در دنیای نظارت تصویری، دوربین مداربسته مغز سیستم است، اما لنز، چشم آن محسوب می شود. انتخاب لنز اشتباه می تواند گران ترین و پیشرفته ترین دوربین ها را به یک ابزار ناکارآمد تبدیل کند. تصویری که بیش از حد باز (واید) باشد، جزئیات مهم چهره یا پلاک را از دست می دهد و تصویری که بیش از حد زوم باشد، دید کلی محیط را از شما می گیرد. اما مفاهیمی مانند فاصله کانونی، دیافراگم و انواع لنز واقعا به چه معنا هستند و چگونه بر انتخاب شما تاثیر می گذارند؟ بسیاری از کاربران در هنگام خرید، با اعداد و اصطلاحاتی مانند لنز ۲.۸ میلی متر، وریفوکال یا موتورایز مواجه می شوند و نمی دانند کدام یک برای نیاز آن ها مناسب تر است.

این راهنمای جامع که توسط متخصصان شرکت شهاب تهیه شده، برای پاسخ به همین دغدغه ها طراحی شده است. ما قصد داریم به زبانی ساده اما دقیق، تمام جنبه های فنی لنزها را کالبدشکافی کرده و به شما کمک کنیم تا با دیدی باز و آگاهانه، بهترین لنز را برای تامین امنیت خانه یا محل کار خود انتخاب کنید.

مفاهیم بنیادین در لنز دوربین مداربسته

قبل از ورود به دنیای انواع لنزها، باید با سه مفهوم کلیدی که سنگ بنای عملکرد هر لنزی هستند، آشنا شویم: فاصله کانونی، میدان دید و دیافراگم. درک این سه اصل، قدرت تحلیل و انتخاب صحیح را به شما می دهد.

فاصله کانونی (Focal Length) چیست؟

فاصله کانونی، که با واحد میلی متر (mm) اندازه گیری می شود، مهم ترین مشخصه یک لنز است. این عدد، فاصله بین مرکز اپتیکال لنز تا سنسور تصویر دوربین را مشخص می کند. اما تاثیر عملی آن چیست؟ فاصله کانونی به طور مستقیم زاویه دید و میزان بزرگنمایی تصویر را تعیین می کند.

• فاصله کانونی کوتاه (مثلا ۲.۸ یا ۴ میلی متر): این لنزها زاویه دید بازتری (Wide-Angle) ارائه می دهند و محدوده وسیع تری را پوشش می دهند. اما در مقابل، اشیاء در تصویر کوچکتر به نظر می رسند و جزئیات در فواصل دور به خوبی قابل تشخیص نیستند. این لنزها برای پوشش کلی یک اتاق، پارکینگ یا حیاط ایده آل هستند.
• فاصله کانونی بلند (مثلا ۸ یا ۱۲ میلی متر): این لنزها زاویه دید بسته تر و محدودتری (Telephoto) دارند اما بزرگنمایی بیشتری را فراهم می کنند. به عبارت دیگر، شما می توانید جزئیات دقیق تری را از سوژه هایی که در فاصله دورتری قرار دارند، مشاهده کنید. این نوع لنز برای نظارت بر ورودی ها، راهروهای طولانی یا صندوق فروشگاه عالی است.

یک قانون ساده: رابطه معکوس بین فاصله کانونی و زاویه دید وجود دارد. هرچه عدد فاصله کانونی بزرگتر شود، زاویه دید بسته تر و هرچه کوچکتر شود، زاویه دید بازتر خواهد بود.

میدان دید (Field of View – FOV)

میدان دید که معمولا با واحد درجه (°) بیان می شود، دقیقا همان محدوده ای از صحنه است که دوربین می تواند آن را ببیند و ثبت کند. این پارامتر مستقیما تحت تاثیر فاصله کانونی لنز و اندازه سنسور تصویر دوربین قرار دارد. درک میدان دید برای اطمینان از پوشش کامل منطقه مورد نظر و حذف نقاط کور امنیتی حیاتی است. به عنوان مثال، یک لنز ۲.۸ میلی متر ممکن است میدان دید افقی حدود ۱۱۰ درجه داشته باشد، در حالی که یک لنز ۶ میلی متر این میدان دید را به حدود ۵۰ درجه کاهش می دهد.

