มารู้จักกับ กล้องวงจรปิด cctv แบบเจาะลึก กันให้มากขึ้น ประโยชน์ที่ไม่ควรมองข้าม

กล้องวงจรปิด

ในปัจจุบันการติดตั้งกล้องวงจรปิดภายเริ่มแพร่หลายมากขึ้น ไม่ว่าจะติดตั้งภายในร้าน หรือภายในบ้านส่วนตัวมากขึ้น ในบทความครั้งนี้ เราจะมาทำความรู้จักกับกล้องวงจรปิดกันให้มากขึ้น ก่อนที่จะตัดสินใจเลือกซื้อ

คุณสมบัติกล้องวงจรปิด และสเปกหลักๆ

Image หน้าที่เปลี่ยนแสงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ขนาดของ Chip ยิ่งใหญ่จะยิ่งดี เนื่องจากมีพื้นที่ในการรับแสงมาก จะได้ภาพที่คมชัด แต่ยิ่งใหญ่ก็ยิ่งมีราคาแพงตามไปด้วย ชิปที่มีขนาดใหญ่ จะให้ภาพละเอียดและ มุมภาพกว้างขึ้น กว่าชิปที่มีขนาดเล็ก

ซึ่งเรียงจาก Chip ขนาดเล็กไปใหญ่ ได้ดังนี้ ตั้งแต่ 1/4, 1/3, 1/2 , 1/2.9 ,1/2.8 ,1/2/7 และ 1 นิ้ว เป็นต้นขนาดของชิพเซตนั้นยิ่ง ใหญ่ถือว่ายิ่งดี เนื่องจากมีพื้นที่ในการรับแสงมาก จะได้ภาพที่คมชัดซึ่งก็จะมีราคาแพงมาก

  • 1/2″ ให้คุณภาพที่ดีมาก
  • 1/3″ นิยมใช้ในปัจจุบัน
  • 1/4″ พบได้ในกล้องปัจจุบันเช่นกัน

ดังนั้น “เลนส์” ก็จะต้องมีความสอดคล้องกับชิพด้วย คือเลนส์จะต้องสร้างภาพที่มีขนาดใหญ่พอสำหรับชิพ หากชิพใหญ่เลนส์ก็จะยิ่งแพง เลนส์สำหรับชิพ 1/2″ สามารถใช้กับชิพ 1/3″ , 1/4″ แต่1/3″ และ 1/4 ได้แต่เลนส์สำหรับชิพที่เล็กกว่าจะไม่สามารถใช้ แทนกับเลนส์ที่มีขนาดชิพที่ใหญ่กว่าได้ คือ 1/4″ นำไปใช้กับ 1/3″ หรือ 1/2 “ไม่ได้

กลับสู่สารบัญ

LUX คือ อะไร

LUX คือค่า ความสว่าง (luminance หรือ illumination) หน่วยที่ใช้วัดปริมาณแสง ( เช่น 0.005 / 1 / 2 / 4 / 5 Lux ) โดยใน spec ของกล้อง จะระบุปริมาณแสงที่เหมาะสมกับการใช้งาน เพื่อที่จะได้ภาพที่ชัดเจน

luxเป็นหน่วยวัดความเข้มแสงหรือความสว่างต่อพื้นที่ค่า Lux เป็นค่าที่เกิดจากการคำนวณ หรือหาได้จากเครื่องมือวัด Lux meterซึ่งค่าLux ที่เราเห็นตรงสเปกของกล้องวงจรปิดนั้น บอกให้เราทราบว่ากล้องวงจรปิดนั้นๆสามารถจับภาพได้ในที่ที่มีแสงสว่างต่ำสุดมากน้อยเพียงใด

แสงสว่างโดยประมาณของค่า Lux

  • 10,000 Lux = แสงแดดในตอนกลางวัน
  • 500 Lux = แสงสว่างภายในอาคาร ห้างสรรพสินค้าขณะเปิดไฟ
  • 100 Lux = ภายในอาคารจอดรถ
  • 10 Lux = แสงไฟถนน
  • 0.1 Lux = ตอนกลางคืนขณะที่พระจันทร์เต็มดวง

ตัวอย่าง 0.5 Lux at F1.2 หมายความว่า กล้องต้องใช้ปริมาณแสง 0.5 Lux (หรือมากกว่า) เมื่อใช้กับเลนส์ F1.2 ในการที่จะได้ภาพชัดเจน ซึ่งแน่นอนว่า หากใช้กับเลนส์ F2.0 ก็จะต้องการปริมาณแสงเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจจะต้องการแสง 2 Lux หรือ 4 Lux เลยก็ได้

