Инфракрасная подсветка для камер вред для глаз

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

Опасно ли для глаз использовать ИК-сканер на смартфоне

Новые телефоны Apple и Samsung используют инфракрасный свет для подтверждения вашей личности. Но могут ли инфракрасные лучи, используемые для идентификации лица и сканера радужной оболочки глаза, повредить ваши глаза?

Это справедливый вопрос. Большинство людей мало знает об инфракрасном свете, и трудно найти информацию, которая объясняет потенциальные риски инфракрасного излучения. Не говоря уже о том, что отказ от ответственности Samsung по поводу сканера Iris делает инфракрасный сканер пугающим. Но что такое инфракрасный свет, и должны ли мы беспокоиться об этом?

Что такое инфракрасный свет

Инфракрасный свет (ИК) является формой невидимого (для человека) излучения, и он занимает нижнюю часть электромагнитного спектра. Как видимый свет, микроволны и радиоволны, ИК является формой неионизирующего излучения. Он не лишает молекулы электронов, и не вызывает рак (уже легче!).

Важно знать, что ИК-излучение может исходить из многих мест. В некотором смысле, вы можете считать ИК естественным побочным продуктом производства тепла. Ваш тостер излучает инфракрасный свет, солнце излучает инфракрасный свет, костры излучают инфракрасный свет. Интересно, что 95% энергии, производимой флуоресцентными лампами, переводится в ИК. Даже ваше тело излучает инфракрасный свет, и именно так работают тепловизионные камеры в шпионских фильмах.

ИК-светодиод, встроенный в ваш телефон, классифицируется как ближний ИК (700-900 нм). Он охватывает линию между спектром видимого света и ИК-спектром. Ближний ИК-диапазон очень похож на видимый свет, но нам сложно его увидеть.

Излучение как видимого, так и ближнего инфракрасного света может нагревать объекты в зависимости от интенсивности света и времени воздействия. Длительное воздействие ИК-излучения высокой интенсивности и видимого света (взгляд на солнце или яркую лампочку) может привести к обесцвечиванию фоторецепторов и развитию катаракты. Чтобы потерять зрение из-за действия источника видимого или инфракрасного света низкой интенсивности, вам нужно держать глаза открытыми в пределах миллиметра от источника света в течение почти 20 минут. Это может произойти с лампочкой или ИК-светодиодом.

Основной проблемой ближнего ИК является отсутствие защитной реакции. Видимый свет легко определить, когда вы подвергаетесь воздействию слепящего источника, и ваши рефлексы заставляют вас прищуриться или отвести взгляд. Но ваши глаза не созданы, чтобы видеть ИК-свет, поэтому невозможно определить, когда вы подвергаетесь воздействию опасного количества. Вы же знаете, что нельзя смотреть на затмение, даже если оно не кажется таким ярким?

Дальнее инфракрасное излучение (25-350 мкм) невидимо и не используется в вашем телефоне. Дальнее инфракрасное излучение перекрывается с микроволнами в электромагнитном спектре, и, подобно микроволнам, дальнее инфракрасное излучение вызывает нагревание молекул воды. Как вы можете догадаться, длительное воздействие дальнего инфракрасного излучения может вызвать ожоги глаз и кожи, но нам не нужно об этом беспокоиться, поскольку ваш телефон использует только ближнее инфракрасное излучение.

ИК-сканирование очень просто

Iris Scanner и Face ID – это формы биометрической идентификации, которые используются для разблокировки телефона и для открытия конфиденциальных приложений (например, банковских приложений). Оба процесса похожи и просты для понимания. Новые телефоны Apple и Samsung оснащены ИК-светодиодом, который излучает ближний ИК-свет, и ИК-камерой, способной захватывать ИК-свет.

С помощью Iris Scanning ваш Samsung Galaxy освещает ваши глаза инфракрасным светодиодом и снимает инфракрасную фотографию. Затем ваш телефон смотрит на детали ваших глаз и сравнивает их с предыдущими фотографиями. Если телефон может подвердить, что вы – это вы, то он разблокируется.

Но программное обеспечение для идентификации лица в iPhone X не просто сканирует ваши глаза; он сканирует всё ваше лицо. У iPhone X есть ИК-светодиод с точечной матрицей, когда он включается, всё ваше лицо освещается сотнями крошечных ИК-точек. Телефон делает инфракрасную фотографию, и эта фотография используется для проверки соответствия трехмерной структуры вашего лица с имеющимися данными.

Возможно, вы заметили, что ИК-светодиод на iPhone X невидим, а ИК-подсветка на Samsung Galaxy довольно заметна. Это потому, что Samsung намеренно продвигает свой ИК-светодиод как можно дальше в визуальный спектр. Верьте или нет, полоса инфракрасного света, которая перекрывает спектр видимого света, показывает больше текстуры и пигментации, чем инфракрасный свет с более низким спектром.

Если вам интересно, с какой именно областью инфракрасного спектра работают Samsung и iPhone… мы не знаем точных цифр. На страницах, посвященных Samsung Galaxy и iPhone X даже не упоминаются ИК-светодиоды. Но, зная, что ИК-камеры в вашем телефоне должны улавливать много деталей, чтобы сделать проверку эффективной, можно с уверенностью предположить, что они охватывают длину волны от 870 до 950 нм – точку перекрытия между ближним ИК-диапазоном и видимым светом.

Кроме того, биометрическая документация Renesas классифицирует ИК-светодиоды в телефонах как «малоопасные». По стандартам OSHA, инфракрасные продукты с низким уровнем риска не являются достаточно мощными, чтобы нагревать ваши глаза, и они не способны вызвать повреждение глаз при нормальном использовании.