دیافراگم (Aperture) و عدد F-Stop

دیافراگم یا آیریس (Iris)، دریچه ای قابل تنظیم در داخل لنز است که میزان نوری که به سنسور تصویر می رسد را کنترل می کند. اندازه این دریچه با عددی به نام F-Stop یا f-number مشخص می شود. برخلاف تصور عمومی، هرچه عدد F-Stop کوچکتر باشد (مثلا F1.4)، دیافراگم بازتر است و نور بیشتری را از خود عبور می دهد. این ویژگی برای ثبت تصاویر روشن و واضح در شرایط نوری ضعیف و شب بسیار حیاتی است. دوربینی با دیافراگم بازتر، تصاویر رنگی و باکیفیت تری را در نور کم ارائه می دهد.

انواع لنز های دوربین مداربسته امنیتی

حالا که با اصول اولیه آشنا شدیم، می توانیم به بررسی انواع لنز دوربین مداربسته بپردازیم. لنزها عمدتا به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: لنز ثابت (Fixed)، لنز وریفوکال (Varifocal) و لنز موتورایز (Motorized).

لنز ثابت (Fixed Lens)

لنزهای ثابت، که به آن ها لنز فیکس یا مونوفوکال نیز گفته می شود، دارای یک فاصله کانونی ثابت و غیرقابل تغییر هستند. به عنوان مثال، یک دوربین با لنز ثابت ۳.۶ میلی متر، همیشه و تحت هر شرایطی یک زاویه دید ثابت را ارائه می دهد. این لنزها به دلیل ساختار ساده تر، معمولا قیمت مناسب تری دارند و در دوربین های دام و بولت اقتصادی بسیار رایج هستند.

مزایا:

• قیمت اقتصادی: ارزان تر از سایر انواع لنزها هستند.
• اندازه کوچکتر: معمولا دوربین های با لنز ثابت، ابعاد کوچکتری دارند.
• کیفیت تصویر بالا: به دلیل طراحی اپتیکال ساده تر، اغلب تصاویر شارپ و واضحی تولید می کنند.

معایب:

• عدم انعطاف پذیری: پس از نصب، هیچ امکانی برای تغییر زاویه دید یا بزرگنمایی وجود ندارد.
• نیاز به برنامه ریزی دقیق: محل نصب دوربین باید با دقت بسیار بالایی انتخاب شود تا دقیقا کادر مورد نظر پوشش داده شود.

کاربرد: این لنزها بهترین گزینه برای نظارت بر فضاهای مشخص و بدون تغییر مانند اتاق های کوچک، دفاتر، ورودی منازل و مغازه های کوچک هستند.

لنز وریفوکال (Varifocal Lens)

لنزهای وریفوکال یا با فاصله کانونی متغیر، به کاربر این امکان را می دهند که فاصله کانونی را در یک بازه مشخص به صورت دستی تنظیم کند. برای مثال، یک لنز وریفوکال ۲.۸ تا ۱۲ میلی متر به شما اجازه می دهد زاویه دید را از حالت بسیار باز (۲.۸ میلی متر) تا حالت زوم (۱۲ میلی متر) و هر زاویه ای بین این دو، به صورت دستی تغییر دهید. این تنظیمات معمولا از طریق دو پیچ یا اهرم کوچک روی بدنه دوربین برای تنظیم زوم (Zoom) و فوکوس (Focus) انجام می شود و تنها یک بار در هنگام نصب دوربین مدار بسته قابل انجام است.

مزایا:

• انعطاف پذیری بالا: امکان تنظیم دقیق کادر تصویر پس از نصب دوربین وجود دارد.
• پوشش سناریوهای مختلف: یک دوربین با لنز وریفوکال می تواند هم برای دید کلی و هم برای نظارت بر یک نقطه خاص استفاده شود.
• کاهش ریسک در طراحی: خطاهای احتمالی در تعیین محل نصب را می توان با تنظیم لنز جبران کرد.

معایب:

• قیمت بالاتر: گران تر از دوربین های با لنز ثابت هستند.
• تنظیم دستی: تغییر زاویه دید نیازمند دسترسی فیزیکی به دوربین است.
• ابعاد بزرگتر: معمولا ابعاد بزرگتری نسبت به دوربین های لنز ثابت دارند.

