Mikluho.md 14 KB
Инфракрасные осветители.
Инфракрасный (ИК) осветитель - это устройство, предназначенное для излучения инфракрасного света, который выходит за пределы диапазона человеческого зрения из-за его более длинных волн, обычно варьирующихся от 700 нанометров (нм) до 1 миллиметра (мм).
Поскольку люди не могут воспринимать эту форму света, ее обычно называют “невидимым” светом.
Эти ИК-осветители находят применение в различных сценариях, требующих видимости в условиях низкой освещенности или кромешной тьмы.
Их основное применение заключается в технологии ночного видения, где они обеспечивают необходимое освещение для камер или устройств, оснащенных чувствительными к инфракрасному излучению датчиками.
Это позволяет им снимать изображения или видео в условиях, когда видимый свет крайне ограничен или отсутствует.
Такие приложения распространены в системах безопасности, камерах наблюдения, наблюдения за дикой природой и военных операциях.
Принцип действия инфракрасных осветителей заключается в излучении инфракрасного света, который остается незаметным для человеческого глаза, но может быть обнаружен специализированными датчиками или камерами, предназначенными для захвата инфракрасных длин волн.
Некоторые камеры оснащены встроенными инфракрасными светофильтрами, которые эффективно блокируют видимый свет, позволяя проходить инфракрасному излучению, тем самым повышая их чувствительность к ИК-освещению.
Для осуществления наблюдения используются в основном черно-белые видеокамеры на основе ПЗС матриц. При этом модификации камер отличаются по многим параметрам. Здесь и чувствительность матрицы, и фокусное расстояние и особенности диафрагмы, и т.д. и т.п. При этом не стоит забывать, что существуют и цветные видеокамеры наблюдения. Но недостаток многих из них тот, что они не чувствительны к инфракрасному излучению, так как используются средства для коррекции белого, отсекающие инфракрасное излучение. Поэтому при выборе камеры для ночного или смешанного наблюдения необходимо уточнять, чувствительна ли камера к инфракрасному излучению. Возможности же видеокамеры превышают возможности человеческого глаза, так как камера наблюдения имеет чувствительность в гораздо большем световом диапазоне, чем человеческий глаз. При этом пик чувствительности видеокамер EX-view смещен в сторону инфракрасного светового диапазона.
рис.1
Отчетливо видно, что максимум чувствительности камеры находится в диапазоне 650-700 нанометров. Видимое же человеческим глазом излучение имеет длину волны в диапазоне от 400 до 700 нанометров. Поэтому инфракрасные прожекторы, призванные освещать видеокамерам зону наблюдения, исполняются с длиной волны выше, нежели 700 нм. Установились некоторые стандарты исполнения прожекторов. В диапазонах 730-750 нм, 800 нм, 870-880 нм и 930-950 нм. Прожекторы с длиной волны от 730 до 880 нм считаются видимыми, так как при взгляде непосредственно на прожектор видно свечение излучающего элемента. Чем меньше волна - тем отчетливей видно элемент. Этого недостатка лишены прожекторы с длиной волны 930-950 нм. Но, в связи с падением чувствительности камеры (см. рисунок 1) дальность излучения падает.
Типы инфракрасных осветителей
Осветители ближнего инфракрасного диапазона (NIR): осветители NIR излучают инфракрасный свет с длинами волн, которые ближе к спектру видимого света, обычно в диапазоне от 700 до 900 нм. Они часто используются в ситуациях, когда необходим баланс между видимостью и скрытностью.
Средневолновые инфракрасные осветители (MWIR): осветители MWIR излучают свет в средней инфракрасной области спектра, обычно в диапазоне от 1000 до 3000 нм. Эти осветители находят применение в различных областях, включая тепловизионную съемку и научные исследования.
Длинноволновые инфракрасные (LWIR) осветители: осветители LWIR излучают свет в более длинноволновом инфракрасном спектре, обычно превышающем 3000 нм. Они широко используются в тепловизионных камерах и связанных с ними устройствах.
