Kỹ thuật camera - Độ nhạy sáng

[binh.nv]

Một trong các tiêu chí chọn camera quan sát là độ nhạy sáng.
Cường độ ánh sáng là yếu tố quan trọng để có thể nhìn thấy hình ảnh. .. cũng như đôi mắt của chúng ta, khó có thể thấy gì rõ ràng trong đêm tối. Với các camera cũng vậy.

Tuy nhiên, ánh sáng của môi trường lại là 1 thông số luôn thay đổi:
*Thay đổi theo giờ (sáng trưa, chiều, tối….)
*Thay đổi theo vị trí (trong nhà, ngòai trời)
*Thay đổi theo môi trường…
*Thay đổi theo đối tượng quan sát…

Đơn vị đo độ nhạy sáng là Lux. Một số ví dụ:
* Ánh nắng mặt trời: 4000 lux
* Mây: 1000lux
* Ánh sáng đèn tuýp: 500 lux,
* Bầu trời có mây: 300lux
* Ánh sáng đèn tuýp đỏ 500 lux, trắng 300 lux
* Ánh sáng của trăng tròn, không mây : 0.25 lux
* Đêm không trăng: 0.0001 Lux
* Ánh sáng của vì sao : 0.00005 Lux

Mắt người nhìn tốt và không hại mắt : nơi tối nhất không dưới 30 lux, nơi sáng nhất không quá 700 lux.

[binh.nv]

Camera FAQ

What is the difference between a wired and a wireless camera?
Wired camera (Camera có dây) kết nối trực tiếp vào một DVR, một máy tính hoặc một VCR dùng một sợi cáp. Camera không dây tích hợp một bộ truyền tín hiệu không dây gữi tín hiệu đến một bộ thu, và truyền đến đầu ghi.

What is the range of a wireless camera?
Khoảng cách truyền của camera không dây phụ thuộc vào bộ truyền tín hiệu không dây, thường trong bán kính khoảng 700 feet, tức hơn 200m mặc dù một số bộ truyền tín hiệu mạnh hơn có thể đạt đến 2000 feet, tức khoảng 600m.

How many wireless cameras can be used in one location?
2.4 Ghz là tần số đã phê chuẩn bởi FCC dùng cho bộ phát sóng không dây gửi tín hiệu đến bộ thu, từ đó chuyển thành dữ liệu video. Hầu hết các camera không dây hoạt động ở tần số này, với bán kính từ 60m đến 200m phụ thuộc vào thời tiết và vật cản giữa bộ phát và bộ thu.

Will my cordless phone or wireless Internet interfere with my wireless camera?
Mọi thiết bị không dây trong nhà hoạt động trong at26n số 2.4 GHz đều có khả năng can nhiễu với thiết bị camera không dây, dù không đáng kể. Để giảm thiểu can nhiễu, bố trí các thiết bị sao cho giữa mỗi thiết bị và bộ thu tương ứng không có thiết bị khác.

What is CCD?
CCD là từ viết tắt của Charged coupling device. Đây là một công nghệ video sử dụng các chip bán dẫn tạo ra hình ảnh bằng cách chuyển đối ánh sáng thành điện thế voltage. Các camera dùng công nghệ CCD thường có giá cao hơn các camera thông thường, bù lại chúng có độ nhạy sáng tốt hơn (trong điều kiện ánh sáng yếu). Chúng thường dùng trong các camear chuyên nghiệp vì cho độ phân giải cao và độ nhạy sáng tốt.

What is HAD CCD?
HAD viết tắt từ tiếng Anh là hole accumulation diode. Kiểu CCD được thiết kế để giảm độ nhiễu khi lấy hình.có khả năng khử nhiễu.

