Если систему видеонаблюдения предполагается эксплуатировать в основном в ночное время или при недостаточной освещенности, то для получения качественного изображения рекомендуется использовать специальные ночные видеокамеры.
Необходимо понимать, что камера для ночного видеонаблюдения не ограничивается лишь большим количеством инфракрасных светодиодов подсветке. Существуют и другие отличия, как в конструкции, так и в характеристиках.
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
Режим день-ночь.
На данный момент большинство видеокамер имеют функцию "день-ночь" в стандартном функционале. Однако если у остальных устройств она является дополнительной, то для камер ночного видеонаблюдения - основная.
Данная функция в условиях недостаточной освещенности переводит съемку из цветного режима в черно-белый, так как он имеет большую светочувствительность. Днем видеокамера осуществляет съёмку в стандартном цветном режиме.
Светочувствительность.
Большинство обычных видеокамер работают при минимальной освещённости в пределах 0,01-0,05 люкс. Это означает, что уже при глубоких сумерках (0,3-0,1 люкс) они будут давать некачественное изображение.
Для эффективной ночной съемки необходимо использовать видеокамеру со светочувствительностью матрицы не менее 0,001 люкс, что соответствует безлунной ночи (естественное ночное освещение от света звёзд от 0,003 до 0,1 люкс).
Фильтр ICR.
Этот фильтр представляет собой поляризованное стекло (в бюджетных моделях камер пластик), которое устанавливается перед матрицей и автоматически сдвигается в сторону в ночное время. Значимость ICR фильтра для ночных видеокамер с повышенной светочувствительностью очень велика.
Солнечное излучение имеет широкий диапазон длин волн от ультрафиолетового до инфракрасного. Восприятие светочувствительной матрицы ночной видеокамеры имеет смещение в сторону инфракрасного диапазона. При естественном освещении будет наблюдаться существенное ухудшение качества и искажение цветопередачи, изображение будет размытым без необходимого контраста.
Корпус.
Большинство специализированных камер ночного видеонаблюдения производятся в уличном исполнении . Для них характерно использование всепогодных термокожухов способных обеспечить функциональность аппаратуры в широком диапазоне температур.
Для большей части территории России достаточно -40 о С...+50 о С. Для северных регионов предусмотрены дополнительные элементы нагрева, как самого корпуса, так и защитного стекла (устанавливаются возле объектива).
Для теплого климата наоборот, необходимы радиаторы отводящие тепло, особенно если светодиодная подсветка встроена в корпус видеокамеры.
Класс защиты корпуса для оборудования, рассчитанного на уличную эксплуатацию не менее IP66. Класс антивандальной защиты не менее IK 9 (обеспечивает целостность корпуса при ударе молотком с силой 10 Дж).
ИК ПОДСВЕТКА ДЛЯ КАМЕРЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ
Данная характеристика настолько важна для камеры ночного видения, что ей необходимо вынести в отдельный раздел. По техническому исполнению различают два способа инфракрасной подсветки:
- встроенная;
- внешняя.
Оба типа подсветки работают с ИК излучением с длиной волны 730-900 нм. Это невидимый для человеческого глаза спектр светового излучения, который улавливает светочувствительная матрица видеокамеры, интерпретируя его в монохромное изображение.
Важным преимуществом ИК освещения над осветительными приборами видимого спектра является их незаметность. Злоумышленник не осведомлён попал ли он в поле зрения камеры, а система вполне может проследить за его действиями.
ВСТРОЕННАЯ ИК ПОДСВЕТКА
Такие камеры отличаются большим количеством светодиодов, соответственно, большей мощностью. Эта компоновка ночных видеокамер видеонаблюдения не является оптимальной. Ее дальность редко превышает 10-15 м.
Если производители на камере или в техпаспорте устройства указывают дальность встроенной ИК-подсветки более 20 м, то это очередной рекламный трюк.
В объяснении мелким шрифтом, скорее всего, указано, что эффективная дальность видеосъемки в ночное время рассчитана на естественное освещение ночью при полнолунии, при котором уровень света составляет 0,3-0,1 люкс.
Кроме того, для обеспечения дальности освещения превышающем 10 м суммарная мощность ИК светодиодов может превысить 10 Вт, что увеличит токопотребление только модуля подсветки до 1 Ампера.
