Ик подсветка камер длина волны

Правила выбора инфракрасной подсветки

Правила выбора инфракрасной подсветки

При монтаже наружных камер видеонаблюдения, которые работают в режиме день-ночь, важным аспектом является правильный выбор инфракрасной подсветки. Сегодня многие камеры продаются с ИК-подсветкой, однако встроенные в камеры прожекторы подходит далеко не для всех задач охранного видеомониторинга.

Чтобы быть уверенным на все 100% в том, что подсветка будет работать в режиме, обеспечивающем максимальную ее эффективность, нужно в первую очередь определиться со следующими вопросами:

1. На каком максимальном расстоянии будет задействована подсветка
2. Какой нужен угол излучения, чтобы осветить весь кадр
3. На какую мощность излучения нужно рассчитывать
4. Какая длина волны нужна для обеспечения максимальной эффективности
5. Как именно должны быть освещены объекты.

Сегодня в магазинах, в том числе и нашем, продается большое количество видеокамер с ИК-подствекой, предназначенных для ночного наблюдения.

Для работы в условиях плохой освещенности используются различные методы, например, в ночном режиме камеры смещают инфракрасный фильтр или увеличивают коэффициент усиления сигнала, или выключают сигнал цветности и другое.

Понятно, что наибольшее качество изображения выдают те камеры, которые использует все методы работы в режиме «день-ночь».

Существуют видеокамеры, которые работают в электронном режиме, есть и камеры, не имеющие инфракрасного фильтра, поэтому при их работе используется ИК-подсветка. К сожалению, днем такие камеры не будут точно передавать цвета.

Также немаловажно при ночной съемке, каков диапазон выдержки затвора и есть ли возможность его установки вручную. данная функция особенно важна, когда необходимо наблюдение за быстро движущимися объектами, например, автомобилями. Ручная фиксация выдержки хотя и требует более мощных прожекторов, но зато дает более четкое изображение.

Многие по ошибки или не знанию выбирают камеры с максимальной чувствительностью. Видокамеры, имеющие очень маленькую минимальную освещенность, обычно имеют увеличенное время накопления заряда, коэффициент усиления сигнала довольно высок. Поэтому увеличивается уровень помех, которые смазывают изображение и делают его нечетким.

Цифровые видеокамеры имеют определенные особенности, которые могут плохо сказаться на их работе в ночное время. Речь идет о сжатии видеосигнала. Размер файла видео уменьшается, что, хоть и незначительно, но все же сказывается на качестве изображения.

Однако если видеоизображение статично, цифровое сжатие увеличивается, при этом достигая значительной величины. При этом если на изображении появляются помехи, алгоритмы, ответственные за сжатие, начинают воспринимать их как полезную информацию, что негативно сказывается как на видеоизображении, так и на качестве сжатия.

Уникальность устройств ИК-подсветки, прежде всего заключается в работе светодиодов инфракрасного излучения. Они имеют различную длину волны и, прежде всего, 800 нм, 845 нм, 870 нм, 940 нм, 950 нм. В зависимости от длины волны подсветка заметна или незаметна человеческому глазу. Так 830 нм — слабо видны, 870 нм — мало заметны, 950 нм – невидимы.

Таким образом, чем сильнее длина волны, тем менее заметен инфракрасный излучатель камеры и выбор подсветки определяется в соответствии с конкретными задачами видеонаблюдения. Однако нужно помнить следующие моменты:

1. Видеокамеры с длиной волны подсветки 940-950 нм имеют более низкую светочувствительность, в особенности, если используются дешёвые устройства. Это значит, что устройства для инфракрасного подсвечивания с такими длинами волн подходят для скрытого видеонаблюдения но подсветка будет всего-навсего в пределах 10-15 метров.
2. Видеокамеры с длиной воны 790-820 нм наоборот дают высокую дальность обзора, но они заметны глазу. Правда, если светодиодов в такой камере немного, заметность камеры снижается.
3. Прожекторы с волнами излучения длиной 870-880 нм используются чаще всего, так как и дальность и видимость оптимальны.