Несколько популярных слухов об IR

Если вы ведёт запрос «ИК-сканер радужной оболочки», то найдёте многих людей, которые спрашивают, может ли инфракрасный свет повредить ваши глаза. И это справедливый вопрос. Большинство людей ничего не знают об ИК, и пугающий отказ от ответственности для сканера Iris Samsung предупреждает, что эпилептики, дети и люди, которые часто испытывают обмороки, должны избегать использования сканера Iris. (Интересно, что заявление об отказе ответственности Apple не делает таких предупреждений.)

Ваши результаты Google также покажут вам много дезинформации, опубликованной пользователями и блоггерами Reddit. Новостные и технические сайты бездумно републикуют эту ерунду, которая затрудняет поиск точной информации об ИК-сканере на вашем смартфоне. Откровенная дезинформация вредна для всех, поэтому мы потратим немного времени, чтобы опровергнуть некоторые слухи.

1. Сразу скажем, ИК не вызывает рак. ИК является формой неионизирующего излучения, что означает, что он не может лишить молекулы своих электронов и не может вызвать рак. Рентгеновские лучи, гамма-лучи и высокочастотный ультрафиолетовый свет (более сильный, чем черный свет) являются формами ионизирующего излучения и могут вызывать рак. Любой, кто пытается сказать вам, что радиоволны, микроволны или инфракрасное излучение вызывают рак, понятия не имеет, о чём говорит.
2. Ещё одно большое заблуждение, которое заключается в том, что инфракрасный светодиод в вашем телефоне – это лазер. Это не так. Лазеры имеют узкую длину волны света, и они движутся в одном направлении. Огни вашего смартфона занимают широкую длину волны. Они также рассеиваются линзами и фильтрами, потому что они должны освещать всё лицо.
3. Наконец, научная статья о влиянии инфракрасного излучения на глаза кроликов напугала многих людей. По существу, кролики подвергались воздействию инфракрасного света, и у них развивались повреждения хрусталика и катаракта. Но если вы потратите минуту на прочтение этой статьи, станет ясно, что вы не сможете применить эти результаты к использованию ИК-сканеров в телефонах.

Прежде всего, ученые в этом исследовании использовали большие лампы для освещения глаз кроликов, и они выполняли эти воздействия в течение 5-10 минут за один раз. Инфракрасный источник в телефоне Samsung или Apple меньше муравья, и загорается только на 10 секунд. Кроме того, ИК-источники, используемые в телефонах, используют только частоту ближнего ИК-диапазона.

Лампы, использованные в исследовании на кроликах, излучали свет частоты ультрафиолетового излучения, частоты видимого света, частоты ближнего ИК-диапазона, средней ИК-частоты и частоты дальнего ИК-диапазона. Как вы, вероятно, знаете, ультрафиолетовый свет достаточно сильный и вызывает солнечные ожоги, а дальний инфракрасный свет похож на микроволновую печь и вызывает нагревание молекул воды.

Вызывает ли ИК проблемы со здоровьем?

Мы «очистили воздух» от всякой ерунды, но пугающий отказ от ответственности Samsung по-прежнему довлеет на нами. Несмотря на то, что потребительские ИК-устройства доступны на рынке в течение длительного времени, и есть строгие правила относительно использования ИК-светодиодов, это первый раз, когда мы получаем продукт, который регулярно бьёт ИК-светом в глаза людей. Как мы можем быть уверены, что технология безопасна?

Согласно Renesas и Smartvisionlights, менее 10 секунд визуального воздействия ближнего ИК-диапазона классифицируется как низкий риск. Чтобы инфракрасный светодиод в вашем телефоне повредил ваш глаз, вы должны держать его на расстоянии 1 мм от глаза в течение 17 минут. Это невозможно сделать в случае Galaxy или iPhone, так как оба продукта ограничивают ИК-излучение 10 секундами, и они не будут излучать ИК-свет, если устройство находится на расстоянии меньше 20 см от вашей головы.

В этих документах также упоминается, что «аномально светочувствительные люди» подвержены большему риску повреждения глаз ближним ИК-светом. Интересно отметить, что пределы экспозиции, установленные для ИК-светодиодов, не учитывают «аномально светочувствительных людей», поэтому возможно, что ИК-светодиод в вашем телефоне может повредить ваши глаза, если ваши глаза ненормально светочувствительны. Конечно, если вы необычно светочувствительны, то, вероятно, уже знаете об этом. Выходить на улицу в солнечный день для вас было бы кошмаром.

Как говорится в предупреждении Samsung, людям с эпилепсией или другими чувствительными к свету состояниями не следует использовать ИК-светодиод. Это предупреждение существует, чтобы помочь людям избежать обморока или приступа; это не имеет ничего общего с потерей зрения. Если у вас нет медицинского состояния, вызванного светом, вам не нужно беспокоиться об этом.

Мы также должны принять во внимание некоторые новые исследования, которые показывают, что случайное воздействие инфракрасного света с низким риском на самом деле полезно для глаз. Эти воздействия не являются достаточно длинными или интенсивными для повышения температуры вашего глаза, и они могут стимулировать клетки к исцелению поврежденной ткани. Некоторые ученые экспериментируют с ИК-светодиодами в качестве терапии для глаз, и эти светодиоды примерно такой же интенсивности, как и ИК-светодиоды в вашем телефоне.

Из того, что мы знаем прямо сейчас, мы можем быть уверены, что сканер Iris и Face ID не повредят вашим глазам. Но нет ничего абсолютного. Несмотря на то, что современные научные исследования показывают, что ИК-продукты с низким уровнем риска безвредны, никто не проверял влияние ежедневного воздействия инфракрасного света, скажем, в течение 30 лет.

Если вы обеспокоены тем, что инфракрасный свет от вашего телефона вреден для ваших глаз, то вы можете его выключить.

Источник