При функционировании с такой мощностью светодиоды выделяют большое количество тепла и конструкция камеры должно предусматривать возможность его отведения от остальных устройств. Как правило, применяются пассивные радиаторы, однако в теплое время года такое техническое решение может быть недостаточным.
В случае с купольной камерой при размещении светодиодов внутри корпуса может возникнуть эффект отражения, ведущий к фоновой засветке изображения.
ВНЕШНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
При выборе внешнего осветительного прибора в инфракрасном диапазоне опытные инсталляторы систем видеонаблюдения ориентируется на следующие критерии:
Длина волны.
Человек воспринимает световое излучение в диапазоне 400-700 нм. И несмотря на то что инфракрасный спектр начинается с 730 нм небольшое свечение источника ИК излучения ещё может быть заметно.
После частоты 850 нм качество изображения существенно ухудшается из-за снижения дальности и мощности излучения. Поэтому оптимальным вариантом являются источники с узким диапазоном ИК излучения - 750-850 нм.
Дальность обнаружения.
Несмотря на то что этот параметр сильно зависит от чувствительности матрицы самой камеры, увеличить дальность подсветки можно, сконцентрировав пучок света (при этом уменьшается угол излучения) на контролируемом объекте.
Естественно, различные модели ИК прожекторов имеют разную дальность излучения, зависящую от количества светодиодов и потребляемой мощности.
Угол излучения.
Необходимо выбирать такой прожектор, чтобы угол излучения был больше чем угол захвата камеры видеонаблюдения. Только в этом случае можно избежать затемнения краев изображения или световых пятен посредине.
Энергопотребление.
Рабочее напряжение большинства ИК прожекторов составляет 12 В (как и у стального слаботочного оборудования) сила потребляемого тока находится в диапазоне 0,35-1,2 А.
КЛАССИФИКАЦИЯ ИК ПРОЖЕКТОРОВ ПО ДАЛЬНОСТИ ИЗУЧЕНИЯ
У производителей принято разделять источники ИК подсветки по дальности излучения на следующие категории:
Ближнего действия.
Расстояние 1,5-10 м. Используются преимущественно в помещениях. Применяются в больницах, банках, кассах и других финансовых учреждениях, где в ночной период времени необходимо обеспечить качественную видеосъемку, но без применения подсветки видимого спектра.
Среднего радиуса действия.
Расстояние до 60 м. Угол излучения 120-160. Используется для освещения открытой территории средней и большой площади.
Дальнего действия.
Расстояние до 300 м. Угол излучения 20-60. Формирует узкий направленный пучок ИК излучение, сконцентрированное на отдельном объекте. Используются преимущественно на дорогах и режимных объектах. Последнее время нашли применение в клубах и кинотеатрах для ведения незаметного видеонаблюдения в условиях затемнения.
КАМЕРА НОЧНОГО ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ С ДАТЧИКОМ ДВИЖЕНИЯ
В случае необходимости совместного использования в камере видеонаблюдения ИК подсветки и датчика движения возникают несколько вопросов связанных с тем, что оба эти прибора работают в одном инфракрасном диапазоне.
Не будет ли мешать излучение ИК-прожектора датчику движения, установленному на камере в случае как аппаратного, так и программного исполнения.
Если ИК-прожектор имеет высокую интенсивность излучения, влияющую на детектор движения, его рекомендуется устанавливать позади камеры или под углом к устройству. В этом случае излучение не будет воздействовать непосредственно на чувствительный сенсор детектора или на светочувствительную матрицу, вызывая засветку.
В случае если используется дополнительный аппаратный датчик движения, не будет ли его излучение вызывать срабатывание программного датчика движения в самой камере.
Как правило, ИК излучение детектора движения слишком слабо, чтобы восприниматься матрицей видеокамеры, которая является основным чувствительным элементом программной детекции движения.
Если необходимо установить дополнительный ИК-прожектор на камеру, имеющую собственную интегрированную ИК-подсветку и аппаратный детектор движения, не случится ли зацикливания при их срабатывании.
К примеру, вечером, после наступления сумерек, автоматически включается ИК-прожектор. Детектор движения реагирует и активизирует камеру с собственной ИК-подсветкой. Становиться "светлее" и ИК прожектор выключается, после чего выключается и детектор движения. И так по циклу.
