شاید شما هم هنگام خرید و جست و جو برای دوربین مداربسته با عبارات و اصطلاحاتی مانند لنز ثابت ،لنز موتوردار ،فاصله کانونی ،میدان دید، زاویه دید و… مواجه شده باشید.اما لنز دوربین مدار بسته چیست؟؟! انواع لنز دوربین مداربسته کدامند و چه تفاوتی دارند؟! کدام یک انتخاب مناسب تری برای ما هستند؟! و حتی عملکرد لنز دوربین های مداربسته به چه شکل است؟!
در این مقاله قصد داریم به تمامی سوالات شما درباره لنز دوربین مداربسته و انواع آن پاسخ دهیم چراکه نوع و اندازه‌ی لنز دوربین‌های مدار‌بسته، نقش مهمی را در تعیین تصویری که از دوربین گرفته می‌شود، مشخص می‌کند. بنابراین انتخاب لنز مناسب برای دوربین‌های مدار‌بسته، امری بسیار مهم است.

لنز دوربین مداربسته چیست؟

لنز دوربین مداربسته (CCTV Lens) به ترکیبی از عدسی ها گفته می شود که از آن برای تنظیم و ارسال نور محیط بر روی چیپ تصویر استفاده می شود.کیفیت تصویر بیشتر به اندازه سنسور و کیفیت عدسی‌ها و همچنین فاصله قرارگیری آنها در لنز بستگی دارد. قدرت و کیفیت لنزها به عوامل گوناگونی بستگی دارد که مهم‌ترین آن‌ها فاصله کانونی و عدد دیافراگم است.
اندازه‌ی لنز دوربین مدار‌بسته بر روی زاویه دید آن تاثیر‌گذار است. فاصله‌ی دوربین امنیتی از جسم نیز بر روی تصویر ضبط‌شده تاثیر می‌گذارد. مثال‌های زیر مناطق یکسانی را نشان می‌دهد که با لنز‌های ثابت ۳٫۶ میلی‌متری و ۱۲ میلی‌متری و با سه فاصله‌ی متفاوت تصویربرداری شده‌اند.

نحوه عملکرد لنز دوربین مداربسته

کار لنز دوربین تشکیل تصویر است. هر یک از این اجزا تشکیل دهنده لنز دوربین به رساندن پرتوهای نور، و بازسازی تصویر در حسگر دوربین مدار بسته کمک می‌کنند. خطاهای نوری زمانی ایجاد می‌شود که نقاطی از تصویر با عبور نور از اجزای لنز، معادلشان نقاطی نامفهوم و بدون جزئیات باعث عدم وضوح و اختلالات رنگی می‌شود. در لنزهایی که چندین عدسی مختلف وجود دارد هر عدسی دارای کانون جداگانه‌ای است اما وقتی با هم ترکیب می‌شوند کانون مشترکی پیدا می‌کنند که معمولاً از مرکز لنز تا حدفاصل محل ایجاد تصویر را فاصله کانونی آن لنز می‌گویند که مقدار آن بر روی حلقه جلوی لنز نوشته می‌شود.

لنز یک دوربین مدار بسته به ‌طور کلی از سه قسمت تشکیل شده ‌است :

۱)اجزا نوری
۲)دیافراگم غیر قابل تغییر
۳)سیستم اتصال دهنده لنز به دوربین

مشخصه های مهم لنز دوربین مداربسته چیست؟

۱)فاصله کانونی لنز

لنزهای موجود در فواصل کانونی ۷۵ – ۵۰ – ۳۰ – ۲۵ – ۱۶ – ۱۲ – ۸ – ۶ – ۴ – ۳/۶ – ۲/۸ – ۲/۵ میلی‌متر ساخته شده‌اند. هرچه فاصله کانونی لنزی بیشتر باشد بزرگنمایی آن بیشتر است و اشیاء دور را نزدیکتر و بهتر نشان می‌دهد. ولی در عوض زاویه دید کمتری ارائه می‌کند. برعکس هرچه فاصله کانونی لنز کوچکتر باشد ( لنز Wide) تصاویر نزدیک را بهتر نشان می‌دهد و زاویه دید آن بیشتر است. بعنوان مثال فاصلۀ کانونی عدسی چشم انسان ۱۷mm و زاویه دید آن ۳۰ درجه است. درحالی که یک لنز با فاصله کانونی ۴ mm زاویه دید ۶۲ درجه دارد. لنزهای قابل تنظیم که امکان تغییر فاصله کانونی و زاویه دید به صورت دستی یا اتوماتیک در آنها وجود دارد به لنز زوم ( Zoom lens ) معروفند.

۲)زاویه دید

میزان فضائی که توسط چشمی دوربین می‌توان آن را دید و در تصویر ثبت کرد. زاویه دید آن لنز نام دارد. هر چه فضای بیشتری را از دریچه دوربین مشاهده کنید زاویه دید آن لنز بیشتر است.در دوربین های مداربسته، لنز ۲.۸ میلی متری، فضای افقی، حدودا برابر با ۱۱۰ درجه را تحت پوشش قرار می دهد. یک لنز استاندارد ۸ میلی متری، زاویه ای برابر با ۳۰ درجه را شامل می شود. لنز دوربین ۳.۶ میلی متری نیز، تصاویر با زاویه ۷۸ میلی متری را ارائه می کند.

