Теленаблюдение в интересах охраны и обеспечения безопасности предполагает получение удовлетворительного изображения объекта при любых условиях освещенности. Это относится как к закрытым помещениям с отключённым, или дежурным освещением, так и объектам на открытом воздухе независимо от размещения территории наблюдения, времени погодных условий и суток.
При применении стандартной телевизионной техники неизбежным в этом случае есть применение неестественного освещения.
Но кроме того для особых и довольно дорогих высокочувствительных совокупностей ночного видения, разрешающих осуществлять телевизионное наблюдение при освещенности порядка 0,001 лк, уже малый подсветка может значительно увеличить разрешение и контраст изображения.
Фактически все современные телекамеры выполнены на базе светочувствительных ПЗС-матриц. Черта спектральной чувствительности матрицы, оптимизированная по кривой чувствительности глаза, представлена на рис 1, что разрешает достаточно корректно воспроизводить относительную яркость цветных фрагментов изображения в черно-белом варианте. На рис 2 продемонстрировано семейство типовых черт спектральной чувствительности некоторых ПЗС-матриц компании Сони.
Во многих случаях оптимально применение простого неестественного освещения видимого диапазона. Это предпочтительно хотя бы вследствие того что разрешает телекамере трудиться в максимуме ее чувствительности (555 нм). Но имеется последовательность задач скрытого видеонаблюдения и конечно в этом случае применение освещения, невидимого для глаза.
Причем обычно это не связано с проведением каких-либо особых операций.
Легко скрытая подсветка не завлекает внимание к скрытой телекамере, что разрешает успешнее противостоять либо скорее не попадаться на глаза современным интеллектуальным вандалам.
Рис. 1. Черта спектральной чувствительности матрицы, оптимизированная по кривой
чувствительности глаза
Рис. 2. Семейство типовых черт спектральной чувствительности некоторых ПЗС-матриц компании Сони.
Нужно выделить два случая применения инфракрасной (ИК) подсветки.
В первом случае требуется, как максимум, невидимость рассеянного либо диффузно отраженного светового потока, но возможно демаскирующее свечение самих источников излучения. Наряду с этим вероятно применения излучателей с долгой волны 920, 880 а также 850 нм.
Во втором — требуется абсолютная невидимость самого излучателя, кроме того при прямом визуальном наблюдении его с близкого расстояния. Для этого используются излучатели с долгой волны 940-950 нм
Нужно подчернуть, что, не обращая внимания на границу чувствительности глаза 700-750 нм, любой наблюдатель через 5-10 мин. в полной темноте конкретно различает светящиеся излучатели кроме того с длиной волны 920-940 нм мощностью 20-40 мВт с угловыми размерами до 1,0 угловых мин.. Механизм этого явления не совсем ясен и, по-видимому, обусловлен фантастически высокой чувствительностью адаптированного глаза.
Конечно видимость излучателей зависит от плотности мощности излучения, попадающего в глаз наблюдателя.
Все инфракрасные источники света для видеонаблюдения возможно поделить на две группы, различающиеся назначением, а, следовательно, конструктивным исполнением и характеристиками. К в далеком прошлом известным и обширно распространенным источникам возможно отнести разные ИК-прожекторы, фары и фонари, предназначенные для освещения объектов наблюдения, как на улице, так и в помещения.
Скрытность подсветки обеспечивается лишь в условиях темноты, да да и то, для последовательности излучателей — лишь на большой дальности, благодаря значительного свечения в красной области спектра. Помимо этого, их внешний вид конкретно ассоциируется с осветительным прибором. Как вариант всецело скрытой подсветки с применением осветителей возможно предложить создание рассеянного светового потока от потолка либо особых экранов с диффузным отражением.
Для этих случаев максимально действенны широкоугольные осветители с углами излучения до 80-90°. Осветители находятся за карнизами, другими элементами и балками, скрывающими их от глаз наблюдателя.
самые известными из аналогичных устройств являются осветители с лампами накаливания.
Эффективность их высока благодаря спектрального максимума в области 1,0 мкм для излучателя из вольфрама с температурой 2800-3000°С. На рис 3 приведен типовой график спектральной плотности вольфрамовой лампы накаливания.