Также очень важен в инфракрасной подсветке угол излучения. Эта величина зависит от кривизны отражающего купола линзы. А значит его можно установить самостоятельно, изменяя форму отражающего купола.

Важно при этом занть, что при уменьшении телесного угла происходит увеличение силы излучаемого света инфракрасным прожектором, что, в сою очередь, приводит к увеличению дальности обзора, но уменьшению его ширины.

Т.е ИК-подсветки, обеспечивающие большое расстояние захвата имеют меньший угол. Если длина волны небольшая, то радиус действия подсветки больше.

Лучший результат качества съёмки обеспечивают ИК-прожекторы, действующие на небольшие расстояния, особенно в совокупности с объективом, обладающим малым фокусным расстоянием. Самыми практичным считаются ИК-прожекторы с оптимальным радиусом излучения, который равен 40-70 градусам по горизонтали.

Еще один важный показатель — дальность. Эта величина определяется возможностью видимости объекта и/или разборчивости лица. Другими словами, дальность действия – это расстояние, на котором отчётливо видно лицо и фигуру человека.

Дальность напрямую зависит от длины волны, мощности, количества светодиодов, угла излучения ИК-подсветки, формы светоотражающей линзы, чувствительности камерной матрицы и установленного объектива.

Дальность обозрения – это не характерный параметр ИК-подсветки, а общая совокупность характеристик излучателя и видеокамеры.

Увеличить дальность обнаружения можно различными методами: поменять оптику, добавить в ИК-прожектор дополнительные светодиоды, изменить форму светоотражающей линзы прожектора. Но при этом дальность может увеличиваться до определённого момента, выше которого увеличение будет неэффективным и при этом безумно дорогим.

В заключение отметим еще несколько важных моментов работы ИК-подсветки.

• Инфракрасные светодиоды находящиеся на светодиодной матрице при работе нагреваются. Для защиты от перегрева нужно использовать теплоотводящий радиатор, но они есть не во всех видеокамерах. В таком случае стоит инфракрасный прожектор устанавливать на металлическую поверхность для лучшего рассеивания тепла.
• Подбирая камеру следует выбирать те модели, которые обладают повышенной чувствительностью в инфракрасном диапазоне.
• Раньше для инфракрасной подсветки использовались в основном черно-белые видеокамеры, но теперь подобные модели не выпускаются.
• Камеры, работающие в режиме день-ночь нужно оснащать механическими инфракрасными фильтрами, которые обеспечат защиту светочувствительного элемента при ярком солнечном свете.
• При выборе видеокамеры с ИК-подсветкой или инфракрасного прожектора узнайте вид излучателей. Галогенные обладают высокой мощности, но срок службы их недолог. Твердотельные излучающие диоды служат еще меньше. Лазерные ИК диоды и светодиоды обладают оптимальной продолжительностью работоспособности. Встроенные в камеру ИК-излучатели, как правило, выходят из строя через год эксплуатации, хотя камера ещё длительный период продолжает функционировать.
• Помните, что излучению инфракарсной подсветки характерен меньший показатель преломления, поскольку волны инфракрасного излучения имеют большую длину, чем длина волн излучения видимого камерой. В связи с этим, на изображении, отснятом такими камерами в ночное время суток, может наблюдаться расфокусировка. Чтобы исправить это, установите объективы со встроенной коррекцией инфракрасного спектра. Так можно использовать ручную или автоматическую корректировка фокуса объектива с учётом режимов съёмки.
• Используя отдельный от камеры ИК-прожектор важно, чтобы направления угла обзора прожектора к углу обзора видеокамеры был идентичным. Но еще лучше, чтобы угол ИК-подсветки был чуть меньше угла обзора камеры, так как зачастую на дисплее, часть кадра выходит из видимости.

