فریم ریت در دوربین مداربسته چیست؟ (FPS)

یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر وضوح تصویر و روان بودن فیلم، فریم ریت (Frame Rate) یا همان FPS است. به تعداد فریم‌های یک تصویر در ثانیه، فریم ریت گفته می‌شود. با قرارگیری فریم‌ها در کنار هم ویدئو تشکیل می‌شود. فریم ریت را با اختصار FPS نمایش می‌دهند. FPS مخفف عبارت Frame Per Second است. در ادامه به موضوع فریم ریت دوربین مداربسته چیست می پردازیم.

در این مقاله می‌خوانید: 

• FPS چیست؟
• چرا فریم ریت در دوربین مداربسته اهمیت زیادی دارد؟
• تفاوت فریم ریت‌های مختلف در دوربین مداربسته
• فریم ریت چشم انسان
• رابطه حجم، پهنای باند و فریم ریت دوربین مداربسته چیست؟
• اطلاع از FPS یا فریم ریت دوربین مداربسته
• فریم ریت پیشنهادی برای مکان‌های مختلف
• هر فریم چند عکس و چند ثانیه است؟
• رابطه رزولوشن تصویر و تعداد فریم ریت دوربین مداربسته چیست؟
• رابطه FPS و سرعت شاتر
• آیا FPS در دوربین مداربسته قابل تنظیم است؟

FPS چیست؟

فریم ریت (Frame Rate) به تعداد تصاویری گفته می‌شود که یک دوربین در هر ثانیه ضبط می‌کند. اصطلاح استاندارد آن FPS یا Frames Per Second است. در واقع، FPS همان واحد اندازه‌گیری فریم ریت است. یکی از نکات تاثیرگذار در کیفیت تصاویر دوربین تعداد و نرخ فریم ریت fps است. آیا می‌دانید تصاویر متحرک و فیلم‌ها چگونه به وجود می‌آیند؟ از قرار گرفتن تعدادی تصاویر ثابت در کنار هم که به صورت پشت سر هم و متوالی نمایش داده می‌شوند، تصاویر متحرک و فیلم به وجود می‌آید. یکی از نکات مهم در کیفیت تصاویر تعداد فریم ریت دوربین است. به طوری که هر چه تعداد فریم ثبت شده توسط دوربین بالاتر باشد، قطعا کیفیت تصاویر متحرک نیز افزایش پیدا می‌کند. در این حالت حرکات تصاویر با جزئیات بهتر و بیشتر نمایش داده می‌شود.

چرا فریم ریت در دوربین مداربسته اهمیت زیادی دارد؟

دوربین مداربسته وسیله‌ای برای نظارت دقیق در محیط است. اگر فریم ریت پایین باشد، بسیاری از جزئیات از دست می‌رود.
برای مثال:

• حرکت سریع دست یک سارق ممکن است دیده نشود.
• هنگام پلاک خوانی، شماره پلاک محو یا بریده می‌شود.
• حرکت اشیا پرش‌دار و غیرطبیعی به نظر می‌رسد.
• تشخیص چهره دشوار می‌شود.

اما با فریم ریت بالاتر:

• حرکت‌ها روان‌تر ثبت می‌شود.
• صحنه‌های مهم از دست نمی‌رود.
• پلاک خودرو در سرعت قابل تشخیص است.
• چهره اشخاص واضح‌تر ثبت می‌شود.

به همین دلیل انتخاب درست فریم ریت یکی از مهم‌ترین عوامل در خرید دوربین مداربسته است.

تفاوت فریم ریت‌های مختلف در دوربین مداربسته

در ادامه، محدوده‌های رایج فریم ریت را بررسی می‌کنیم تا بهتر متوجه تفاوت‌ها شوید.

1. فریم ریت 10FPS 

این فریم ریت معمولاً حرکت‌ها را با کمی پرش نشان می‌دهد اما اطلاعات کلی را ثبت می‌کند. این مقدار در محیط‌هایی کاربرد دارد که حرکت زیادی وجود ندارد.

2. فریم ریت 15FPS 

در این فریم ریت کیفیت حرکت قابل قبول و اقتصادی است. این مقدار استاندارد برخی از پروژه‌های معمول است. از این نرخ فریم معمولا در کاربری‌های زیر استفاده می‌شود.

• مغازه‌ها
• دفاتر اداری
• ورودی ساختمان
• منازل

3. فریم ریت 25FPS 

در این نرخ فریم ریت تصویر کاملاً روان و بدون پرش ثبت می‌شود. این مقدار برای اکثر محیط‌ها مناسب است.