По большей части в них употребляются лампы с галогенным циклом, имеющие отдельный либо встроенный отражатель. Прожекторы имеют, в большинстве случаев, влагозащищенный корпус с простейшими кронштейнами и рёбрами охлаждения для наведения и крепления по углу места.
Они выпускаются с напряжением питания 220, 110, 24 либо 12 В. Для выделения ИК-подавления и области видимой части спектра излучения употребляются дисперсионные фильтры на базе ИК-стекол (ИКС).
На рис 4 приведены спектральные характеристики последовательности ИКС. В редких случаях для ответа особых задач вероятно использование интерференционных фильтров, но большая цена, малая эффективность и ограниченная стойкость в расходящихся пучках тепловых некогерентных источников значительно ограничивает их использование.
Рис. 4. Спектральные характеристики последовательности ИКС.
Как пример в таблице 1 представлены характеристики прожекторов серии IR VEDEOSYS INTERNATIONAL иН5-1000 Hi-Harp
Таблица 1
С возникновением замечательных и действенных светодиодов все большее использование находят полупроводниковые ИК-осветители. К их главным преимуществам в сравнении с лампами накаливания возможно отнести громадную спектральную яркость на рабочей длине волны, значительно больший ресурс, достигающий 100 тыс. часов и меньшую цена (с учетом эксплуатационных затрат).
Главной технической проблемой для полупроводниковых ИК-осветителей есть обеспечение действенного отвода тепла от площадки светодиода. От этого зависит световой поток и допустимый ток единичного излучателя, а, следовательно, нужное суммарное количество светодиодов и в, конечном итоге, себестоимость и размеры всего прожектора. Для примера в таблицах 2, 3 и 4 представлены характеристики некоторых ИК-прожекторов зарубежного и отечественного производства.
Для русских изделий углы излучения выяснены по уровню 0,5 от большой плотности мощности. Дальность подсветки оценивается как порог распознавания белого поля на тёмном для телекамеры с чувствительностью 0,1 лк на объекте.
Таблица 2
Таблица 3
Прожекторы серии Луна воображают интерес наличием встроенного стабилизатора тока, что снабжает малую зависимость светового потока от напряжения питания, длины линии (сопротивления приводов) и количества действующих излучателей (при их частичного выхода из строя).
Таблица 4
Модели ИКП-40 и ИКП-100 снабжены стабилизатором тока а, следовательно, имеют фиксированный световой поток в диапазоне температур и рабочих напряжений. Диапазон длин волн 850-960 нм для изделий, указанных в таблице 4, свидетельствует, что производитель применяет в конкретных примерах светодиоды на одну из длин волн этого диапазона.
При применении полупроводниковых ИК-осветителей нужно учитывать настоящее значение длины волны, другими словами влияние трансформации чувствительности телекамеры и результирующую дальность подсветки. На рис 5 представлены спектральные характеристики типовой ПЗС-матрицы и ИК-диодов.
Рис. 5. Спектральные характеристики типовой ПЗС-матрицы (I) и ИК-диодов (II, III).
Отечественный производитель, в большинстве случаев, дает диапазон предельных дальностей. С одной стороны, это обусловлено неопределенностью методики нормирования, иначе — значительной зависимостью взятой освещенности от окружающего ландшафта объекта и отражательных характеристик наблюдения на рабочей длине волны. В любом случае подсветка ИК-излучением имеет кое-какие особенности.
Это заметная размытость изображения за счет трансформации фокусного расстояния в ИК-диапазоне при применении типовых объективов и понижение контрастности в следствии поглощения коэффициентов и нивелирования отражения разными материалами при монохромным узкополосном освещении. В несложных случаях для устранения результата расфокусировки при ИК-подсветке возможно сократить спектральный диапазон телекамеры ИК-областью, установив перед объективом ИК-фильтр.
Но для сохранения требуемых черт в дневное время у камеры должен быть фактически десятикратный запас по чувствительности. Конечно, более действенно применять особую широкополосную оптику.