ค่า Lux ที่แสดงในรายละเอียดของกล้องวงจรปิด จึงหมายถึงค่าของแสงที่กล้องตัวนั้นๆ สามารถจับภาพได้ เช่น 0.8 lux (Color) กล้องตัวนี้สามารถจับภาพที่เป็นภาพสีได้ ที่แสง 0.8 Lux หรือ มากกว่า หากแสงน้อยกว่า 0.8 Lux จะเป็นภาพขาวดำ และจะจับภาพไม่ได้ที่ 0 Lux แต่จะไม่บอกไว้

เนื่องเป็นค่าคงที่อยู่แล้วของกล้องทุกตัวอยู่แล้วนอกเสียจากว่ากล้องนั้นเป็นกล้องที่มีอินฟาเรด ดังนั้นการเลือกกล้อง วงจรปิดนอกจากจะเลือกกล้องที่มี TVLine สูงๆ แล้วมักจะนิยมมองหากล้องที่มีค่า Lux ตํ่าๆ ด้วย

กลับสู่สารบัญ

CCD Vs CMOS มีดีต่างกันอย่างไร

ในกล้องทุกตัว แน่นอนหัวใจสำคัญที่สุดอันหนึ่งที่จะทำให้กล้องตัวนั้นถ่ายทอดรูปออกมาได้ สวยก็คงหนีไม่พ้น Sensor รับภาพ ซึ่งมีหน้าที่รับแสงที่เข้ามาแล้วเปลี่ยนค่าแสงนั้นๆเป็นสัญญาณดิจิตอล ซึ่งในปัจจุบันก็คงมี Sensor รับภาพอยู่เพียง 2 แบบใหญ่ๆเท่านั้น ซึ่งก็คือ CCD (ซีซีดี) และ CMOS (ซีมอส) ที่เป็นคู่แข่งที่สำคัญในท้องตลาด

CCDย่อมาจาก Charge Coupled Device เป็น Sensor เป็นเซ็นเซอร์แสงที่พัฒนามาจากเทคโนโลยี IC ภายในเซ็นเซอร์ของ CCD นี้จะมีแต่วงจรสวนที่ทำหน้าที่รับแสงอย่างเดียว แล้วจึงส่งออกไปพักที่ buffer ก่อนจะส่งต่อไปยัง converter เพื่อแปลงค่าสัญญาณแสงซึ่งเป็นสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณ ดิจิตอลอีกที ดังนั้นสัญญาณที่ออกจากตัว

เซ็นเซอร์ CCD จึงยังเป็นสัญญาณแบบอนาล็อกอยู่

เซนเซอร์รับภาพชนิดที่มีเทคโนโลยีใหม่กว่า ให้คุณภาพของภาพที่สูงกว่ามีความไวในการรับภาพสูงกว่า มีอัตราการสูญเสียเม็ดสีน้อยกว่า สามารถรองรับการถ่ายภาพในที่ๆ มีแสงน้อยได้ดีกว่า แต่ข้อด้อยก็คือ มีต้นทุนในกระบวนการผลิตสูงกว่า และ ใช้พลังงานไฟฟ้าสูงทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากกว่า ซึ่ง CCD มักจะถูกนำไปใช้ที่เน้นฟังก์ชันการถ่ายภาพ และนั่นก็จะทำให้ราคาของตัวเครื่องสูงขึ้นตามไปด้วย

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) : เป็นเซ็นเซอร์แสงที่พัฒนามาจากเทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำ ภายในชิปจะมีเซ็นเซอร์เล็กๆ จัดเรียงกันอยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งภายในเซ็นเซอร์นั้นจะมีสวนที่หน้าที่รับแสง และส่วนที่ทำหน้าที่เป็น converter แปลงสัญญาณแสงเป็น สัญญาณดิจิตอลอยู่ในเซ็นเซอร์ตัวเดียวกัน

ทำให้สัญญาณที่ออกจาก ตัวเซ็นเซอร์ CMOS จึงเป็นสัญญาณดิจิตอลเลยเซนเซอร์รับภาพชนิดที่มักจะถูกเลือกนำไปใช้กับ โทรศัพท์มือถือ ที่มีราคาไม่แพง มีคุณสมบัติความไวในการรับแสงที่ต่ำกว่า ดังนั้นเวลาอยู่ในสถานที่ๆ มีแสงน้อย จะให้เกิด Noise หรืออาการพร่ามัวมากกว่า มีอัตราการสูญเสียเม็ดสีมากกว่า

แต่ข้อดีก็คือใช้พลังงานต่ำกว่า และมีขนาดของระบบการทำงานที่เล็กกว่า

สรุปง่ายๆ คือ CMOS จะมีวงจรแปลงสัญญาณแสงในแต่ละพิกเซลเลย ส่วน CCD ตัวรับแสงจะรับแสงอย่างเดียว และจะส่งค่าที่ได้ออกมาให้วงจรที่มีหน้าที่แปลงสัญญาณอีกที ข้อเปรียบเทียบระหว่างเซ็นเซอร์แบบCMOSและCCD