کاربرد: این لنزها برای مکان هایی که نیاز به تنظیم دقیق کادر تصویر وجود دارد، مانند پارکینگ ها، راهروهای طولانی، محوطه های بزرگ و فروشگاه ها، یک انتخاب حرفه ای و هوشمندانه هستند.

لنز موتورایز (Motorized Zoom Lens)

لنزهای موتورایز نسخه پیشرفته تر و هوشمندتر لنزهای وریفوکال هستند. در این مدل، تغییر فاصله کانونی و فوکوس از طریق یک موتور داخلی و به صورت از راه دور انجام می شود. کاربر می تواند از طریق نرم افزار مدیریت تصویر (VMS)، اپلیکیشن موبایل یا وب، به راحتی روی سوژه ها زوم کند یا زاویه دید را تغییر دهد.

مزایا:

• حداکثر انعطاف پذیری: امکان زوم اپتیکال و تغییر زاویه دید به صورت زنده و از راه دور.
• فوکوس خودکار (Autofocus): پس از هر بار تغییر زوم، فوکوس به صورت خودکار تنظیم می شود و تصویر همیشه واضح باقی می ماند.
• کاربری آسان: نیاز به دسترسی فیزیکی برای تنظیم لنز ندارد.

معایب:

• قیمت بالا: گران ترین نوع لنز در بین سه مدل است.
• پیچیدگی فنی بیشتر: به دلیل داشتن قطعات متحرک، پتانسیل خرابی بیشتری دارند.

کاربرد: این لنزها برای کاربردهای نظارتی حرفه ای که نیاز به رصد فعال و زوم روی جزئیات وجود دارد، مانند نظارت بر فضاهای بسیار بزرگ، کنترل محیطی، دوربین های پلاک خوان پلیس و نظارت بر نقاط حساس مانند صندوق ها و گیت های ورودی، بهترین گزینه هستند.

یکی از مهم ترین مزیت های دوربین های موتورایز نسبت به دوربین های وریفوکال دستی، قابلیت فوکوس اتوماتیک است. بدین صورت دوربین برای بهبود تصویر خود بسته به نمای فیلم برداری، میزان فاصله کانونی را به گونه ای تنظیم می کند که تصویر واضحی ارائه شود.

جدول مقایسه انواع لنز دوربین مداربسته

اکثر این لنز ها در کنار قابلیت فوکوس، قابلیت زوم (بزرگنمایی) کردن را نیز دارند. معمولا توصیه می شود برای شرایطی که می خواهید میان حالت تصویر وسیع و تصویر بسته تغییر انجام دهید، از دوربین های موتورایز با قابلیت زوم و فوکوس خودکار استفاده شود تا در هنگام تغییر زوم، فوکوس تصویر بهم نریزد.

ویژگی های مهم در انتخاب لنز مناسب برای دوربین مداربسته

اکنون بیایید برخی ویژگی های اصلی و مهم لنز دوربین های مداربسته را بررسی کنیم که می توانند در تصمیم گیری برای خریدی مطمئن به ما کمک کنند.

۱- فاصله کانونی

اندازه لنز دوربین مداربسته یا فاصله کانونی آن که به واحد میلیمتر اندازگیری می شود، یکی از مهم ترین فاکتور ها در انتخاب دوربین مناسب است زیرا این فاصله مشخص کننده محدوده دید دوربین خواهد بود.

اما تقاوت دقیق بین لنز ۲.8mm و لنز ۳.6mm و حتی با 12mm در چیست؟

به طور خلاصه می توان گفت هرچه عدد فاصله کانونی کوچک تر باشد، شما محدوده گسترده تری را می توانید با دوربین خود نظارت کنید اما جزئیات کمتری خواهید داشت. در مقابل، هرچه این عدد بزرگ تر باشد، تصویر بسته تر و باریک تری خواهید داشت اما جزئیات بیشتری را ثبت خواهید کرد.

فاصله کانونی در لنز های مختلف، گستردگی زیادی از لنز های وسیع برای تصویر برداری از یک منظره کامل و یا لنز های تله فوتو برای زوم کردن روی یک شی در دوردست را شامل می شوند.