• فروشگاه‌ها
• مراکز تجاری
• محیط‌های شلوغ
• پارکینگ‌ها

4. فریم ریت 30FPS

فریم ریت 30fps بیشتر در دوربین‌های IP دیده می‌شود. برای ضبط‌های حرفه‌ای، تشخیص چهره بهتر و جایی که حرکت سریع وجود دارد، بسیار مناسب است.

5. فریم ریت 60FPS

مصرف پهنای باند و حجم ذخیره‌سازی 60fps نسبت به 30fps تقریباً دو برابر است. این فریم ریت برای مواقعی است که:

• سرعت حرکت بسیار بالا باشد.
• پلاک‌خوانی خودرو در بزرگراه نیاز است.
• کیفیت صحنه بسیار مهم است.
• حرکت‌های سریع باید دقیق ثبت شوند.

فریم ریت چشم انسان

مغز انسان قادر است تا 10 فریم در ثانیه را تشخیص دهد. به عبارت دیگر زمانی که فریم ریت دوربین بیشتر از 10 فریم در ثانیه را نمایش دهد، انسان تصاویر را به صورت فیلم و یا تصاویر متحرک می‌بیند. تعداد فریم‌ها در ثانیه در دوربین زمانی اهمیت دارد که حرکت و اتفاقی در تصاویر رخ دهد. زمانی که حرکتی در تصویر رخ دهد، تصاویر با فریم پایین دچار افت کیفیت و عدم نمایش جزئیات کامل می‌شوند. در فریم‌های پایین تصاویر در حال حرکت به صورت پرشی دیده می‌شوند. به طور مثال یک دوربین با فریم 30 جزئیات بیشتری را نسبت به یک دوربین با فریم 10 به نمایش می‌گذارد.

رابطه حجم، پهنای باند و فریم ریت دوربین مداربسته چیست؟

یکی از عوامل تاثیر گذار در حجم حافظه دوربین مداربسته و پهنای باند، فریم ریت دوربین است. هرچه فریم ریت دوربین بیشتر باشد، پیوستگی و جزئیات بیشتری از تصویر را ثبت و ذخیره می‌کند. همچنین در هنگام آهسته کردن تصویر از تار شدن تصاویر جلوگیری می‌کند. طبیعتا زمانی که جزئیات بیشتری از تصاویر را داشته باشیم، به حجم بیشتری برای ذخیره کردن آنها نیاز داریم. پس هر چه تعداد فریم دوربین بالاتر باشد، باید برای ذخیره سازی از هارد با ظرفیت بیشتر استفاده کنیم. همچنین برای انتقال این اطلاعات و تصاویر نیاز به حجم پهنای باند بیشتری است. قابل ذکر است که اگر دوربین مداربسته با کدگذاری H.265 و H.264 باشد، تاثیر گذاری افزایش حجم اطلاعات در آن ها بسیار کمتر از نوع خطی است. در سیستم‌های دوربین مداربسته قابلیت تنظیم نرخ فریم به منظور جلوگیری از پر شدن حجم بیشتر هارد وجود دارد. برای اطلاع از چگونگی محاسبه پهنای باند می‌توانید به مقاله محاسبه پهنای باند دوربین مداربسته مراجعه کنید.

اطلاع از FPS یا فریم ریت دوربین مداربسته

انواع دوربین‌های مداربسته با برندهای معتبر دارای یک دیتاشیت و یا کاتالوگ هستند. در دیتاشیت‌ها همه‌ی ویژگی‌ها و خصوصیات دوربین‌ها توضیح داده شده است. داخل کاتالوگ دوربین‌ها می‌توانید با پیدا کردن گزینه Frame Rate و یا FPS نرخ فریم ریت دوربین را مشاهده کنید. توجه کنید کیفیت تصاویر و فریم ریت فقط مربوط به دوربین مداربسته نیست. بلکه در هنگام خرید باید دقت کنید که دستگاه ضبط کننده شما از چه تعداد فریم ریت در ثانیه پشتیبانی می‌کند. فریم ریت در دوربین‌های مداربسته دارای اهمیت ویژه‌ای است. زیرا که هر چه مقدار فریم پایین باشد، شما در هنگام استفاده از فیلم، جزئیات کمتری در دسترس دارید. اغلب دوربین‌های مداربسته با فریم ریت‌های بالای 15 تولید می‌شوند.

فریم ریت پیشنهادی برای مکان‌های مختلف

۱. منزل: برای منازل فریم ریت 15–20fps کافی است. (مصرف هارد کمتر + تصویر قابل قبول)

۲. مغازه یا فروشگاه: برای این کاربری‌ها 20–25fps مناسب است. (حرکت مشتریان و اجناس روان ثبت می‌شود)

۳. بانک، طلافروشی، صرافی: نرخ فریم 25–30fps برای مکان‌های حساسی مانند طلافروشی، بانک و صرفی مناسب است. (تشخیص چهره بسیار مهم است)

۴. پارکینگ: برای ثبت دقیق ورود و خروج خودروها نرخ فریم 25fps قابل قبول است.

