تفاوت رزولوشن چشم انسان با دوربین مداربسته

بر اساس آزمایش ها، رزولوشن چشم انسان ۱۰مگاپیکسل است

درباره‌ی این موضوع که رزولوشن چشم انسان چقدر است حدس‌ها
و محاسبات تئوریک متفاوت وجود دارد، که اغلب آن‌ ها ادعای رزولوشن ۵۷۶ مگاپیکسل را مطرح ساخته‌اند .
در این گزارش، آزمایش دوربین‌ IP با رزولوشن‌های مختلف در برابر چشم انسان با شما به اشتراک می‌گذاریم.

رزولوشن چشم انسان

خلاصه نتایج آزمایش دوربین‌ IP با رزولوشن‌های مختلف در برابر چشم انسان

در این بخش خلاصه‌ای از نتایج کامل آزمون ارائه شده است که در متن گزارش به تشریح آن‌ها پرداخته‌ ایم.

 

روشنایی کامل

روشنایی اندک

تاریکی

انسان

۲۰/۲۰

۳۰/۲۰

۴۰/۲۰

۷۲۰p

۵۰/۲۰

۷۰/۲۰

۱۰۰/۲۰

۱۰۸۰p

۴۰/۲۰

۷۰/۲۰

۷۰/۲۰

۵ MP

۳۰/۲۰

۵۰/۲۰

کور

۱۰ MP

۲۰/۲۰

۴۰/۲۰

کور

مبنای عمل

در این آزمایش‌ها از نمودار Snellen Eye به عنوان مبنای عمل استفاده شده است. در صورتی که انسان بتواند از فاصله‌ی ۲۰ فوتی (حدود ۶ متری) خط ۸ نمودار را بخواند به بینایی وی نمره‌ی ۲۰ از ۲۰ داده می‌شود.

هدف از این آزمایش این است که دوربینی یافته شود که از همان فاصله بتواند همان خط را «بخواند یا ببیند» تا مشخص شود آیا این دوربین به خوبی چشم انسان عمل می‌کند یا خیر.

برای اندازه گیری تراکم پیکسلی چشم انسان توسط دوربین مداربسته باید با حالت های نوری مختلف آزمایش را انجام داد تا به نتیجه ی مطلوب دست یافت .

آزمایش رزولوشن چشم انسان با دوربین مداربسته

مجموعه‌ای از دوربین‌های IP (720p، ۱۰۸۰p، ۵MP، و ۱۰MP) را در زاویه‌ی دید ۶۰ درجه قرار دادیم. در حالی که زاویه‌ی دید جانبی چشم انسان بسیار بیشتر از این مقدار است، این زاویه ناحیه‌ی دید اصلی انسان را مشخص می‌سازد.

دقیقا به مانند انسان، دوربین‌ها را در فاصله‌ی ۲۰ فوت از نمودار  قرار دادیم (تصویر زیر) تا ببـینیم «قدرت دید» دوربین چقدر است و آیا دوربیـنی وجود دارد که بتـواند با چشم انـسان رقابت کند ؟

ابتدا، دوربین ۷۲۰p تنها توانست در حدود خط ۴ نمودار Snellen را ببیند که چیزی معادل با دید ۲۰ از ۵۰ است.

♦ رزولوشن ۱۰۸۰p تنها قادر بود یک خط بیشتر، یعنی خط ۵، را بخواند که معادل با بینایی ۲۰ از ۴۰ است.

♦ دوربین ۵ مگاپیکسل به وضوح قادر به خواندن یک خط بیشتر و دارای بینایی ۲۰ از ۳۰ است، اگرچه ممکن است گفته شود خط بعدی ۲۵/۲۰ نیز خوانا است.

♦ نهایتاً، دوربین ۱۰MP جهشی بزرگ ‌تر در قدرت تفکیک ارائه می‌کند و قادر به خواندن خط ۸ است که معـادل با بـینایی ۲۰/۲۰ انسان است.

♦ خب، نتیجه مشخص شد. در شرایط نوری متوازن و ایده‌آل، رزولوشن ۱۰ مگاپیکسل می‌تواند با دید چشم انسان برابری (یا حتی اندکی از آن‌ بهتر عمل) کند.

لوکس ۳

♦ با کاهش نور در اتاق به حدود ۳ لوکس، آزمایش را مجدداً تکرار کردیم. در این سطح نور، چندین آزمودنی انسانی با دید ۲۰/۲۰ قادر بودند خط ۶ را بخوانند (۳۰/۲۰ (EDFCZP))، که نشان‌دهنده‌ی کاهشی دو خطی در توانایی دید در شرایطی نوری عادی است.