از نظر کاربرد می توان گفت لنز های وسیع با فاصله کانونی کوچک، برای نظارت بر فضا های باز یا فضای کلی پارکینگ مناسب اند اما لنز های بسته تر با فاصله کانونی بزرگ تر برای ثبت جزئیات مانند پلاک خوانی و تشخیص چهره مناسب اند.

در جدول زیر، میزان زاویه دید دوربین ها بر اساس فاصله کانونی آن ها را مشاهده می کنید :

نکته ۱ : دوربین هایی که از CCD های ″۱/۴ استفاده می کنند، اکثرا محدوده باریک تری از تصویر را با فاصله کانونی یکسان ضبط می کنند. این جدول بر اساس اعداد و ارقام سنسور های تصویر ″۱/۳ ارائه شده است.

نکته ۲ : اعداد و ارقام گفته شده به دلیل ماهیت فیزیکی لنز ها حدودا °۳± تقریب دارند.

۲- دیافراگم (اپرچر)

دیافراگم به روزنه ای گفته می شود که نور صحنه از آن عبور کرده و به دوربین وارد می شود. (البته واژه درست آن اپرچر یا Aperture است که در ایران به اشتباه به آن دیافراگم گفته می شود.) واحد اندازگیری دیافراگم F یا F-stops است.

نکته ی مهم در مورد دیافراگم این است که هرچه عدد آن کوچک تر باشد، در واقع قطر دیافراگم بزرگ تر است. مثلا F/1.4 نشانگر دیافراگمی به نسبت بزرگ است که میزان نور بیشتری را از خود عبور می دهد. برای آشنایی بیشتر با این موضوع پیشنهاد می کنیم در مورد دیافراگم دوربین ها بیشتر مطالعه کنید.

اهمیت دیافراگم در دوربین های مداربسته نظارتی این است که میزان آن بر روی عمق تصویر تاثیر می گذارد. منظور از عمق تصویر، فاصله ی بین نزدیک ترین و دورترین جسم در تصویر است که به وضوح دیده می شود (تار نشده است).

هرچه دیافراگم دوربین تنگ تر باشد، میزان عمق تصویر بیشتر می شود. که در نتیجه اشیا بیشتری در تصویر در محدوده فوکوس تصویر قرار می گیرند.

شما می توانید با تنظیم دیافراگم دوربین، مقدار فوکوس تصویر را تغییر دهید. دیافراگم باز تر باعث می شود اشیا نزدیک تر در محدوده فوکوس قرار گرفته و اشیا دور تر محو یا Blur شوند. در مقابل با بسته تر شدن دیافراگم، بازه بیشتری از اجسام در محدوده فوکوس قرار می گیرند.

۳- آیریس

آیریس در دوربین وظیفه کنترل میزان نور ورودی را بر عهده دارد. وقتی که آیریس نور زیادی را از خود عبور دهد، شدت نور تصویر افزایش می یابد.

البته باید در نظر داشته باشید که میزان نور ورودی بیشتر همیشه تصویر بهتری برای ما ایجاد نمی کند. اگر نور عبوری بیش از حد زیاد باشد، تصویر بیش از حد سفید شده و دوربین به اصطلاح کور می شود. از طرف دیگر نیز میزان کم نور ورودی باعث تاریک شدن بیش از حد تصویر می شود.

پس انتخاب نوع آیریس برای دوربین امری حیاتی است. نوع ثابت (Fixed) و دستی (Manual) آیریس معمولا برای فضا های داخلی استفاده می شوند که میزان نور آن ها ثابت است.

نوع خودکار آیریس می تواند خود را با توجه به میزان نور محیط تنظیم کند و به همین دلیل برای فضا های بیرونی که نور متغیری دارند مناسب است.

پس شما باید قبل از انتخاب نوع آیریس، در نظر داشته باشید که فضایی که میخواهید دوربین را استفاده کنید از نظر تغییرات نور چگونه است.

۴- نوع دوربین

وقتی به مشخصات فنی دوربین ها نگاه بیاندازید، یکی از اولین پرامتر هایی که با آن مواجه می شوید، اعداد ″۱/۲, ″۱/۳, ″۲/۳ و ″۱/۴ برای سنسور تصویر است.