Резюмируя вышесказанное, отметим — правильное построение системы видеонаблюдения, работающей в ночное время,зависит от правильной ИК-подсветки видеокамер и ее оптимальной настройки. Чтобы изображение было четким даже в самую непроглядную тьму, нужно обязательно уделить вниманию вашей инфракрасной подсветке и ее параметрам.

Источник

ИК подсветка невидимая, видимая (730нм, 850нм или 940нм) в чем подвох?

Инфракрасный прожектор — это довольно простое устройство. Может показаться, что ответ на поставленный в заголовке вопрос не имеет большого значения, однако при хотя бы небольшом углублении в тему оказывается, что существует по крайней мере несколько характеристик, на которые можно, а иногда нужно обратить внимание. Несмотря на относительно небольшие различия в длинах волн, различия в их свойствах очень заметно, как для человеческого глаза, так и для матрицы камеры наблюдения. Об этом поговорим подробно в этой статье.

Для начала коротко о сути инфракрасного излучения: электромагнитное излучение с длиной волны в диапазоне от 760нм до 2мм, невидимое для человеческого глаза, хотя это вопрос сильно индивидуальный (некоторые люди не видят уже при 730 нм). Как можно заметить, этот диапазон начинается сразу за красным цветом (длина волны красного цвета 625-740нм), принадлежащим к видимому излучению. Как это влияет на работу камеры?

Устройства, построенные на базе светодиодов испускающих световые волны с длиной волны 730нм для большинства людей довольно легко заметны, а следовательно, не пригодны для использования в скрытых системах наблюдения. Кроме того, факт видимого или невидимого излучения диодов при таком варианте не только единственное отличие, но так же и то, что спектр испускаемого излучения не идеален (светодиод не излучает волны только одной длины), что можно увидеть на следующей характеристике диода (здесь, как раз пиковое значение составляет 735нм).

В случае ИК подсветки на основе светодиодов 850 нм дело обстоит немного лучше, так как их излучение „находится” на грани невидимого спектра и поэтому они для человека практически незаметны. В случае светодиодов 940нм проблема видимости исчезает полностью – эта длина волны не видна.

В связи с вышеизложенным напрашивается довольно очевидный вопрос: Почему в камерах наблюдения в основном используются светодиоды с видимым спектром излучения, когда наиболее востребованы 940 нм. Где подвох?

Проблема номер один — фоточувствительность матрицы. Ее чувствительность значительно зависит от длины волны. Прогресс в области изготовления матриц совершается на наших глазах, тем не менее, квантовая эффективность матрицы при длине волны больше чем 850нм низкая. Это лишний раз показывает приведенный ниже график, являющийся сравнением двух матриц фирмы Sony. Более новая матрица Sony EXview HAD CCD ICX248AL, старая Sony CCD ICX038DLA.

Источник

Инфракрасное освещение для камер видеонаблюдения

Стандартная видеокамера хорошо работает только днем, при достаточном уровне освещения. Чувствительность сенсоров ограничена, поэтому в темноте наблюдение невозможно. ИК-подсветка – техническое решение, позволяющее видеокамере работать в инфракрасном спектре.

Определение ИК-подсветки и ее необходимость

ИК-подсветка предназначена для ночного видеонаблюдения, так как сама по себе камера в темноте не различает предметы

При попадании солнечного света на объектив часть излучения поглощается, а часть отражается. Сенсоры улавливают отраженное излучение и регистрируют. Затем в обрабатывающем модуле сигнал форматируется в цифровой и в таком виде записывается или передается на устройство. Однако у такой системы есть недостатки: когда уровень освещения становится слишком низким, разница между поверхностями и объектами оказывается слишком маленькой и сенсоры ее не улавливают. В темноте устройство беспомощно.

Инфракрасная подсветка для камер эту проблему решает. Устройство испускает инфракрасное излучение. Для человеческих глаз оно невидимо, однако сенсоры улавливают отраженный сигнал и фиксируют, формируя изображение по обычной схеме.

Качество «картинки» невысокое: изображение получается монохромным, «плоским», однако вполне четким, так как температура живых и неживых объектов отличается довольно сильно.

