اختلاف سطح نور در محیط می شود. نور خورشید باعث بسته شدن دیافراگم شده و نقاط کم نور تر در تصویر به صورت سیاه نمایش داده می شوند.

در این شرایط با استفاده از قابلیت BLC قسمت هایی که دارای نور زیاد هستند نادیده گرفته می شوند و به این ترتیب این قابلیت میزان نور در تصویر را تنظیم می کند. یکی از نکات منفی در رابطه با BLC این است که نقاط پر نور در تصویر از کیفیت ضعیفی برخوردار هستند.

WDR در دوربین مداربسته

WDR مخفف Wide Dynamic Range به معنای بازه دینامیکی بالا است. از این قابلیت در محیط هایی که دوربین به سمت یک منبع نور قرار دارد، استفاده می شود. در حالت عادی دوربین در چنین شرایطی تصویر فضای بیرون که دارای منبع نور است را روشن و تصویر داخل یا سوژه را تاریک و سیاه نشان خواهد داد. دوربین های مداربسته با قابلیت دبلیو دی آر از دو چیپ تصویر برای رفع این مشکل استفاده می کنند. یک چیپ با سرعت شاتر بالا از مناطق پر نور و چیپ دوم با سرعت شاتر کم تر از مناطق کم نور تصویر برداری می کند. برخلاف قابلیت BLC این قابلیت کیفیت تصویر را در تمام نقاط بهبود می دهد. اما دوربین های مداربسته با قابلیت WDR در مقایسه با قابلیت BLC از قیمت بالاتری برخردار هستند.