به طور کلی می توان گفت هرچه این عدد کوچک تر باشد، تصویر دوربین مداربسته شما باریک تر (از عرض) است. به عنوان مثال سنسور تصویر “۲/۳ تصویر عریض تری نسبت به “۱/۳ ارائه می کند.

باید در نظر داشته باشید که این عدد گفته شده مربوط به نوع و فرمت لنز دوربین است. سنسور تصویر اصلی دوربین، فرمت جداگانه ای دارد. مثلا ممکن است فرمت سنسور تصویر ″۱/۴ و فرمت لنز دوربین ″۱/۳ باشد. نکته مهمی که وجود دارد این است که عدد فرمت لنز دوربین باید بزرگتر یا مساوی عدد فرمت سنسور تصویر باشد. زیرا در صورتی که کوچک تر از سنسور تصویر باشد، بخشی از حاشیه تصویر بریده خواهد شد (زیرا لنز تنها وظیفه ی انتقال نور به سنسور را بر عهده دارد و ثبت تصویر توسط سنسور تصویر انجام می شود.)

پس حتما در نظر داشته باشید که پیش از خرید لنز دوربین، نوع و فرمت آن را بر اساس سنسور تصویر خود بررسی کنید.

۵- C Mount و CS Mount

نحوه اتصال لنز دوربین ها به دو نوع C و CS انجام می شود که تفاوت آن ها در فاصله ی لنز از سنسور تصویر است.

در حالت اتصال C فاصله لنز از سنسور تصویر، ۱۷.۵ میلیمتر و در حالت CS (که تکنولوژی جدید تری است) فاصله آن ها ۱۲.۵ میلیمتر است.

در هنگام تهیه لنز باید در نظر داشته باشید که آیا دوربین شما از حالت CS پشتیبانی می کند یا باید از لنز های C استفاده کنید. البته در صورتی که لنز CS داشته باشید می توانید با استفاده از یک حلقه ۵ میلیمتری از آن بجای C استفاده کنید.

نحوه صحیح تمیز کردن لنز دوربین

وقتی مدتی از نصب دوربین ها می گذرد، ممکن است تصویر دوربین به مرور کمی تار تر شود. دلیل این اتفاق، کثیف شدن لنز بر اثر گرد و خاک یا حتی تار عنکبوت جلو لنز است. برای استفاده بهتر از دوربین های مداربسته، باید هر سال یا هر دو سال به طور اصولی تمیز شود به طوری که به لنز یا دوربین آسیبی نرسد.

برای تمیز کردن لنز کافی است این مراحل را انجام دهید :

گام اول : دوربین خود را پیش از تمیز کردن خاموش کنید زیرا ممکن است در هنگام تمیز کردن آن به بخش های الکترونیکی آسیب رسانده شود.

گام دوم : با استفاده از فشار هوا، گرد و خاک روی لنز دوربین مداربسته را تمیز کنید.

گام سوم : با یک پارچه میکروفایبر نرم سطح لنز را تمیز کنید تا سطح حساس لنز آسیب نبیند.

گام چهارم : پارچه میکروفایبر را به اسپری های تمیز کننده لنز یا عینک آغشته کنید و به آرامی سطح لنز را تمیز کنید.

چگونه بهترین لنز را انتخاب کنیم؟

انتخاب لنز مناسب یک فرآیند مهندسی است که به چند سوال کلیدی پاسخ می دهد:

1. هدف شما از نظارت چیست؟ آیا به دنبال دید کلی از محیط هستید (مانند نظارت بر یک پارکینگ) یا می خواهید جزئیات یک نقطه خاص را ثبت کنید (مانند شناسایی چهره افراد در ورودی)؟
2. فاصله سوژه تا دوربین چقدر است؟ برای سوژه های نزدیک، لنز واید (فاصله کانونی کم) و برای سوژه های دور، لنز تله (فاصله کانونی زیاد) مناسب تر است.
3. چه محدوده ای باید پوشش داده شود؟ عرض منطقه مورد نظر را اندازه گیری کنید تا بتوانید زاویه دید مورد نیاز را محاسبه کنید.
4. شرایط نوری محیط چگونه است؟ برای محیط های کم نور، انتخاب لنزی با دیافراگم بازتر (عدد F-Stop کوچکتر) برای دریافت تصاویر باکیفیت ضروری است. برای اطلاعات بیشتر در مورد بهینه سازی تصویر در شرایط مختلف، مطالعه مقاله تنظیم کیفیت دوربین مداربسته می تواند مفید باشد.