ИК-подсветка – элемент энергозатратный. Камеры со встроенной подсветкой требуют дополнительного блока питания.

Важные параметры и характеристики

Основа устройств – инфракрасные светодиоды. Они различаются по назначению, форм-фактору, мощности излучения. Диапазон волн, которые они излучают, очень велик – 0,75–2000 мкм, поэтому вместо действительных технических характеристик для описания элементов применяют только те, что касаются непосредственно их свойств:

• мощность в единицу времени – или количество тока, подаваемое через элемент;
• площадь излучения – дополнительная характеристика;
• интенсивность светового потока – измеряется в пределах телесного или пространственного угла в Вт/ср;
• диапазон излучаемых волн;
• номинальный прямой ток и максимальный импульсный;
• величина падения напряжения;
• величина обратного напряжения.

Так как инфракрасные светодиоды не всегда работают в постоянном режиме, в паспорте указывают параметры в непрерывном и в импульсном режиме работы.

Разновидности ИК-подсветки

Камера с встроенной ИК-подсветкой

ИК-подсветка для бытовой камеры видеонаблюдения весьма разнообразна. Классифицируются устройства по конструкции, дальности действия, характеру оптической системы и другим признакам.

По внешним параметрам

ИК-подсветка может быть частью самого прибора либо представлять собой автономное устройство. Первый вариант называют встроенным, второй – внешним.

Встроенный размещается в корпусе видеокамеры. Он компактен, настраивается одновременно с основным аппаратом, не дает специфических алых бликов. Однако устройство маломощное, вероятность засветки очень велика. Недостаткам является высокая частота ложного срабатывания. ИК-излучение отлично ощущают насекомые и стремятся приблизиться к объективу. На таком расстоянии сенсоры реагируют на жучков и бабочек так же, как и на крупные тепловые объекты.

Светодиодный ИК -прожектор

Внешний вариант – ИК-прожектор. Отдельное устройство, которое требуется установить и настроить. Для этого нужен опыт и время. Зато прожектор можно подобрать по мощности, радиусу действия,чувствительности. Вместе с камерой он будет стоить меньше, чем модель со встроенным ИК-модулем. При монтаже прибора обращают внимание на возможность отводить тепло: мощный прожектор может перегреться.

Прожектор в любом случае действует на большем расстоянии, чем встроенная модель.

По сфере применения

Аппараты работают в разных режимах. По этому признаку различают 3 основные группы:

• ИК-подсветка с постоянным излучением – устройство включается, когда чувствительный фотоэлемент получает сигнал. Настройки задаются при первом включении и не изменяются. Выпускается модели как для улицы, так и для помещений.
• Импульсные – генерируют направленное излучение определенной мощности и частоты. Параметры регулируются. Прибор расходует меньше электроэнергии и дольше работает.
• Периметральный – охватывает максимальную площадь – до 200 кв. м. Устанавливают прожектор так, чтобы охватывала охраняемый участок и часть прилегающей территории.

При выборе учитывают угол обзора видеокамеры. У прибора подсветки он должен быть меньше, чем у записывающего устройства, так как на экране крайние участки кадра зачастую остаются невидимыми.

По дальности волны

ИК-прожекторы генерируют излучение с разной длиной волны:

• 720–750 нм – волны такой длины находятся в видимой части спектра. Прожекторы, работающие в этом диапазоне, используются для максимально дальней подсветки – охраны периметра, наблюдения за большим участком. Вблизи прожектор заметен из-за фонового красного свечения.
• 800 нм – тоже видимое излучение, но малозаметное.
• 860–880 нм – обеспечивают работу камеры на небольшом расстоянии. Однако излучение совершенно не улавливается человеческим глазом. Такой вариант больше подходит для скрытого видеонаблюдения в помещениях.
• 920–950 нм – прожекторы той же категории, но предназначенные для работы на малых дистанциях.

Значения излучения приводятся в техническом паспорте изделия.

