Для особо важных объектов видеосъемка должна вестись круглосуточно, ведь ночь, согласно статистике — самая «излюбленная» пора для злоумышленников. Предотвратить противоправные действия можно лишь c помощью безостановочного мониторинга. И качественная техника — то, что сможет реализовать данную задачу.
Что представляет собой ИК подсветка для камеры видеонаблюдения
Это специальное устройство, оснащенное одной или несколькими лампами, которые работают в инфракрасном спектре. Данный спектр позволяет подсветить темный объект, чтобы он стал видимым для камер видеонаблюдения.
Важно помнить, что камеры фиксируют изображение только благодаря световым лучам, которые отбиваются от предметов, людей, зданий, растений и фиксируются объективом. Если света нет, или его недостаточно, некоторые объекты будут на итоговой картинке серыми либо расплывчатыми — их просто невозможно будет идентифицировать.
Как вы понимаете, от этого пострадает не только качество изображения. Это может сделать бесполезными все охранные мероприятия. Поэтому своевременное приобретение дополнительного освещения — более чем оправданное вложение.
Когда стоит использовать ИК подсветку?
Применяется данное оборудование в тех случаях, когда наблюдение за охраняемым объектом не должно быть ограничено только дневными рамками. Или в помещениях со слабым освещением. Поэтому, прежде чем купить ик подсветку для видеонаблюдения, определитесь, насколько это актуально для вас.
Чаще всего данное оборудование используют:
- на заводских территориях;
- на складских помещениях;
- в ночных клубах;
- в офисах c дорогостоящим оборудованием или ценными бумагами;
- в помещениях c сейфами (дом, банковское хранилище);
- на плохо освещенных участках придомовой территории охраняемого здания.
И этим перечнем сфера применения ИК подсветки не ограничивается — всё зависит от конкретной ситуации.
Типы ИК освещения
Данные приборы различаются по внешним параметрам, по сфере применения и по дальности волны.
Так, ИК подсветка для видеонаблюдения может быть выполнена в форме прожектора, купола, «пушки» или привычной всем лампы. Размеры колеблются от миниатюрных, практически не заметных глазу, до стандартных.
Количество и вид используемых ламп могут быть разными, в зависимости от задач. Наиболее запрашиваемые сейчас — светодиодные. И не зря. Такие лампы экономично потребляют электроэнергию, дольше служат, по сравнению c другими, и выдают спектр, необходимый для качественного изображения.
Что ещё важно помнить при выборе ИК подсветки?
Сегодня выбор данного оборудования безграничен. ИК подсветка для камеры видеонаблюдения, купить которую, кстати, можно в нашем интернет-магазине, пользуется заслуженной популярностью. Но есть ряд нюансов, влияющих на выбор устройства:
ИК подсветка работает только c камерами видеонаблюдения, которые работают в монохромном спектре. Если без долгих технических пояснений, это связано с теми же световыми лучами. Отбивая свет в темном помещении, они выдают очертания предметов, объёмную тень, но никак не цвет.
Если вы хотите, чтобы подсветку, а соответственно и систему видеонаблюдения, не заметили, обратите внимание на устройства c длинной волны от 880 нм.
Для длинных помещений или для целенаправленного мониторинга на большом расстоянии выбирайте ИК подсветку конусную. Для захвата округлой площади — купольную.
Чем больше угол излучения — тем больше дальность подсветки. У купольных устройств дальность указывается в квадратных метрах, из-за особенности конструкции.
Чем ближе ИК подсветка к нужному объекту, тем лучше будет детализация изображения. Это позволит рассмотреть все нюансы, распознать вовремя движение или даже засечь номера авто либо лицо злоумышленника.
В любом случае, ИК подсветка позволит вам круглосуточно «держать руку на пульсе», и безустанно контролировать важное помещение или здание. Это устройство повысит качество охранных мероприятий и позволит вам обезопасить себя или своё имущество, вне зависимости от времени суток.
Современные камеры для видеонаблюдения могут работать при освещённости от 0,001 люкс, что соответствует безлунной звёздной ночи, но когда этот уровень снижается до 0,0001 люкс из-за облачности, тогда камеры ничего не видят. Для корректной работы камер в условиях очень низкой освещённости используются ИК прожекторы для видеонаблюдения. Такие устройства работают в инфракрасном диапазоне и их свет не виден невооружённым глазом.
Что такое инфракрасный прожектор
Многие модели камер видеонаблюдения, особенно предназначенных для наружной установки, оборудуются собственным источником инфракрасного излучения. Светодиоды, излучающие на определённой длине волны, монтируются вокруг объектива и позволяют видеокамере, даже в полной темноте, отслеживать объект и транслировать отчётливое изображение на монитор.
Такая подсветка имеет некоторые негативные моменты:
- Нагрев светоизлучающих диодов
- Недостаточная мощность
- Возможная засветка изображения
Несмотря на то, что светодиоды имеют невысокую температуру, их нагрев может привести к сбоям в работе электроники камеры. Количество светодиодов, которые можно разместить вокруг объектива, ограничено, поэтому мощность и соответственно дальность такой подсветки невелика.