ความเร็วในการการตอบสนองเซ็นเซอร์ CCD มีความเร็วในการทำงานน้อยกว่า CMOS เพราะต้องเสียเวลาส่งสัญญาณไปแปลงค่าอีกต่อหนึ่ง ขณะที่ CMOS ไม่ต้องทำแล้ว เพราะทำเบ็ดเสร็จในตัวเองเรียบร้อยในแง่นี้ CMOS จะเหนือกว่า เนื่องจากตัว CMOS จะแปลงสัญญาณเสร็จในตัวเอง ไม่ต้องส่งข้อมูลไปยังวงจรอื่นอีก

Dynamic Range (คุณภาพในการรับแสง) ใน แง่นี้ CCD ได้เปรียบอย่างมาก เนื่องจากตัวรับแสงของ CCD มีแต่ส่วนรับแสงเพียงอย่างเดียว ต่างกับ CMOS ที่ต้องมีวงจรแปลงสัญญาณในแต่ละพิกเซลด้วย ดังนั้นถ้าในขนาดที่เท่ากัน ส่วนรับแสงของ CCD จะมีขนาดที่ใหญ่กว่า เนื่องจากไม่ต้องเสียพื้นที่ไปให้วงจรอื่นๆ เหมือน CMOS

ความละเอียดตรงนี้ CCD ได้เปรียบอีกเช่นกัน เนื่องจากเหตุผลเดียวกันกับ Dynamic Rangeเพราะ ในพื้นที่เท่ากัน CCD รับแสงได้มากกว่า จึงมีความละเอียดมากกว่า ให้เส้นแสงที่คมชัดกว่า ให้สีที่เหมือนจริงมากกว่า

การใช้พลังงานข้อนี้ CMOS เหนือกว่า เนื่องจากสามารถรวมวงจรต่างๆ ไว้ในตัวได้เลย ต่างจาก CCD ที่ต้องมีวงจรแปลงค่าเพิ่มขึ้นมาจึงใช้พลังงานมากกว่าชิปเซ็นเซอร์ CCD ผลิตด้วยเทคโนโลยี IC wafer

ดังนั้นต้นทุนการผลิต จึงสูงกวาชิปเซ็นเซอร์ CMOS ซึ่งผลิตด้วยเทคโนโลยีสารกึงตัวนำ

CCD มี Signal to noise ratio สูงกว่า จึงมี่ noise (สัญญาณรบกวนภาพ) น้อยกว่า CMOS CCD มีช่วงกว้างในการรับแสงกว้างกว่า คือสามารถรับแสงได้ตั้งแต่แสงเหนือม่วง (Ultraviolet – UV) ไปจนถึงแสงใต้แดง (Infrared – IR)

จะเห็นว่า CCD ได้เปรียบ CMOS ในเรื่องคุณภาพภาพที่ได้ ขณะที่ CMOS ได้เปรียบในเรื่องความเร็วและการใช้พลังงานน้อยกว่า ซึ่งการที่ CCD ใช้พลังงานมากกว่าทำให้เกิดคามร้อนสะสมสูงกว่า CMOS

อันเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้อายุการใช้งานสั้นลงแต่ปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตสูงขึ้นพัฒนาให้สามารถผลิต CCD ที่ใช้พลังงานต่ำลง ยืดอายุการใช้งานได้มากขึ้น จึงสามารถมองข้ามข้อจำกัดนี้ไปได้

กลับสู่สารบัญ

สรุปคุณสมบัติกล้องวงจรปิด

ดังนั้นพอจะสรุปได้คร่าวๆ ว่าในแง่ของการทำงาน (ความเร็ว การใช้พลังงาน) CMOS ได้เปรียบ ส่วนในแง่คุณภาพของภาพ CCD ได้เปรียบ สาเหตุ ที่เราไม่ใช้คำว่า “เหนือกว่า” เนื่องจากในปัจจุบันเทคโนโลยีในการผลิตสูงขึ้นอย่างมาก ทำให้ช่องว่างข้อได้เปรียบของ Sensor ทั้ง 2 แบบ ถูกลดต่ำลง โดยหากจะย้อนกลับไปเมื่อซัก 3-4 ปีก่อน ตอนนั้นทุกคนก็คงคิดว่า CCD จะเอาชนะ CMOS ได้อย่างแน่นอน

เนื่องจากข้อได้เปรียบในเรื่องคุณภาพและความละเอียดที่พัฒนาได้ง่ายกว่าแต่ สิ่งที่ CMOS มีแล้วเป็นจุดสำคัญที่สุดก็คือในเรื่องของ “ต้นทุนที่ต่ำกว่า” เนื่องจากสามารถรวมทุกอย่างไว้ในวงจรเดียวได้เลย ดังนั้นเมื่อเทคโนโลยีการผลิตสูงขึ้น ทำให้หลายๆ เจ้าเหลียวกลับไปมอง CMOS อีกครั้ง