برای انتقال تصاویر دوربین مداربسته، راه های مختلفی وجود دارد . یکی از پرسرعتترین روش های انتقال تصویر، استفاده از فیبرهای نوری است . در هر فیبر نوری تعدادی رشته بسیار نازک شیشه ای شبیه به موی انسان است. غالباً این الیاف به طور چند دسته ای کنار هم قرار گرفتند و از آنها برای انتقال داده ها همراه با سیگنال های نوری استفاده می شود.

از فیبر نوری به جز انتقال تصاویر و دیتا ها در امور شبکه های کامپیوتری و اینترنتی و مخابرات هم استفاده می کنند.ساختار کلی بافت فیبر نوری از سه قسمت هسته ، روکش و بافر رویه تشکیل شده که از هسته برای رد شدن سیگنال ها استفاده می شود،وظیفه ی  روکشی (Cladding) که دور هسته را گرفته این است که نورمنعکس شده به هسته برگردد و بافر رویه (Buffer Coating) که کار آن محافظت فیبر در مقابل رطوبت و آسیب است.دو گروه فیبر های نوری به بازار عرضه می شود: فیبرهای تک حالته (Single-Mode) و  فیبرهای چندحالته (Multi-Mode).تک حالته ها برای فرستادن یک سیگنال در هر فیبر استفاده می شود مثل تلفن.چند حالته هاجهت فرستادن چندین سیگنال در یک فیبر استفاده می شود مثل شبکه های کامپیوتری .

منتشر شدن و منتقل شدن نور از فیبر نوری معمولاً در یک خط مستقیم است ؛ برای عوض کردن جهت آن می توان از جسمی مثل آینه استفاده کرد.نور از مغزی یک کابل نوری می گذردکه در این حالت پوشش دور فیبر کار آینه را انجام می دهد و  باعث پدیدار شدن انعکاس نور در کل مسیر فیبر می شود،پس نور بدون هیچ گونه انحرافی تا آخر مسیر مستقیم به راه خود ادامه می دهد.. یک فرستنده داده ها را تبدیل به کد میکند و یک گیرنده کد ها را رمز گشایی میکند و تبدیل به دیتا میکند.

برای اینکه سیگنال ها در طی مسافت دچار افت نشود مخصوصاً در مسافت های بالا تر از یک کیلومتر که معمولاً افت اتفاق می افتد در طول مسیر چند نوع تقویت کننده به نام تقویت کننده های لیزری استفاده می شو د.از مزایای فیبرهای نوری نسبت به سیم های مسی میتوان به این موارد اشاره کرد:

▪ ارزانتراست.

▪ باریکتر است.

▪ ظرفیت بیشتر برای انتقال حجم زیادی از دیتاها را دارد

▪ خطر اشتعال ندارند ،چون هیچ نوع جریان الکتریسیته ای از دورن آنها نمی گذرد.

▪ سبک بودن آن.

و ایرادهایی که دارد عبارتند از:

• برای شبکه‌های کوچک و معمولی گران قیمت است.

• بر خلاف نصب سیم های مسی برای نصب و استفاده از فیبر های نوری به متخصصان خبره و کارآمد نیاز است.

• برای قطع و وصل کردن فیبر های نوری نیاز به دقت خیلی زیادی است. چون اگر زاویه شکست نور تغییری کند انتقال دیتاها مشکل پیدا می کند.

• اگر فیبر داخل کابل زیادی خم شود ممکن است بشکند در این صورت کلاً کارایی خود را از دست می دهد، در صورتی که سیم‌های مسی بسیار مقاوم  هستند.

دوربین مداربسته تحت شبکه مثل یک سیستم دارای آدرسIP عمل می کند که میتوانند در هر نقطه ای با کمک اتصال شبکه قرار بگیرند.تفاوت این دوربین مداربسته  با دوربین مداربسته web camera  در این است که کار با دوربین مداربسته وب  فقط  هنگامی که با یواس پی به کامپیوتر وصل باشد امکان پذیر است. بنابراین همواره به یک نرم افزار روی سیستم نیاز داریم. ولی در مورد دوربین مداربسته تحت شبکه دارای سرور،FTP از طریق ایمیل و شبکه هم  امکان ارتباط وجود دارد.

انتقال تصاویر و دیتا ها در دوربین مداربسته تحت شبکه می تواند از طریق شبکه IP  صورت پذیرد ولی نیاز به یک سری تنظیمات دارد. بنابراین امکان دیدن تصاویر در جای دیگر به صورت زنده موجود می باشد. همچنین می توان تصاویر را دایمی با به صورت زمانی ثبت و ضبط کرد. تصاویر گرفته شده با فرمت های  JPEGمتحرک، MPEG-4 و یا H.264  و از طریق پروتکل های مختلف شبکه منتقل می شود و یا می توان آنها را به صورت تصاویرJPEG منحصر به فرد، بوسیله ی FTP، e-mail و یا HTTP آپلود کرد.

امکان مدیریت رویدادها ، توانایی تصویری به صورت هوشمند مانند تشخیص حرکت ، تشخیص صدا ، اعلام خطر و ردگیری اتوماتیک از دیگر ویژگی های بعضی از دوربین مداربسته تحت شبکه است.در ضمن توانایی متصل شدن به یک سری تجهیزات خارجی مثل رله ها و سنسورها بوسیله پورت های ورود و خروجی و همچنین امکان بهره گیری از تغذیه تحت شبکه یا همان POE  را نیز دارا می باشد.