What is the difference between a VCR and a DVR?
Một VCR (Video Cassette Recoder) dùng băng video để lưu nội dung video. Chất lượng hình ảnh video sẽ giảm dần khi lưu đi lưu lại nhiều lần. Một DVR (Digital Video Recorder) dùng một ổ đĩa cứng để lưu nội dung video. Chất lương video của DVR sẽ không giảm dần như VCR. Ngoài ra DVR cho phép tìm kiếm các đoạn video dễ dàng hơn.

How many hours will a DVR record?
Phụ thuộc vào kích thước của đĩa cứng gắn treong DVR. Một camera ghi hình theo thời gian thực cần 1GB cho 24 giờ ghi.

Can the data signal be sent through walls?
Bộ phát tín hiệu không dây có thể xuyên tường đế đến bộ thu. Độ suy hao tín hiệu tùy thuộc vật liệu xây tường. Tuy nhiên các cấu trúc bằng kim loại có thể ngăn hoàn toàn tín hiệu không dây.

What is a DVR card?
DVR card là thiết bị gắn ào máy tính để ghi video. Chúng thường kém theo phần mềm quản lý để user có thể ghi và xem lại các đoạn video. Một số card DVR có thể ghi nhiều camera cùng lúc.

What is a varifocal lens?
Ống kính di động có tiêu cự thay đổi được, còn được gọi là ống kính có khả năng zoom, thông thường có tính năng auto-focus.

What is a fixed lens?
Ống kính cố định có tiêu cự cố định, không có khả năng zoom. Loại này thường dùng cho môi trường ánh sáng yếu, vì tiêu cự cố định cho phép thu nhiều ánh sáng vào camera hơn.

What is AGC?
ACG viết tắt của Automatic Gain Control ( Điều khiển độ lợi tự động) là hệ thống điều khiển độ lợi bằng cách dùng mộ mức tín hiệu trung bình để điều chỉnh độ dao động của biên độ tín hiệu.

What is AI?
Trong kỹ thuật video camera, AI viết tắt của Auto Iris, trong đó ống kính tự động điều chỉnh để thích ứng với sự thay đổi của độ sáng.

What is AWB?
Khi chụp ảnh bằng máy ảnh số, việc cân bằng ánh sáng trắng là điều cần thiết để có tấm ảnh đẹp. Khi nói ánh sáng còn có nghĩa bao gồm cả màu sắc. Màu sắc, hình ảnh được nhận ra bởi mắt con người là tổng hợp giữa thực tế và suy tưởng; trong khi đó ánh sáng theo nghĩa hẹp hơn là sóng điện từ trong khoảng tần số mà mắt người nhìn thấy được, có bước sóng từ 400-740 nm (nano mét) tức là ánh sáng từ màu tím qua các màu lam - lục - vàng - cam đến ánh sáng đỏ. Dưới bước sóng của ánh sáng tím gọi là tia cực tím; trên bước sóng của ánh sáng đỏ là tia hồng ngoại, cả hai loại tia này mắt người không thể nhận ra.
Trong nhiếp ảnh (thông thường, kỹ thuật số), ánh sáng tự nhiên (ánh sáng ban ngày) được xem là ánh sáng tiêu chuẩn có nhiệt độ màu là 5.400oK, thông thường nguồn sáng này bị ảnh hưởng khá lớn bởi khí quyển, thời tiết, vị trí địa lý... Thành phần các tia đơn sắc của mặt trời cũng thay đổi tùy theo thời điểm. Sự biến đổi về cường độ ánh sáng cũng như thành phần các tia, quang phổ của nguồn sáng có ảnh hưởng lớn đến quá trình chụp ảnh, đặc biệt là ảnh màu. Lớp nhũ tương ở phim bạc chỉ có khả năng ghi nhận màu sắc theo phạm vi giới hạn cụ thể như sau: phim màu chụp với ánh sáng trời hoặc đèn flash có khả năng ghi nhận ánh sáng ở nhiệt độ màu 5.400oK; phim màu để chụp với ánh sáng nhân tạo (ánh sáng đèn rọi) có khả năng ghi nhận ánh sáng ở nhiệt độ màu 3.200oK.
Nếu bạn sử dụng phim màu để chụp với ánh sáng ban ngày để chụp trong điều kiện ánh sáng nhân tạo màu vàng như trong nhà hát, sân khấu,... hình ảnh thu được sẽ có khuynh hướng ngả theo màu vàng da cam; chụp trong điều kiện ánh sáng nhân tạo là nguồn sáng từ đèn huỳnh quang hình ảnh thu được thường ngả sang màu xanh... Do được số hóa về mặt tín hiệu, các máy ảnh số đều được thiết kế chức năng AWB nên các hiện tượng này sẽ không xảy ra.
Khi sử dụng chức năng AWB, cần chú ý các điểm sau:

- Fine: tương đương việc chụp dưới nguồn sáng trời trực tiếp.
- Incandescent light: tương đương việc chụp dưới nguồn sáng là đèn tungsten, cho hiệu ứng như kính xanh lọc vàng.
- Fluorescent: tương đương việc chụp dưới nguồn sáng là đèn huỳnh quang, cho hiệu ứng như kính hồng nhạt lọc xanh.
- Cloudy: tương đương việc chụp trong điều kiện nguồn sáng tự nhiên có mây, cho hiệu ứng như kính xanh nhạt.
- Speedlight: tương đương việc chụp dưới nguồn sáng đèn rọi, cho hiệu ứng như kính màu xanh nhạt.
(xem http://forum.megabuy.com.vn/showthread.php?t=1753)

What is the Signal to Noise Ratio (S to N ratio)?
Tỉ lệ S/N là tỉ lệ độ mạnh tín hiệu so với nhiễu. Tỉ lệ S/N càng cao thì ảnh càng chất lượng.

What is Balance Light Control (BLC)?
BLC là cơ chế giảm thiểu hoặc phục hồi các điểm chấm trắng trong video. Nếu không có BLC, sẽ rất khó xem khi đối tượng di chuyển từ nơi sáng vào nơi tối.

What is OSD?
OSD viết tắt của On-Screen Display, nghĩa là các thông tin số háo được chèn vào màn hình giám sát (VD ngày giờ, thông báo v.v…)

What does a camera's resolution tell me?
Độ phân giải của camera cao hay thấp quyết định "độ mịn" của ảnh hoặc video.

What is LUX?
LUX là đơn vị đo ánh sáng.
(Xem bài viết về độ nhạy sáng để biết thêm chi tiết)

FPS?
FPS viết tắt của Frames Per Second. Để xem video không bị giật, camera cần ghi 30 frame trong 1 giây.

IR
IR viết tắt của infrared sử dụng cho camera ghi hình trong bóng tối. Chất lượng hình phụ thuộc số đèn phát IR. Khoảng cách có thể từ 10m đến 300m.

[binh.nv]

Chọn CCD hay CMOS cho camera kỹ thuật số

Nếu trước đây chỉ những máy ảnh, máy quay số rẻ tiền mới dùng chip cảm biến ánh sáng CMOS thì nay, những máy mới nhất lại được trịnh trọng quảng cáo là dùng chip CMOS.
Khi chọn mua máy ảnh hoặc máy quay video kỹ thuật số, đa số người dùng đều chú ý vào số chấm (số điểm ảnh tối đa mà máy hỗ trợ được, thường gọi là Megapixel) mà quên đi những thông số khác.

Thật ra, số điểm ảnh tối đa đó phụ thuộc hẳn vào chip cảm biến hình ảnh. Có thể nói, chip cảm biến hình ảnh sẽ quyết định đến phần lớn chức năng của máy, như độ nét của hình, độ nhạy sáng, năng lượng điện tiêu thụ... Vì vậy nó còn được ví là “trái tim của máy ảnh số”.