По форме выполнения

Инфракрасная подсветка для камер по виду источника излучения разделяется на 2 типа:

• Светодиодные – ИК-излучение генерирует полупроводниковые элементы. Такая ИК-подсветка меньше потребляет электроэнергии, не боится холода, очень долговечна. Однако прожектор на базе лед-элементов дороже.
• Ламповые – источником излучения выступает инфракрасная лампа. Различают 2 вида прожекторов. Есть модели, непрерывно излучающие в ИК-диапазоне. Такие лампы покрыты специальным составом, который пропускает свет только в тепловом диапазоне. Другой вариант – модель со светофильтром. Он пропускает излучение с длиной волны выше 950 нм. Прожектор со светофильтром потребляет много энергии.

Ламповые излучатели стоят заметно дешевле. Однако такие лампы приходится часто менять.

Сфера применения

Инфракрасная длинноволновая подсветка требуется в следующих случаях:

• При недостаточном освещении ИК-подсветка позволяет откорректировать получаемую картинку. Дополнительное излучение позволяет подсветить тени, увидеть больше деталей в супермаркетах.
• Для скрытой системы видеонаблюдения ИК-подсветка необходима. В темноте такой крупный тепловой объект как человек прекрасно виден, что позволяет предупредить преступление.
• Ставят ИК-подсветку для увеличения пропускной способности системы видеонаблюдения. Она улучшает изображение, обработка его занимает меньше времени, а качество записи остается высоким.
• Приспособление улучшает изображение, получаемое с мегапиксельных камер.

Чтобы ИК-прожектор был максимально полезным, необходимо установить видеокамеру, чувствительную к излучению в тепловом диапазоне.

Особенности камер с подсветкой

Инфракрасное освещение нужно, чтобы обеспечить видеонаблюдение ночью. Но чтобы такая система действительно была эффективной, учитывают особенности устройства:

• Ни встроенная модель, ни прожектор не увеличивают диапазон видеонаблюдения. Она лишь улучшает качество изображения ночью.
• Основной критерий выбора – дальность действия. В квартиру или на лестничную площадку не стоит ставить мощный уличный прожектор.
• Угол обзора – в помещениях даже важнее, чем радиус действия. Однако этот параметр должен соответствовать углу обзора видеокамеры;
• При установке ИК-прожектора любой мощности потребуется монтаж дополнительного блока питания.

Подсветку для видеонаблюдения можно сделать самостоятельно. Однако такой вариант годится только для домашней системы.

На какое расстояние освещает ИК-подсветка

Потребителю проще подобрать модель, ориентируясь на указанный в характеристиках радиус действия аппарата. Различают 3 группы:

• Прожектор короткого действия – радиус ограничен 10 м. Устройства монтируют в видеоглазках, в домофонах, на лестничных площадках, в квартирах, в системах дежурной подсветки.
• Прибор средней дальности – на 20–60 м. Применяется для освещения территории возле дома, залов кинотеатра.
• Дальнего действия – радиус достигает 350 м. Прожекторы устанавливают на стадионах, охраняемых складах, площадях, территории коттеджных поселков закрытого типа.

Чем больше радиус действия прибора, тем меньше угол обзора.

Достоинства и недостатки

• Инфракрасная подсветка обеспечивает наблюдение за комнатой, домом и территорией целого участка ночью.
• Корректирует качество изображения при плохом освещении, улучшает детализацию.
• Подсветка уменьшает расход энергии. Освещение двора мощными прожекторами обходится заметно дороже, чем установка ИК-светильников и наблюдение в инфракрасном излучении.
• Светодиодные устройства долго служат.

• изображение только черно-белое вне зависимости от того, какая камера установлена;
• в ламповом прожекторе приходится часто менять лампочки;
• стекла рассеивателя нужно часто чистить.

Комбинация видеокамеры ИК-подсветки и датчика движения – хороший вариант защиты. Устройства используют для создания охранной системы как внутри жилища, так и на улице.

Источник