در این حالت، رزولوشن ۷۲۰p تنها قادر بود تا خط ۳ (۷۰/۲۰) را ببیند، که علت آن افزایش نویز و تصویر تیره‌تر است.

دوربین ۱۰۸۰p عملکرد چندان بهتری نداشت، و حتی میزان نویز افزایش بیشتری یافت و پایین‌تر از خط ۳ تصویر به گونه‌ای تار شد که حروف کمتر از رزولوشن ۷۲۰p خوانا بودند.

♦ در رزولوشن ۵ مگاپیکسل، خط ۴ (۵۰/۲۰) خوانا بود. توجه داشته باشید که برخی از حروف در خط ۵ واضح هستند، اما نویز و مصنوعات تصویر امکان خوانده شدن کامل این خط را نمی‌داد.

♦ نهایتاً، دوربین ۱۰ مگاپیکسل قادر بود خط ۵ را بخواند (۴۰/۲۰). بار دیگر، برخی از حروف خط ۶ به سادگی خوانا هستند، اما نمی‌توان با قطعیت سخن از وضوح تصویر در این خط گفت.

لوکس ۱

در آخرین مرحله‌ی آزمایش، روشنایی اتاق را به حدود ۱ لوکس کاهش دادیم و اتاق بسیار تاریک شد. در این سطح نوری، تنها دوربین‌های ۷۲۰p و ۱۰۸۰p تصاویر قابل استفاده ایجاد کرد. آزمودنی‌های انسانی قادر بودند خط ۵ را بخوانند، که معادل با دید ۴۰/۲۰ است (PECFD).

دوربین‌های ۵ و ۱۰ مگاپیکسل تنها تصویری تیره و نویزدار نشان دادند. پس می‌توان گفت این دوربین‌ها در این سطح نوری «کور» هستند.

تفاوت رزولوشن چشم انسان با دوربین مداربسته :

بر خلاف تصور عمومی، رزولوشن چشم انسان به‌صورت یکنواخت در تمام میدان دید توزیع نشده است. ناحیه مرکزی شبکیه، به‌نام فوویا (Fovea)، تنها بخشی از چشم است که دارای تراکم بالای سلول‌های مخروطی و بیشترین وضوح دید است. این ناحیه تنها حدود ۲ درجه از میدان دید ما را پوشش می‌دهد و تخمین زده می‌شود که توان تفکیک آن معادل حدود ۵۷۶ مگاپیکسل باشد، اگر کل میدان دید چشم را با ساختار مشابه فوویا فرض کنیم – که در واقعیت این‌طور نیست.

در مقابل، دوربین‌های مداربسته امروزی معمولاً رزولوشنی بین ۲ تا ۱۲ مگاپیکسل دارند و تصویر را به‌صورت یکنواخت در کل فریم ثبت می‌کنند. این یعنی اگرچه عدد رزولوشن پایین‌تر است، اما برای ثبت سوژه در یک زاویه خاص، مانند یک پلاک خودرو یا چهره، این رزولوشن می‌تواند کفایت کند.

اما آنچه باعث می‌شود چشم انسان درک بهتری از صحنه داشته باشد، ترکیب ویژگی‌هایی مثل حرکت مداوم (اسکن)، تطابق نوری بالا و پردازش عصبی قدرتمند مغز است. از سوی دیگر، دوربین‌های مداربسته برای جبران این ناتوانی‌ها از فناوری‌هایی نظیر WDR (دامنه دینامیکی وسیع)، الگوریتم‌های حذف نویز، تشخیص حرکت و هوش مصنوعی برای تحلیل تصویر استفاده می‌کنند.

بنابراین، مقایسه عددی بین رزولوشن چشم و دوربین، به‌تنهایی گمراه‌کننده است. درک تصویری ما حاصل ترکیب چندین عامل است، در حالی که دوربین تنها یک ابزار ضبط نوری‌ست.

 

نتیجه گیری

رزولوشن چشم انسان توسط آزمایشات گوناگونی مورد بحث و بررسی قرار گرفته که یکی از آن ها محاسبه ی رزولشون چشم انسان توسط دوربین مداربسته می باشد در مقاله ی فوق نتایج به دست آمده مرجعی قابل استناد برای این مبحث می باشد .

تهیه شده در دپارتمان آموزش شرکت ایمن تصویر امرتات فعال در زمینه سیستم های حفاظتی و دوربین

مداربسته ، لطفا ما را از پیشنهادات و انتقادات سازنده خود بهره مند سازید . از حمایت شما سپاسگزاریم .

عضویت در خبرنامه

ایمیل خود را وارد کنید تا از تخفیفات ویژه ما باخبر شوید…

wiki.rdsiran.com