Hiện nay, trên thị trường, ngoài các máy ảnh, máy quay kỹ thuật số sử dụng chip cảm biến hình ảnh CCD, đã bắt đầu xuất hiện dần loại dùng chip cảm biến CMOS. Ở thời điểm hiện tại, loại máy dùng chip cảm biến CMOS đang thắng thế trên thị trường cao cấp so với loại máy dùng chip cảm biến CCD.

Sự trở lại ngoạn mục của CMOS

Trước đây, chip cảm biến CMOS được trang bị trong các thiết bị rẻ tiền (điện thoại, camera kỹ thuật số, PDA...) do độ nhạy sáng thấp, hình ảnh thu được không sắc nét... Vì vậy, trong một thời gian dài nó không được các nhà sản xuất máy ảnh số quan tâm.

Trong khi đó, mặc dù đắt tiền hơn so với chip cảm biến CMOS nhưng nhờ khả năng vượt trội về mọi mặt (độ nhạy sáng cao, tái hiện ảnh với độ phân giải lớn, sắc nét...), chip cảm biến CCD được các nhà sản xuất máy ảnh và máy quay video kỹ thuật số phát triển qua hàng loạt và giữ vai trò độc tôn về công nghệ.

Tưởng chừng chíp cảm biến CMOS sẽ rơi vào sự quên lãng, và không có khả năng chạy đua cùng CCD. Nhưng kỳ diệu thay, đến năm 2000, nó đột ngột trỗi dậy và gây tiếng vang bằng chiếc máy ảnh số chuyên nghiệp EOS D30 của hãng Canon với khả năng cảm biến đến 3,2 triệu điểm ảnh.
Hai năm sau, năm 2002, CMOS đã thật sự thể hiện được thế mạnh của mình qua phiên bản nâng cấp của EOS D30, đó là EOS D60 với cảm biến lên 6 triệu điểm ảnh. Đây là một cuộc lội ngược dòng ngoạn mục của CMOS khiến hầu hết các nhà sản xuất đang đeo đuổi CCD phải suy nghĩ.

Vài tháng sau đó, Kodak đã tung ra ngay dòng máy Kodak DSC 14n với 14 triệu điểm ảnh nhờ vào chip cảm biến CMOS thế hệ mới. Còn Canon tiếp tục phát triển chip CMOS và tung ra dòng máy Canon EOS 1Ds với 11 triệu điểm ảnh. Đến lúc này, CMOS đã vượt qua CCD về độ nhạy sáng, độ phân giải, chất lượng hình ảnh... nhưng đặc biệt là chi phí không cao đến mức như nhiều người nghĩ.

Cách làm việc của CMOS và CCD

Nhiệm vụ của chip cảm biến là bắt ánh sáng khi cửa trập được mở và chuyển chúng thành các điện tử; sau đó, các điện tử này được chuyển thành điện áp; cuối cùng điện áp chuyển sang dạng tín hiệu số.

CCD gồm một mạng lưới các điểm bắt sáng được phủ bằng lớp bọc màu (đỏ - red, hoặc xanh lục - green, hoặc xanh dương - blue), mỗi điểm ảnh chỉ bắt một màu. Do đó, khi chụp ảnh (cửa trập mở), ánh sáng qua ống kính và được lưu lại trên bề mặt chíp cảm biến dưới dạng các điểm ảnh.
Các bài liên quan
*Chip cảm biến ảnh... 111 Megapixel
*Chip CMOS sẽ quay trở lại vị trí độc tôn
*CCD hay CMOS hơn?

Mỗi điểm ảnh có một mức điện áp khác nhau sẽ được chuyển đến bộ phận đọc giá trị theo từng hàng. Giá trị mỗi điểm ảnh sẽ được khuếch đại và đưa vào bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số, cuối cùng đổ vào bộ xử lý để tái hiện hình ảnh đã chụp. Chính quá trình đọc thông tin thực hiện theo từng hàng đã làm cho tốc độ xử lý ảnh chậm, rồi thiếu hoặc thừa sáng.