Такое зацикливание невозможно, так как фоточувствительный сенсор, активирующий ИК-прожектор настраивается на видимый спектр диапазона излучения и на него не сможет оказать ключевое влияние только ИК излучение.
НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИК КАМЕР
Высокая светочувствительность матрицы приводит к тому, что при наличии в воздухе мелких частиц, ИК свет, отражающийся от них приведет к полной непригодности получаемого изображения. Данный эффект аналогичен фотографированию снегопада ночью со вспышкой.
На фотографии будут видны только пролетающие вблизи снежинки. Видеокамеры имеют большую чувствительность и будут реагировать на снег, дождь или пыль.
Альтернативой является камер, действующих по принципу прибора ночного видения. Они имеют высокую стоимость и узкий сектор специфических задач.
Средний срок службы качественных светодиодов составляет 25-50 тыс. часов. При эксплуатации 10-12 часов в сутки составляет 5-7 лет. После этого они начинают выгорать, в зависимости от конструкции подсветки либо снижается дальность обнаружения, либо подсветка полностью выходит из строя.
Это особенно важно для камер с интегрированной подсветкой. Таким образом, чтобы камера ночного видеонаблюдения дальше выполняла свои функции необходимо будет обеспечить ее внешним ИК-прожектором.
Организация масштабной системы ночного видеонаблюдения имеет достаточно много нюансов, поэтому она требует не только профессиональных исполнителей, но и значительного опыта.
Вместе с тем рынок систем безопасности предлагает довольно много бюджетных вариантов для контроля небольших объектов, таких как гараж, автомобиль возле дома, офисное помещение, квартира и т.п. Эффективность ночной съемки такого оборудования достаточна для решения поставленных задач, а установку вполне может осуществить сам владелец.
© 2012-2020 г. Все права защищены.
Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов
Увидеть места локального нагрева и следовательно слабые места нашего окружения было всегда увлекательным процессом в современном тепловидении. Инфракрасные камеры претерпели существенные изменения в плане улучшения соотношения цена/производительность не в последнюю очередь благодаря всё более эффективным способам изготовления инфраскрасно-оптических датчиков изображения. Техника стала более мелкой, а устройства более прочными и неприхотливыми к расходу электроэнергии. Как же работают современные инфракрасные камеры?
Принцип действия инфракрасной камеры
Тепловизоры работают как обычные цифровые камеры: Они обладают полем зрения, так называемым Field of View (FOV), которое может составлять в качестве телеобъектива 6°, стандартной оптики 23°, а в качестве широкоугольного объектива 48°. Чем дальше находишься от объекта измерения, тем больше охватываемая область изображения и следовательно размер кадра, который регистрирует отдельный пиксель. Плюсом в этом является то, что яркость свечения при достаточно большой площади не зависит от удаления. Благодаря этому расстояние до объекта измерения в значительной степени не влияет на процессы измерения температуры.
Тепловое излучение в среднем инфракрасном диапазоне может фокусироваться только за счёт оптики из германия, сплавов германия, цинковых солей или с помощью зеркал с поверхностным покрытием. Такая улучшенная оптика по сравнению с обычными, изготавливаемыми большими партиями объективами в видимой спектральной области всё еще является значительным фактором расходов при изготовлении тепловизоров. Они выполнены в виде сферического 3-линзового объектива или асферического 2-линзового объектива и должны для термометрических правильных измерений калиброваться именно на камерах со сменными объективами в отношении их воздействия на каждый отдельный пиксель.
Основной элемент любого тепловизора: матрица в фокальной области
Основным элементом любого тепловизора, как правило, является матрица в фокальной области (FPA). Она представляет собой встроенный датчик изображения размером от 20 000 до 1 миллиона пикселей. Каждый пиксель сам является микроболометром размером от 17 x 17 до 35 x 35 мкм². Подобные тепловые приёмники толщиной 150 нанометров нагреваются посредством теплового излучения в течение 10 мс примерно на одну пятую разности между температурой объекта и собственной температурой. Подобного рода высокая чувствительность достигается за счёт очень низкой теплоёмкости в сочетании с превосходной изоляцией инфракрасной камеры относительно свободного окружения. Коэффициент поглощения частично прозрачной площади приёмника увеличивается посредством взаимодействия пропущенной и затем отражённой на поверхности кремниевого кристалла световой волны с последующей световой волной.