یک دوربین مداربسته چه میزان و با چه عمقی از یک محیط را میتواند را زیرنظر داشته باشد؟

یکی از پارامترهای اصلی برای  آنالیز این موضوع میزان چگالی پیکسلی است (PPF و یا PPM). در اینباره باید همواره به سه عامل زیر دقت نمایید:

• رزولوشن دوربین مدار بسته (VGA، 720P، 1080P، 4K)
• اندازه محیط (مثلا یک اتاق، یک رستوران، فضای بیرونی ساختمان، یک پارکینگ بزرگ و …)
• شرایط نوری (تاریک، نور مستقیم خورشید و …)

محل استقرار دوربین مداربسته :

در تصویر زیر مثلا دوربین مداربسته در یک اتاق خواب کوچک  نصب شده است. دوربین مدار بسته VGA که تقریبا تمام اتاق را با 40ppf(معادل 12 پیکسل بر متر) پوشش می دهد. اما دوربین مدار بسته 720P در این محیط کوچک عملا بیش از نیاز خواهد بود و همانطور که در تصویر می بینید در صورتی استفاده از آن توجیه دارد که مثلا دیوارها بصورت پارتیشنهایی شیشه ای می بودند که فراتر از دیواره ها هم زیر نظر می بود. بنابراین استفاده از دوربینهای مداربسته بیش از 720P مثل دوربین مداربسته 1080P و 4K نیز حدر دادن هزینه است.

در اینجا هم تفاوت را در قالب یک تصویر متحرک بهتر دیده می شود :

دوربین مدار بسته در رستوران

در تصویر رستوران در زیر محل نشیمن و صرف غذا بزرگتر از یک اتاق معمولی است. برای پوشش کل فضا با میزان پیکسل قابل قبول(چگالی پیکسلی متوسط) حتی دوربین مداربسته 720P هم کفایت نمی کند. از طرف دیگر دوربین مداربسته 4K هم برای این محیط رزولوشنی بیش از نیاز خواهد داشت و داشتن چگالی پیکسلی خیلی بالا در این محیط کمی بی معنی است. درواقع داشتن دوربین مداربسته 4K در اینجا بیش از نیاز رایج است.

در تصویر متحرک زیر تفاوت چگالی پیکسلی دوربینها و محیط تحت پوشش بهتر مشخص می شود:

دوربین مدار بسته برای فضای بیرون ساختمان

با رفتن به فضای آزاد عملا چالش اصلی نمایان می شود. کار کمی سخت تر خواهد شد. چالشی به نام تغییر شدت نور محیط که می تواند دوربینهای رزولوشن بالا را آزار دهد.

در محیطهای آزاد کوچکتر یا مثلا پارکینگ یک ساختمان حتی داشتن 20ppf هم می تواند کافی باشد(سطحی پایه برای نظارت بر فعالیتها است ولی برای دیدن جزئیات و شناسایی چهره مناسب نیست).

در تصویر اگر توجه نمایید میبینید که تقریبا با این مسافت و میدان دید وسیع حتی با داشتن رزولوشن 4K چقدر محدود هستیم.

در تصویر متحرک زیر تفاوتها بهتر دیده می شوند:

دوربین مداربسته پارکینگ

یک پارکینگ بزرگ می تواند آخرین محلی باشد که در این بررسی زیر نظر داریم. آنچه در تصویر مشاهده می کنید بخشی از یک پارکینگ است. میبینیم که هیچ دوربین مداربسته رایجی حتی مثلا دوربین مدار بسته 4K هم نمی تواند این محیط را پوشش دهد. در بهترین حالت دوربین مداربسته 4K یک چهارم پارکینگ را تحت پوشش قرار می دهد.

در تصویر متحرک زیر تفاوتها واضحتر هستند.

محدودیتها

پیکسل و رزولوشن تصویر همه چیز نخواهد بود!

برای هر دوربین مداربسته حتی بهترین دوربین مدار بسته جهان هم باید به عواملی مثل نور کم، تاریکی، کاهش کیفیت تصویر در نور IR و جزئیات مورد نیاز در صحنه توجه کنید تا نتیجه متناسب را بدست آورید. یک مشکل دیگر که آزار دهنده است به تابش مستقیم نور خورشید بر می گردد که تا حدودی WDR واقعی می تواند کمک به حل آن نمود. اما بازهم تصویر حاصل از نظر کیفیت متفاوت از تصویری است که در صحنه ای با نور کامل و مناسب گرفته شده است.

البته مهم است بدانیم که پیشرفتها در بهبود کیفیت تصویر (مثلا در دوربینهای مداربسته نور فوق العاده کم با WDR واقعی) کندتر از رشد رزلوشن دوربینهای مدار بسته پیش می روند. برای مثال 5 سال قبلتر می توانستید دوربین مداربسته 2 مگاپیکسلی داشته باشید اما تقریبا همه آنها در نور کم و قابلیت WDR ضعیف بودند. اما حال بسیاری از دوربینهای مدار بسته 2 مگاپیکسلی یا دوربینهای مدار بسته 1080P در این زمینه بهبود یافته اند اما بازهم دوربینهای مدار بسته 4K جدید همانند 5 سال پیش دوربینهای مدار بسته 2 مگاپیکسلی به نور کم حساس هستند. البته با پیشرفت علم و تکنولوژی این موضوع هم تغییر خواهد کرد. بهر حال این را بدانید که هر چه رزولوشن تصویر بالاتر برود عملا کیفیت بالاتر نرفته است و هنوز علم در حال کار بر روی رزولوشنهای بالاتر برای کسب کیفیتهای بهتر خواهد بود.