Các nhà nghiên cứu đã tính đến việc trang bị thêm bộ đọc ảnh bổ sung xen kẽ vào các điểm bắt sáng để đọc tất cả các thông tin điểm ảnh trong một lần nhưng điều này bắt buộc phải tăng không gian của chip cảm biến, do vậy mà không khả thi về mọi mặt.

Chính cái điều mà các nhà nghiên cứu muốn bổ sung cho CCD thì CMOS lại có sẵn, bởi cạnh mỗi điểm bắt sáng đã có sẵn mạch điện bổ trợ dễ dàng tích hợp ngay quá trình xử lý điểm ảnh. Với cấu trúc này, mỗi điểm ảnh sẽ được xử lý ngay tại chỗ và đồng loạt truyền tín hiệu số về bộ xử lý để tái hiện hình ảnh đã chụp, nên tốc độ xử lý sẽ nhanh hơn rất nhiều.
Một ưu điểm nữa mà cấu trúc này mang lại là có thể cung cấp chức năng tương tác một vùng điểm ảnh (như phóng to một phần ảnh) cho người sử dụng, điều mà chíp cảm biến CCD khó làm được. Với khả năng bổ trợ nhiều như vậy nhưng chip cảm biến CMOS lại tiêu thụ ít năng lượng hơn chip cảm biến CCD, cộng với nhiều yếu tố khác mà giá thành sản xuất chip CMOS thấp.
5 ưu điểm của chip cảm biến CMOS
- Độ nhạy sáng cao, độ phân giải cao.
- Điện năng tiêu thụ ít, kéo dài thời gian dùng pin.
- Ít bị nhiễu.
- Tốc độ xử lý ảnh chụp cực nhanh.
- Tích hợp nhiều chức năng tương tác trên ảnh chụp.

Ở thế hệ đầu của chíp cảm biến CMOS, độ nhiễu tạo ra do việc khuếch đại điểm ảnh là đáng kể, làm cho ảnh chụp được không mịn. Điểm yếu này đã được cải thiện ở thế hệ sau đó bằng việc đọc hai lần điểm ảnh (lần một đọc giá trị bắt sáng, lần hai đọc giá trị của mạch bỗ trợ; sau đó thực hiện phép trừ) và bằng vi thấu kính làm ánh sáng “rơi” vào đúng vị trí bắt sáng.

Với những ưu thế vượt trội của chip cảm biến CMOS thế hệ mới, bạn dễ nhận thấy được dòng máy ảnh, máy quay kỹ thuật số dùng chip CMOS ắt sẽ có nhiều chức năng, cả về khả năng xử lý lẫn tiện ích kèm theo.

Tuy nhiên, hiện nay trên thị trường, dòng máy dùng chip cảm biến CMOS thường là dòng chuyên nghiệp hay bán chuyên nghiệp, đa số là ở máy quay video (gần đây cũng đã có máy ảnh bán chuyên nghiệp dùng chip CMOS của Canon). Do vậy, giá tiền có thể sẽ vượt quá khả năng của những người chỉ mua máy ảnh phục vụ cho nhu cầu của cá nhân và gia đình. Vì lý do đó, máy ảnh dùng chip CCD vẫn còn chiếm lĩnh thị trường phổ thông trong thời gian trước mắt.

(Theo Tuổi Trẻ)

[deleted]

Thông tin hay thật. Cảm ơn sếp post lên! Cái này thú vị:

Trích:"Khi chọn mua máy ảnh hoặc máy quay video kỹ thuật số, đa số người dùng đều chú ý vào số chấm (số điểm ảnh tối đa mà máy hỗ trợ được, thường gọi là Megapixel) mà quên đi những thông số khác.