Для использования данного эффекта самоинтерференции поверхность болометра, состоящая из оксида ванадия или аморфного кремния, должна посредством специальных технологий травления располагаться на удалении ок. 2 мкм от схемы считывания. Относящая к поверхности и ширине полосы пропускания удельная обнаружительная способность описываемой здесь матрицы в фокальной области достигает значений около 109 см Hz1/2 / W. Этим самым она на порядок превосходит другие тепловые датчики, используемые, напр., в пирометрах. За счёт собственной температуры болометра снова изменяется его сопротивление, которое преобразуется в электрический сигнал напряжения. Быстрые 14-битовые аналого-цифровые преобразователи оцифровывают предварительно усиленный и сериализованный видеосигнал. Система цифровой обработки сигнала рассчитывает для каждого отдельного пикселя значение температуры и генерирует в реальном времени знакомые псевдоцветные изображения или тепловые диаграммы.
Тепловизорам требуется достаточно дорогое калибрование, при котором каждому пикселю для различных температур микросхемы или чёрного излучателя требуется присвоить ряд величин чувствительности. Для повышения точности измерения матрицы в фокальной области болометра термостатируются при определённых температурах с большой точностью регулирования.
Передача и анализ тепловых диаграмм
Благодаря разработке всё более производительных, компактных и одновременно недорогих ноутбуков, ультра-мобильных ПК, нетбуков и планшетных ПК в настоящее время имеется возможность использования их
- больших дисплеев для представления тепловых диаграмм,
- оптимизированных литий-ионных аккумуляторов для электропитания,
- вычислительной мощности для гибкого высококачественного представления сигнала в реальном времени,
- ёмкости памяти для практически неограниченной по времени видеозаписи тепловых диаграмм, а также
- интерфейсов, напр., Ethernet, Bluetooth, WLAN и ПО для интеграции термографической системы в среду пользователя.
Стандартный и доступный интерфейс USB 2.0 позволяет при этом передавать данные на скорости
- 30 Гц с разрешением 320 x 240 пикселей и
- 120 Гц для форматов изображения 20 000 пикселей.
Введённая в 2009 году технология USB 3.0 подходит даже для разрешения тепловых диаграмм стандарта XGA до 100 Гц. За счёт применения принципа веб-камер в области термографии появились совершенно новые свойства продукции с существенно улучшенным соотношением цена/производительность. При этом тепловизор в реальном времени подключается к ПК на базе ОС Windows© через интерфейс со скоростью передачи данных 480 Мбод, который одновременно обеспечивает и электропитание.
Аппаратное обеспечение тепловизоров
Стандарт USB служил раньше лишь в качестве средства связи офисной техники. По сравнению с шиной FireWire весьма широкое распространение данного стандарта интерфейса инициировало многочисленные разработки, которые значительно повысили степень промышленной пригодности этого интерфейса и следовательно возможность использования оконечных устройств со стандартом USB 2.0, и прежде всего инфракрасных USB-камер. К ним относятся:
- кабель, способный к эксплуатации в качестве энергоцепи и выдерживающий нагрузку до 200 °C и длиной до 10 м ;
- кабельные удлинители до 100 м CAT5E (Ethernet) с усилителями сигнала;
- оптоволоконные USB-модемы для длины проводов до 10 км.
Благодаря высокой ширине пропускания сигнала USB-шины, можно, напр., к ноутбуку подключать пять 120-гигагерцовых инфракрасных камер с помощью стандартного хаба через 100-метровый провод Ethernet.
Влагонепроницаемые, устойчивые к вибрациям и ударам тепловизоры серии optris PI соответствуют классу защиты IP 67 и поэтому пригодны для надёжного применения на испытательных стендах. Размер 45 x 45 x 62 мм³ и масса 200 г существенно снижают при этом затраты на установку корпуса охлаждения и воздуходувных насадок.
Обязательно: Калибрование смещения
По причине термического смещения болометров и их обработки сигналов на микросхеме всем выполняющим измерения инфракрасным камерам требуется с интервалом в несколько минут корректировка смещения. С этой целью зачернённая металлическая деталь с помощью электропривода перемещается перед датчиком изображения. Благодаря этому каждый элемент изображения настраивается на одинаковую, известную температуру. Конечно, в ходе выполнения такого калибрования смещения тепловизоры не работают. Чтобы как-то снизить негативное действие подобного процесса, активацию корректировки смещения в определённое время можно настроить посредством установки внешнего управляющего контакта.