Как работают инфракрасные осветители
В условиях низкой освещенности ИК-осветитель начинает излучать инфракрасный свет. Этот излучаемый инфракрасный свет освещает окружающую местность. Важно отметить, что он остается невидимым для человеческого глаза из-за своей инфракрасной природы.
Камеры, оснащенные чувствительностью к инфракрасному излучению, такие как многие камеры видеонаблюдения, могут обнаруживать эту ИК-подсветку.
Эта функция позволяет камере “видеть” в темноте и получать четкие изображения даже при полном отсутствии видимого света.
Результирующие изображения, как правило, монохромные (черно-белые), поскольку камера улавливает свет исключительно из ИК-спектра.
Как погодные условия влияют на инфракрасный осветитель
Действительно, на производительность инфракрасного осветителя могут влиять погодные условия и факторы окружающей среды. Давайте рассмотрим, как определенные условия могут повлиять на эффективность инфракрасного осветителя:
Туман и дождь: И туман, и дождь могут рассеивать инфракрасный свет, снижая его эффективность. Это происходит потому, что капли воды в тумане или дожде могут как отражать, так и поглощать инфракрасный свет, что приводит к уменьшению дальности действия и четкости освещения.
Снег: Подобно туману и дождю, снег может рассеивать инфракрасный свет. Кроме того, падающий или скопившийся снег может загораживать либо осветитель, либо объектив камеры, тем самым ухудшая видимость.
Пыль и дым: Частицы пыли и дыма могут поглощать и рассеивать инфракрасный свет, что приводит к снижению как дальности действия, так и эффективности.
Температура: Экстремальные температуры могут повлиять на производительность инфракрасных осветителей, особенно если они выходят за пределы диапазона рабочих температур устройства. Низкие температуры могут повлиять на питание, в то время как чрезмерно высокие температуры могут привести к перегреву.
Препятствия: Физические барьеры, такие как стены, деревья или мебель, могут преграждать путь инфракрасному излучению, уменьшая эффективную дальность действия осветителя.
Отражающие поверхности: Поверхности, отражающие инфракрасный свет, такие как стекло или определенные виды металла, могут создавать блики или отражения, которые отрицательно влияют на качество изображения.
Необходимо помнить, что ИК-осветители не следует использовать совместно с обычными цветными видеокамерами, так как это приведет к нарушению цветопередачи. Некоторые специалисты не рекомендуют монтировать ИК-осветители в непосредственной близости от видеокамеры, так как тепловое излучение ИК-осветителя может привлекать большое количество летающих насекомых в области перед объективом видеокамеры.
В каждом конкретном случае следует решать, что целесообразнее - использовать ИК-осветители или выполнить на объекте обычное освещение (которое дешевле и, кроме того, отпугивая злоумышленников, уменьшает вероятность попыток правонарушений).
Список литературы
http://www.vinsit.ru/info/articles/securitysystem/272/
http://www.videomodul.ru/htm/st_ik.htm
https://security59.ru/news/chto_takoe_infrakrasnyiy_osvetitel_v_sistemah_videonablyudeniya/
Вопросы
1) В чем заключается применение ИК-осветителей?
Их основное применение заключается в технологии ночного видения, где они обеспечивают необходимое освещение для камер или устройств, оснащенных чувствительными к инфракрасному излучению датчиками.
2) Как влиеят туман и дождь на рабуту ик-осветителей?
Туман и дождь: И туман, и дождь могут рассеивать инфракрасный свет, снижая его эффективность. Это происходит потому, что капли воды в тумане или дожде могут как отражать, так и поглощать инфракрасный свет, что приводит к уменьшению дальности действия и четкости освещения.
3) какие типы инфракрасных осветителей существуют?
Осветители ближнего инфракрасного диапазона (NIR)
Средневолновые инфракрасные осветители (MWIR)
Длинноволновые инфракрасные (LWIR) осветители