در بازار دوربین های مداربسته با آگاهی کافی وارد شوید

با وجود برند ها و مدل های مختلف دوربین های مداربسته در بازار، بهتر است پیش از خرید دوربین تحقیقات و بررسی های کافی انجام دهید.

ازدیاد برند ها و اعداد و ارقام ارائه شده به گونه ای است که ممکن است ما را گمراه کنند و در نظر گرفتن بعضی پارامتر ها مثل رزولوشن دوربین، ما را از توجه به دیگر پارامتر ها باز دارد. اما وقتی با آگاهی کافی در مورد پارامتر ها و موارد مورد نیاز ما در پروژه به دنبال انتخاب دوربین می رویم، قطعا می توانیم گزینه های بهتری برای انتخاب داشته باشیم.

پرسش های متداول

تفاوت لنز ۲.۸ میلی متر و ۳.۶ میلی متر چیست؟

این دو، رایج ترین فواصل کانونی در لنزهای ثابت هستند. لنز ۲.۸ میلی متر زاویه دید بسیار بازی (حدود ۱۱۰ درجه) ارائه می دهد و برای پوشش کامل یک اتاق یا فضای کوچک عالی است. در مقابل، لنز ۳.۶ میلی متر زاویه دید بسته تری (حدود ۹۰ درجه) دارد و تصویر را کمی نزدیک تر نشان می دهد که برای راهروها یا فضاهای کمی بزرگتر مناسب تر است.

زوم دیجیتال چه تفاوتی با زوم اپتیکال لنز موتورایز دارد؟

زوم اپتیکال (که در لنزهای موتورایز وجود دارد) با جابجایی فیزیکی عدسی ها، تصویر را بدون افت کیفیت بزرگنمایی می کند. اما زوم دیجیتال در واقع یک بزرگنمایی نرم افزاری است؛ یعنی تصویر را برش داده و بزرگ می کند که این کار به شدت باعث کاهش کیفیت و پیکسلی شدن تصویر می شود. همیشه زوم اپتیکال بر زوم دیجیتال ارجحیت دارد.

آیا اندازه سنسور دوربین بر روی انتخاب لنز تاثیر دارد؟

بله، تاثیر زیادی دارد. یک لنز یکسان روی دوربینی با سنسور بزرگتر، زاویه دید بازتری نسبت به دوربینی با سنسور کوچکتر ایجاد می کند. به همین دلیل است که در مشخصات فنی دوربین ها، معمولا زاویه دید دقیق بر اساس اندازه سنسور ذکر می شود.

آیا می توان لنز یک دوربین مداربسته را تعویض کرد؟

در اکثر انواع دوربین مداربسته مدرن مانند دوربین های دام و بولت، لنز به صورت یکپارچه با بدنه طراحی شده و قابل تعویض نیست. تنها در دوربین های باکس (Box) حرفه ای این قابلیت وجود دارد که لنز را به صورت جداگانه تهیه و بر روی دوربین نصب کرد.

نتیجه گیری

لنز دوربین مداربسته، قطعه ای فراتر از یک تکه شیشه است؛ این قطعه، دروازه ورود اطلاعات تصویری به سیستم امنیتی شماست و انتخاب هوشمندانه آن، تفاوت بین یک سیستم نظارتی قابل اعتماد و یک سیستم ناکارآمد را رقم می زند. با درک مفاهیم فاصله کانونی، میدان دید و شناخت انواع لنزهای ثابت، وریفوکال و موتورایز، شما اکنون ابزار لازم برای تصمیم گیری آگاهانه را در اختیار دارید. به یاد داشته باشید که هیچ “بهترین لنز” مطلقی وجود ندارد؛ بلکه “مناسب ترین لنز” برای هر کاربرد خاص وجود دارد. برای دریافت مشاوره تخصصی و انتخاب دوربینی با لنز کاملا متناسب با پروژه خود، کارشناسان شرکت شهاب همواره آماده پاسخگویی به شما هستند.