К тому же камеры разработаны так, что самокалибровка выполняется максимально быстро: Установка относительно быстрых исполнительных элементов позволяет выполнять самонастройку в течение 250 мс. Это можно сравнить с длительностью смыкания век и поэтому приемлемо для многих процессов измерения. На конвейерах, где необходимо обнаруживать неожиданные места перегрева, часто могут использоваться созданные в реальном масштабе времени «хорошие» контрольные изображения в рамках динамичного измерения разности изображений. За счёт этого возможен длительный режим работы без задействования механического элемента.
Именно при использовании камеры технологии лазерной обработки сигналов CO2 с длиной волны 10,6 мкм хорошо себя зарекомендовала возможность закрывания оптического канала за счёт внешнего управления при одновременно независимой сигнализации оптомеханического защищённого режима работы камеры. Благодаря хорошей блокировке фильтров измерения температуры могут проводиться «по месту» для всех других обрабатывающих лазеров, работающих в диапазоне от 800 нм до 2,6 мкм.
Области применения тепловизоров
- Анализ динамичных тепловых процессов при разработке продукции и производственных операций
- Стационарное использование для непрерывного контроля и регулирования термических процессов
- Использование в отдельных случаях в качестве портативного измерительного прибора при выполнении ремонтных работ и для определения мест утечки тепла
- Термография в режиме полета для трудно просматриваемых с земли поверхностей
Возможность 120-гигерцовой записи видеосигнала имеет ряд преимуществ и для области исследований и разработок. Благодаря этому, термические процессы, которые только на короткое время попадают в поле зрения камеры, позднее удобно анализируются в режиме замедленного воспроизведения. Таким способом можно дополнительно создавать отдельные изображения из подобного видеоряда с полным геометрическим и термическим разрешением.
Помимо этого, сменная оптика, включая насадку для микроскопа, позволяет адаптировать устройство к различным задачам измерений: Если объективы с полем зрения 6° используются скорее для наблюдения за деталями с большого расстояния, то с помощью насадки для микроскопа можно измерять объекты размером 4 x 3 мм² с геометрическим разрешением 25 x 25 мкм².
При стационарной установке тепловизоров их оптически изолированный интерфейс процесса имеет преимущество в том, что полученная на основании тепловой диаграммы температурная информация передаётся дальше в виде напряжения сигнала. Кроме того, относящиеся к поверхности коэффициенты излучения или измеренные бесконтактным или контактным способом значения контрольной температуры могут передаваться в систему камер через вход напряжения. Для документации по контролю и обеспечению качества продукции другой цифровой вход может активировать режим моментальной съёмки или режим видеоряда. Подобные, касающиеся отдельных изделий изображения, могут автоматически сохранятся на центральных серверах.
Оптимизация технологических процессов в полимерной промышленности
Процесс изготовления пластмасс, напр., полиэтиленовых бутылок, требует определённого нагрева так называемой преформы, чтобы при формовании выдувом бутылки гарантировать однородную толщину материала. Технологическая линия в тестовых рабочих режимах обрабатывает заготовки толщиной только лишь 20 мм при полной рабочей скорости около одного метра к секунду. Поскольку время прохода испытуемого образца может меняться, необходима запись видеоряда с частотой 120 Гц, чтобы измерить температурный профиль преформы. При этом камера располагается так, что движение материала она записывает под косым углом - подобно последнему вагону движущегося поезда. В результате этого получают важный для настройки параметров нагрева температурный профиль на основании инфракрасного видеоряда.
Применение однострочной камеры в установках отверждения стекла
После нарезки окончательной формы конструкционного стекла, часто требуется его поверхностная закалка. Это выполняется в установках отверждения стекла, в которых нарезанное стекло нагревается в печи до температуры 600 °C. После нагрева материал с помощью движущихся валков подаётся из печи на участок воздушного охлаждения, в котором происходит быстрое и равномерно охлаждение поверхности. Вследствие этого образуется важная для безопасного стекла мелкокристаллическая закалённая структура. Данная структура и следовательно прочность стекла зависит от максимально равномерного нагрева всей поверхности изделия.