Не считая прожекторов, собранных на дискретных элементах, взяли распространение малогабаритные излучатели, на базе шестиэлементных светодиодных матриц с питающим напряжением 12 В. Светодиоды матрицы разварены на едином железном основании, включены последовательно и снабжены встроенным балластным резистором. Выпускается множество излучателей в разном конструктивном выполнении и с углами излучения 160 ,120 ,40 и 20° . Снабженные радиатором, излучатели употребляются в качестве миниатюрных прожекторов, или встраиваются в конструктивные элементы строений либо оборудования для скрытой подсветки. Характеристики излучателей сведены в таблицу 5, внешний вид изделий представлен на фото 1.
Таблица 5
Фото 1. Внешний вид излучателей, на базе шестиэлементных светодиодных матриц.
Сейчас у нас все более широкое использование находят специальные устройства ИК-подсветки с камуфлированным внешним видом (патент РФ № 2134906). Главной причиной этого есть, на отечественный взор, борьба с отечественным вандализмом и, уже в последующую очередь, требования самой скрытности наблюдения.
В практике развитых государств подобные устройства не нашли широкого распространения.
По всей видимости, отражается неспециализированная законопослушность граждан, а быть может, и недочёты технического образования. В противном случае, чем иным возможно растолковать наименование скрытая ИК-подсветка для четко светящихся ИК-светодиодов за прозрачным пластиковым окном видеодомофона.
Одним из вариантов вандалозащищенного осветительного устройства скрытой подсветки для телевизионной камеры есть плоская панель, в которой излучатели запрятаны за непрозрачным в видимой области инфракрасным светофильтром. На данной панели наносится надпись, пиктограмма либо номер квартиры либо офиса. Элементы надписи, пиктограммы, номера либо символы находятся так, дабы не перекрывать излучение.
Панель с ИК- фильтром имеет черный цвет, что пара ограничивает ее использование. На ярких и белых поверхностях может употребляться пластина со светофильтром молочного цвета, но в этом случае утраты излучения могут быть около 30-50%. Вторым вариантом камуфлированного осветительного устройства есть выполнение в виде резьбовой шпильки и болта, в торцах которых установлены излучатели.
На фото 2 представлены ИК-осветители в виде номера квартиры, шпильки и болта. На фото 3 — их телевизионное изображение во подключенном состоянии.
Фото 2. ИК-осветители в виде номера квартиры, шпильки и болта.
Фото 3. Телевизионное изображение ИК-осветителей во подключенном состоянии.
Характеристики камуфлированных излучателей сведены в таблицу 6.
Таблица 6
Напоследок возможно констатировать, что ИК-подсветка есть серьёзным причиной увеличения эффективности скрытого видеонаблюдения при малой освещенности, и средством борьбы с задней засветкой. В качестве источников излучения все более широкое использование находят полупроводниковые светодиодные осветители, в особенности для скрытой подсветки в ближней территории.
В таких обстановках применимы лишь специальные источники в камуфлированном выполнении, трудящиеся на длине волны не более 940 — 950 нм.
Чура Николай Иосифович
Предоставлено изданием Особая техника
Рандомные показатели записей:
#191 САМОДЕЛКА Испытание различных видов инфракрасной подсветки для камер видеонаблюдения
Подборка наиболее релевантных статей:
-
Инфракрасная сауна для дома: основные критерии выбора
Инфракрасная сауна — нужное и комфортное устройство: низкая температура и тепловые инфракрасные волны снабжают щекотливое и глубокое прогревание….
-
Системы отопления на инфракрасном излучении — принципы и примеры внедрения
Чтобы понять принцип работы инфракрасных излучателей, нужно воображать себе сущность для того чтобы физического явления как инфракрасное излучение….
-
Системы инфракрасного отопления
Чтобы понять принцип работы инфракрасных излучателей, нужно воображать себе сущность для того чтобы физического явления как инфракрасное излучение….
-
На что обратить внимание при выборе смесителя
Смеситель представляет собой сантехнический элемент для ванной помещения, что отвечает замоментальное получение воды требуемого температуры и напора за…