۵. بزرگراه یا پلاک‌خوان: در این نقاط نرخ فریم را می‌توان بر اساس سرعت خودروها بین 30–60fps تنظیم کرد.

۶. کارخانجات و خطوط تولید: برای ثبت حرکت سریع قطعات از 25 تا 60fps مناسب است.

هر فریم چند عکس و چند ثانیه است؟

هر فریم یک عکس و بازه زمانی فریم در دوربین یک ثانیه است. عدد ذکر شده در کنار فریم ریت، نشان دهنده تعداد عکس‌های قابل ثبت در یک ثانیه توسط دوربین است. به طور مثال اگر در اطلاعات دوربین شما عبارت FPS30 ذکر شده باشد، این به این معنی است که در هر یک ثانیه دوربین قادر به ثبت 30 عکس ثابت است.

رابطه رزولوشن تصویر و تعداد فریم ریت دوربین مداربسته چیست؟

با بالا رفتن میزان رزولوشن تصویر، پردازشگر دوربین زمان بیشتری برای پردازش آن تصویر نیاز دارد. اغلب در پردازش دوربین مداربسته محدودیت‌هایی وجود دارد. به همین دلیل برای برقراری تعادل دوربین، با بالا رفتن میزان رزولوشن تصویر، تعداد فریم ریت دوربین نیاز به کاهش دارد. علت این اتفاق این است که پردازنده دوربین نمی‌تواند هم‌زمان رزولوشن بسیار بالا و FPS بالا را تولید کند. رزولوشن کیفیت جزئیات را تعیین می‌کند. FPS کیفیت حرکت را تعیین می‌کند.

رابطه FPS و سرعت شاتر

علاوه بر فریم ریت، سرعت شاتر تصویر بر تاری تصاویر نیز تاثیرگذار است. هر چه سرعت شاتر دوربین در باز و بسته شدن بیشتر باشد، وضوح تصاویر نیز افزایش پیدا می‌کند. به طور مثال اگر سرعت شاتر 1/4 باشد، شاتر دوربین در هر یک ثانیه چهار بار باز و بسته می‌شود. در این حالت هر مقدار نرخ فریم داشته باشیم، تنها 4 فریم در ثانیه ثبت می‌شود. با باز و بسته شدن شاتر نوردهی اتفاق می‌افتد. در نتیجه نرخ فریم نباید بیشتر از سرعت شاتر و یا نوردهی در ثانیه باشد.

آیا FPS در دوربین مداربسته قابل تنظیم است؟

بله میزان FPS در انواع دوربین مداربسته قابل تنظیم است. میزان FPS در دوربین مداربسته به وسیله دستگاه‌های ضبط تنظیم می‌شوند. در هنگام تنظیم فریت ریت باید به نکاتی مانند پهنای باند شبکه، ظرفیت حافظه، استفاده از تشخیص حرکت و… توجه کنید. در ادامه به نکات مهم در تنظیم FPS دوربین مداربسته می‌پردازیم.

1- میزان پهنای باند و ظرفیت حافظه شما چقدر است؟

در زمان تنظیم فریم ریت باید به پهنای باند و میزان حافظه هارد نیز توجه کنید. هر چه تعداد فریم پایین‌تر باشد، حجم کمتری از حافظه دستگاه شما پر می‌شود. همچنین در زمان انتقال اطلاعات بار پهنای باند نیز کمتر می‌شود.

2- آیا می‌خواهید از تشخیص حرکت استفاده کنید؟

اگر سیستم دوربین مداربسته شما قابلیت Motion Detection و یا تشخیص حرکت دارد، می‌توانید با استفاده از تنظیمات دوربین از ضریب فریم کمتری استفاده کنید. در این صورت هم از حجم پر شده حافظه و پهنای باند کمتری استفاده می‌شود و هم فقط زمانی که حرکتی جلوی دوربین اتفاق بیافتد، میزان فریم بالاتر می‌رود.

3- استفاده از تنظیم چندین جریان ویدئو

برخی از سیستم‌های دوربین مداربسته دارای قابلیت Dual Stream یا Triple Stream هستند. در صورت استفاده از این سیستم می‌توانید جریان مشاهده از راه دور را بر روی فریم ریت‌های پایین تنظیم کنید. با اینکار از پهنای باند و حجم کمتری استفاده می‌شود. این ویژگی به شما این امکان را می‌دهد که در زمان مشاهده محلی از فریم ریت بالا استفاده کنید.

مطالب پیشنهادی مخاطبین