Поскольку корпус печи и участок воздушного охлаждения располагаются рядом, контроль перемещаемой из печи поверхности стекла возможен только через небольшую щель. На тепловой диаграмме материал появляется только в нескольких строках. Теперь программное обеспечение позволяет получить специальное изображение поверхности стекла, создаваемое из строк или групп строк. Камера измеряет щель по диагонали так, что при оптике с полем зрения 48° создаётся поле зрения 60°. Так как стекло в зависимости от покрытия поверхности может иметь различные коэффициенты излучения, инфракрасный термометр измеряет на нижней, непокрытой стороне стекла точную температуру поверхности при оптимальной для поверхности стекла длине волны 5 мкм.
Воздушная термография с лёгкими камерами
Наряду со стандартными концепциями интерфейсов уже стало возможным изготавливать инфракрасные камеры легкой конструкции , которые в комбинации с мини-ПК, напр., optris PI NetBox , можно без проблем устанавливать на летательные аппараты с дистанционным управления (напр., квадрокоптеры). Таким способом можно создавать тепловые диаграммы в воздухе, которые используются в особенности для контроля обширных объектов, напр., фотогальванических энергетических установок.
Входящее в комплект ПО по термографии гарантирует гибкость
Поскольку инфракрасные USB-камеры, начиная с версии Windows XP используют уже инсталлированные стандартные драйверы USB Video Class или HID, никакой установки драйверов не требуется. Относящаяся к отдельным пикселям корректировка видеоданных в реальном времени и расчёт температуры выполняется в ПК. Изумительное для 20 000 пикселей датчика хорошее качество изображения достигается за счёт дорогостоящего алгоритма рендеринга на базе ПО, который рассчитывает температурные поля в формате VGA. Прикладное ПО отличается высокой гибкостью и мобильностью. Помимо стандартных функций ПО по термографии optris PIX Connect имеет следующие свойства:
- Большое число данных и функции экспорта тепловых диаграмм для поддержки отчётов и автономных анализов
- Смешанные масштабируемые цветовые шкалы
- Горизонтальные или вертикальные представления линий
- Любое количество полей зрения с отдельными опциями тревоги
Основанное на контрольных изображениях представление разности видеоданных
Кроме этого, ПО предлагает режим макета, который сохраняет и восстанавливает различные режимы представления данных. Видеоредактор позволяет обрабатывать радиометрические файлы с расширением AVI. Подобные файлы можно анализировать с помощью параллельно используемого несколько раз ПО и в автономной режиме. К режимам видеозаписи относятся прерывистые режимы работы, которые позволяют записывать медленные термические процессы и затем быстро их просматривать. Передача данных в другие программы в реальном режиме времени осуществляется через подробно задокументированные библиотеки DLL, которые являются составной частью комплекта разработки ПО – Software Development Kits. С помощью интерфейса DLL можно управлять любыми другими функциями камеры. В качестве варианта ПО может обмениваться данными с последовательным Com-портом, и таким способом, напр., напрямую задействовать интерфейс RS422.
Литература
- VDI/VDE Richtlinie, Technische Temperaturmessungen - Spezifikation von Strahlungsthermometern, Juni 2001, VDI 3511 Blatt 4.1
- Trouilleau, C. et al.: High-performance uncooled amorphous silicon TEC less XGA IRFPA with 17 μm pixel-pitch; “Infrared technologies and applications XXXV”, Proc. SPIE 7298, 2009
- Schmidgall, T.; Glänzend gelöst – Fehlerdetektion an spiegelnden Oberflächen mit USB 2.0 - Industriekameras, A&D Kompendium 2007/2008, S. 219
- Icron Technology Corp.; Options for Extending USB, White Paper, Burnaby; Canada, 2009
В ночное время большинство камер видеонаблюдения становятся бесполезными из-за недостатка освещения. Постоянное освещение места размещения камеры не является выходом из ситуации.
Оптимальным выбором в этом случае становятся камеры с инфракрасной подсветкой.
Такие устройства ведут незаметное наблюдение в любое время суток и позволяют получать изображение даже в полной темноте.
ИК подсветка камеры выполняется в виде ламп или светодиодов, излучающих узкий инфракрасный спектр, незаметный человеческому глазу.
Днем ИК камера работает как обычное . В современных моделях переключение на инфракрасный режим происходит автоматически при достижении определенной освещенности.
При переключении режима день/ночь устройство самостоятельно корректирует фокус для достижения нужной четкости и резкости изображения.