۳)عمق میدان

یک دوربین تنها می تواند لنز خود را بر روی یک نقطه فوکوس کند، اما ناحیه ای وجود خواهد داشت که در جلو و پشت این نقطه فوکوس که هنوز هم واضح و شارپ به نظر می رسد. اگر عمق میدان زیاد باشد، تقریباً تمامی اشیاء یک تصویر بصورت واضح نمایان می‌شوند و اگر عمق میدان کم باشد، تنها بخش کوچکی از زمینه به صورت واضح نمایش داده می‌شود. تصویر زیر بیان‌گر این موضوع است.

انواع لنز دوربین مداربسته بر اساس ساختار کانونی

در دوربین های مداربسته معمولا لنزها از نظر فاصله کانونی به صورت زیر هستند:

۱-لنز ثابت (Fixed)

نحوه عملکرد لنز ثابت نسبت به انواع دیگر لنز ساده است. لنز ثابت تنها امکان تنظیم فوکوس را دارد و معمولا از کمتر از چهار عدسی تشکیل شده است. این لنز نور را از محیط گرفته و با زاویه ای تقریبا ثابت بر روی چیپ تصویر متمرکز می کند.این نوع لنز برای نظارت بر مکان هایی مشخص و ثابت استفاده می‌شود و بیشتر کاربرد خانگی و اداری دارند.

۲-لنز متغیر دستی (Varifocal)

لنز وریفوکال نوعی لنز دوربین است که قابلیت تغییر فاصله کانونی خود را دارد، به زبان ساده می‌تواند به صورت اپتیکال زوم به داخل یا بیرون زوم کند. می‌توان این لنزها را طوری تنظیم کرد که محدوده وسیع تری را پوشش دهند یا این که یک محدوده کوچک را با جزئیات بیشتر نمایش دهند. این لنزها می‌توانند زاویه دید و مقدار زوم را تغییر دهند.کوچک ترین محدوده فاصله کانونی دوربین های مداربسته ۱۲- ۲٫۸ میلی متر و بزرگ ترین آن‌ها ۱۰۰-۵  میلی متر است. فاصله کانونی بزرگتر به این معنی است که شما می‌توانید تصاویر را با جزئیات و زوم بالا مشاهده کنید در حالی که مقادیر کوچک تر نشان دهنده زاویه دید گسترده تر و در نتیجه نظارت بر مناطق وسیع تری است.همچنین باید توجه داشت که این لنزها در انواع دوربین مدار بسته دام ، دام اسپید و بولت به کار گرفته می‌شوند و محدود به نوع خاصی از دوربین نمی شود.

۳-لنز موتوردار (Motorized)

این نوع لنز به نام های مختلفی از جمله لنز موتور دار ، لنز زوم ، Motorized Lens و … نامیده می شود . عملکرد لنز موتوردار شبیه به لنز های متغیر ( وریفوکال ) می باشد با این تفاوت که در لنز موتورایز ، زاویه دید ، عمق میدان دید و فوکوس دوربین توسط موتور الکتریکی لنز از راه دور توس کاربر کنترل می شود . کاربر می تواند تصویر دوربین مجهز به لنز موتورایز را توسط NVR یا صفحه کنترل نرم افزار در کامپیوتر یا موبایل ، بزرگنمایی ( Zoom In ) یا کوچک نمایی ( Zoom Out ) کند ، به علاوه می تواند فوکوس ( وضوح دید ) دوربین را نیز بصورت اتوماتیک و از راه دور انجام دهد . بطور کلی هر چه فاصله کانونی لنز بیشتر باشد ، زوم روی تصویر بیشتر خواهد بود .

از یک جنبه دیگر نیز می توان لنزهای متغیر را تقسیم بندی کرد. این تقسیم بندی بر اساس نحوه تنظیم نور عبوری از لنز است. به لنزهایی که نور عبوری در آن ها به صورت اتوماتیک تنظیم می شود، Auto Iris، به لنزهایی که نمی توان نور ورودی را تغییر داد Fixed Iris و به لنزهایی با تنظیم دستی نور ورودی Manual Iris می گویند. لنزهای Auto Iris خود به دسته های DC Iris و Video Iris تقسیم می شوند که در اولی نور وردی توسط دوربین و در دومی توسط خود لنز تنظیم می شود.باوجود مزایای مهمی که به آن اشاره شد، لنزهای VariFocal قیمت بالاتری از لنزهای ثابت دارند. همچنین اندازه آن‌ها از لنزهای ثابت بزرگتر است و بنابراین دوربین های دارای لنز متغیر اندازه بیشتری دارند. قیمت بالا و اندازه بزرگ تر را شاید بتوان تنها معایب لنز وریفوکال برشمرد. بر اساس نظر سنجی ها ۸۸ افراد از این نوع لنز استفاده می کنند که با توجه به مزایای آن چندان هم جای تعجب ندارد.