Thật ra, số điểm ảnh tối đa đó phụ thuộc hẳn vào chip cảm biến hình ảnh. Có thể nói, chip cảm biến hình ảnh sẽ quyết định đến phần lớn chức năng của máy, như độ nét của hình, độ nhạy sáng, năng lượng điện tiêu thụ... Vì vậy nó còn được ví là “trái tim của máy ảnh số”."
"Sự trở lại ngoạn mục của CMOS

Trước đây, chip cảm biến CMOS được trang bị trong các thiết bị rẻ tiền (điện thoại, camera kỹ thuật số, PDA...) do độ nhạy sáng thấp, hình ảnh thu được không sắc nét... Vì vậy, trong một thời gian dài nó không được các nhà sản xuất máy ảnh số quan tâm.

Trong khi đó, mặc dù đắt tiền hơn so với chip cảm biến CMOS nhưng nhờ khả năng vượt trội về mọi mặt (độ nhạy sáng cao, tái hiện ảnh với độ phân giải lớn, sắc nét...), chip cảm biến CCD được các nhà sản xuất máy ảnh và máy quay video kỹ thuật số phát triển qua hàng loạt và giữ vai trò độc tôn về công nghệ.

Tưởng chừng chíp cảm biến CMOS sẽ rơi vào sự quên lãng, và không có khả năng chạy đua cùng CCD. Nhưng kỳ diệu thay, đến năm 2000, nó đột ngột trỗi dậy và gây tiếng vang bằng chiếc máy ảnh số chuyên nghiệp EOS D30 của hãng Canon với khả năng cảm biến đến 3,2 triệu điểm ảnh.
Hai năm sau, năm 2002, CMOS đã thật sự thể hiện được thế mạnh của mình qua phiên bản nâng cấp của EOS D30, đó là EOS D60 với cảm biến lên 6 triệu điểm ảnh. Đây là một cuộc lội ngược dòng ngoạn mục của CMOS khiến hầu hết các nhà sản xuất đang đeo đuổi CCD phải suy nghĩ.

Vài tháng sau đó, Kodak đã tung ra ngay dòng máy Kodak DSC 14n với 14 triệu điểm ảnh nhờ vào chip cảm biến CMOS thế hệ mới. Còn Canon tiếp tục phát triển chip CMOS và tung ra dòng máy Canon EOS 1Ds với 11 triệu điểm ảnh. Đến lúc này, CMOS đã vượt qua CCD về độ nhạy sáng, độ phân giải, chất lượng hình ảnh... nhưng đặc biệt là chi phí không cao đến mức như nhiều người nghĩ."

[Mr.Phan]

@hieupq: bài viết có sưu tầm từ đâu ko, ghi rõ nguồn ra nhé, thank you!

[deleted]

(02/09/2009 01:22 PM)mrprofession Viết:  @hieupq: bài viết có sưu tầm từ đâu ko, ghi rõ nguồn ra nhé, thank you!

Trích từ trên đó xuống chứ đâu! Ông không đọc hả!

[Mr.Phan]

vậy thì sửa lại đoạn trích dẫn bên trên, sử dụng chức năng sửa bài, chọn khối đoạn trích rồi dùng nút công cụ thứ 3 từ phải sang

[ican]

Bảng tương ứng giữa góc mở và tiêu cự -> Khá quan trọng khi đi ráp camera
Nguyên tắc: tiêu cự (Len) ngăn-> nhìn rộng nhưng gần
tiêu cự dài -> Nhìn xa hẹp ( bơii thế cái kính thiên văn muốn nhìn ông Sao cần fải dài bằng.. cái nhà)
(kô chèn ảnh đc - do kô tìm thấy chức năng up ảnh )

[deleted]

Ku Đậm bữa nay nó fá 4 rum rồi! Bài có nội dung dài vằng vặc mà khi clịc nút gởi bài cái kêu mình nhập nội dung! Lạy bà cố!

[ican]

(29/10/2009 08:51 PM)deleted Viết:  Ku Đậm bữa nay nó fá 4 rum rồi! Bài có nội dung dài vằng vặc mà khi clịc nút gởi bài cái kêu mình nhập nội dung! Lạy bà cố!

=> Warning: Copy lại bài trước khi gửi