Полученное изображение передается на служебный монитор или экран компьютера, а также записывается на жесткий диск. В ночное время сигнал отличается наличием искажений, связанных с отражением излучения от различных поверхностей, например, от растений, поэтому изображение выглядит иначе, чем в светлое время суток.
Основной характеристикой камеры с инфракрасной подсветкой является дальность обнаружения – расстояние от камеры, на котором силуэт отображается четко.
Зависит дальность от чувствительности камеры и мощности излучения.
Виды камер видеонаблюдения с ИК подсветкой
Камеры с ИК подсветкой бывают цветные и черно-белые. Монохромные объективы более чувствительны, чем цветные. Они имеют лучшую разрешающую способность и в темное время суток позволяют получать более точные изображения.
Цветные камеры при низкой освещенности выдают некачественные изображения, поэтому оптимальным становится вариант автоматического переключения на черно-белый режим в темное время суток.
По своей конструкции и предназначению ИК камеры бывают:
- модульные (без корпуса, монтируются в предметы интерьера);
- цилиндрические;
- (в виде полусферы);
- антивандальные (с защитным корпусом);
- уличные (в гермокожухе с обогревом);
- роботизированные поворотные.
По типу излучающих элементов различаются ламповые (галогенные) и светодиодные камеры. В ламповых ИК подсветка видна отчетливо, имеет небольшой срок службы (6 месяцев) и требует индивидуальных источников питания, зато они обеспечивают подсветку на расстоянии до 100 метров.
У светодиодных излучателей срок службы достигает 30 лет, но дальность составляет до 30 метров.
Они отличаются малым энергопотреблением, высокой надежностью и небольшими размерами.
Наряду с невысокой стоимостью продукция бренда отличается надежностью и качественным исполнением. Применяются камеры GTVS как в домашнем обиходе, так и на производстве.
| GT-D1280LIR | GT-W2100HIR | GT-SDA10X |
 |  |  |
| Тип | ||
| купольная | уличная цилиндрическая | скоростная с х10 кратным оптическим зумом |
| Дальность подсветки | ||
| 20 метров | 20 метров | 50 метров |
| ИК фильтр | ||
| механический | механический | механический |
| Разрешение | ||
| 720P | 1080P/960H | 720P |
| Сенсор | ||
| 1/3 SONY 1 Megapixel CMOS Sensor OV9712S | IMX322 | 1/3″ CMOS Sony IMX238 |
Samsung
Популярная южнокорейская компания и известный мировой производитель электроники выпускает аналоговые и с электромеханическим, электрическим и переключаемым ИК фильтром и повышенной точностью получаемого изображения.
Для устранения дефектов получаемого видео используются современные технологии, такие как авторегулировка усиления, шумоподавление и компенсация засветки.
| SCV-2081RP | SCO-2040RP | SCO-2080RHP |
 |  |  |
| Тип | ||
| уличная купольная | уличная цилиндрическая | корпусная |
| Дальность подсветки | ||
| 20 метров | 25 метров | 50 метров |
| ИК фильтр | ||
| электромеханический | переключаемый | Электромеханический |
| Разрешение | ||
| 600/700 ТВЛ | 650 ТВЛ | 700 ТВЛ |
| Сенсор | ||
| 1/3″ ПЗС-матрица Super HAD II | 1/3” CMOS | 1/3” Super HAD CCD II |
Pinetron
Южнокорейская фирма Pinetron входит в группу компаний Daewoo Electronics изанимается производством профессиональной техники для систем видеонаблюдения, и бытовой техники.
При производстве камер бренд делает ставку на повышенную степень защиты от пыли и влаги IP66, что позволяет применять их в самых тяжелых для техники условиях.
| PCB-70F-24 | PCD-70F-24 W | PCD-50F-24 |
 |  |  |
| Тип | ||
| уличная цилиндрическая | купольная | купольная |
| Дальность подсветки | ||
| 25 метров | 25 метров | 20 метров |
| ИК фильтр | ||
| механический | механический | механический |
| Разрешение | ||
| 720P/960H | 720P/960H | 720P/960H |
| Сенсор | ||
| 1/3″ Sony 1.3 MegaPixel CMOS Sensor | 1/3” КМОП-матрица 960H | |
Инфракрасное излучение является одним из видов излучения, которое нельзя увидеть глазами человека. Его длина волны больше, чем у света в видимом спектре. Инфракрасная подсветка позволяет камере "видеть" даже в полной темноте. Это становится возможным с помощью лампы или диодов, излучающих инфракрасный свет определенной длины волны. Три длины волн 715 нм, 850 нм и 940 нм являются общими для инфракрасных осветителей. Человеческий глаз способен видеть до 780 нм и, следовательно, может слегка видеть осветители, которые используют 715 нм. Для истинного скрытого ночного наблюдения необходимо использовать ИК-прожекторы , работающие при 850 нм и 940 нм.
Свет лампы фильтруется таким образом, чтобы происходило излучение только заранее определенных длин волн 715 нм, 850 нм и 940 нм. Эти цифры являются отправными точками в отношении частоты излучаемых волн - они являются абсолютным нижним пределом спектра, используемым камерой. Если человек подойдет достаточно близко, то он сможет понять, что камера является инфракрасной, хотя не сможет видеть используемые длины волн.
Способность камеры для захвата изображений в зависимости от уровня освещенности измеряется в люксах. Чем ниже значение люкс, тем лучше камера может видеть в условиях низкой освещенности. Все ИК-камеры имеют значение 0 люкс, что означает, что они могут видеть в кромешной тьме. Цветные ИК-камеры переключаются в черно-белый режим для видеонаблюдения ночью, чтобы достичь максимальной чувствительности. Фотоэлемент внутри камеры отслеживает дневной свет и определяет, когда необходимо переключение. Следует различать ИК-камеры и камеры День/ночь . День/ночь камеры могут эффективно работать в условиях низкой освещенности, но они не оснащены светодиодами, что делает невозможным их работу в полной темноте, в отличие от камер с ИК-подсветкой.
При использовании ИК-камер для уличного применения, лучше применять готовые комплекты уличных видеокамер с кожухом или камеры с ИК-прожектором. Сочетание ИК камер для помещений с уличным кожухом может работать недостаточно хорошо, ведь ИК свет может отражаться от стекла кожуха. Кроме того, при покупке ИК-камеры или осветителя надо всегда смотреть на значение дальности луча. Установив в помещении ИК камеры с более широким диапазоном, чем размеры помещения, можно получить размытые изображения. Следует отметить, что ИК-камеры не могут видеть сквозь дым. Для того чтобы добиться этого, должна быть использована тепловизионная камера.
Перевод Хай-Тек Секьюрити.
ИК-видеокамера решает задачи, недоступные для обычных камер без подсветки. Она станет средством защиты от ночного проникновения на частную территорию, регулярного вандализма и других правонарушений, совершаемых, как правило, в темное время суток.
На улицах Москвы и других городов, в охранных целях размещают именно ИК-камеры, как наиболее эффективный инструмент охраны и мониторинга. Отзывы покупателей, которые приобрели ИК-камеры для защиты своих квартир и дач, подтверждают их надежность, практичность применения.
Широкому распространению способствует и низкая цена ИК-камеры без дополнительного функционала и высоких характеристик, нужных только для профессионального видеонаблюдения. Например, в интернет магазине легко купить ИК камеру наблюдения по цене от 1000 рублей, в которой будет все необходимое для частных задач охраны, слежки, мониторинга.
На выбор доступны разные варианты:
- ИК камера в авто. Это инструмент охраны автомобиля и наблюдения за пассажирами без освещения в салоне.
- USB ИК камера - удобная миниатюрная камера, подключающаяся по USB порту к компьютерам, ноутбукам, планшетам и другим устройствам. При этом она может заряжаться и передавать сохраненные материалы на устройство, к которому подключена.
- ИК камера ближнего диапазона. Она рассчитана на качественный контроль небольшой площади.
- ИК камера дальнего диапазона. В ней мощная подсветка с высокой дальностью действия.
- ИК камера с приемником. В базовой комплектации идет приемник, настроенный на определенную частоту передачи сигнала. Также может присутствовать дисплей для отображения картинки с камеры.
- ИК камера для охоты. Устройство хорошо маскируется в природной местности, имеет высокие показатели автономности.
Прежде чем купить ИК камеру, следует просмотреть её технические характеристики, рекомендации по монтажу, подробность комплектации (например, есть ли инструкция на русском языке). Тогда удастся купить оптимальную ИК камеру наблюдения по выгодной цене.