Инфракрасный прожектор используется в тех случаях, когда требуется «подсветить» большую территорию или когда охраняемая зона находится далеко от камеры видеонаблюдения и мощности излучателя камеры будет недостаточно.
Объектив видеокамеры закрыт стеклом, поэтому часть инфракрасного излучения может отразиться от него и попасть на ПЗС матрицу видеокамеры, что приведёт к засветке изображения.
Элементы конструкции
Инфракрасный прожектор состоит из следующих элементов:
- Панель со светоизлучающими диодами
- Светофильтр
- Драйвер питания
- Герметичный корпус
Мощные светодиоды инфракрасного излучения обеспечивают работу камер видеонаблюдения при полном отсутствии освещения и на большой площади. ИК прожектор излучает в диапазоне 750-950 нанометров, и в начале этого диапазона свет прожектора может быть слегка заметен. Чтобы не демаскировать устройство, в нём используется фильтр, полностью поглощающий видимую составляющую инфракрасного излучения. Светоизлучающие диоды питаются низким напряжением 12 В, кроме того для их корректной работы необходимо ограничение по току. Для того чтобы прожектор можно было подключать к сети 220 В, в нём установлен специальный драйвер. Поскольку такие прожекторы преимущественно устанавливаются вне помещений, вся электронная схема помещается в герметичный влагонепроницаемый корпус.
Светодиодные прожекторы инфракрасного излучения обладают целым рядом преимуществ перед ламповыми аналогами:
- Высокая экономичность
- Длительный срок службы
- Безопасность
По сравнению с инфракрасными лампами, светоизлучающие диоды потребляют намного меньше энергии. Эта величина отличается примерно в 10 раз. Срок службы инфракрасных диодов может достигать 50 000-70 000 часов. Температура этих приборов не превышает 60-70 градусов, поэтому инфракрасный прожектор абсолютно безопасен в пожарном отношении.
Типы инфракрасных прожекторов
Все ИК излучатели, обеспечивающие нормальную работу видеокамер, можно разделить на три группы:
- Прожекторы ближнего действия
- Прожекторы среднего радиуса
- Дальнобойные прожекторы
Прожекторы первой группы обеспечивают инфракрасную подсветку на расстоянии до 10-15 метров. Они используются в помещениях, где применение обычного освещения не желательно. Это могут быть больницы, офисы, отделения банков, места содержания заключённых и другие учреждения.
Прожекторы среднего радиуса действия получили самое широкое распространение. Они обеспечивают видеонаблюдение на расстоянии до 60-80 метров.
Благодаря углу обзора, который выбирается в пределах 160 градусов, такие устройства подсвечивают большую территорию. Уличный ИК прожектор дальнего действия выдаёт относительно узкий пучок света, способный осветить объект на расстоянии до 300 метров. При этом угол обзора у них небольшой и не превышает 60 градусов.
Выбор инфракрасного прожектора
При выборе инфракрасного прожектора следует обратить внимание на его технические характеристики.
Их немного:
- Длина излучаемой волны
- Длина зоны обнаружения
- Угол освещения
- Энергопотребление
Длина волны может быть указана в технической документации на прожектор, но при выборе устройства она большой роли не играет. Длина зоны определяется условиями эксплуатации видеонаблюдения. Для того чтобы у камеры наблюдения не было «мёртвых» зон, угол освещения ИК прожектора должен быть больше угла обзора видеокамеры. Инфракрасные светодиоды достаточно экономичные приборы и их потребляемый ток редко превышает 1 А. В комплекте с прожектором поставляются крепёжные устройства для его правильной установки.
Модели инфракрасных прожекторов
SpezVisionHL-544
- Тип – наружный инфракрасный прожектор для систем видеонаблюдения
- Количество светодиодов – 44
- Дальность подсветки – 30 метров
- Угол зоны освещения — 90 0
- Включение – автоматическое от датчика освещённости
- Корпус – алюминиевый всепогодный
- Цена – 2 100 рублей
ПИК-51
- Тип – инфракрасный прожектор средней дальности
- Радиус зоны – 20 метров
- Угол подсветки — 120 0
- Длина волны – 950 нм
- Мощность потребления – не более 27 W
- Включение – автоматическое
- Цена – 2 200 рублей
TIREX ПИК-200-10
- Тип – инфракрасный прожектор большой дальности
- Длина волны – 850 нм
- Длина зоны до 200 метров для камер с чувствительностью 0,003 люкса
- Угол зоны подсветки – 12 0
- Автоматическое включение от фотореле
- Цена – 7 800 рублей
Некоторые светодиодные ИК прожекторы не имеют встроенного драйвера и к ним необходимо подавать низковольтное питание от специального блока.
Главной задачей видеонаблюдения является обеспечение безопасности, и на некоторых объектах слежение должно вестись круглосуточно. С момента появления камер съемка в светлое время суток или на освещенном объекте не представляла особого труда. Необходимость слежения в условиях сумерек или абсолютной темноты стала для производителей толчком к изобретению приспособлений для ночной съемки
В реальности большую часть дня все камеры работают при освещенности намного больше их нижнего предела, так что этот параметр не влияет на качество изображения. Вечером, по мере захода солнца, освещенность падает в десять раз за несколько минут, поэтому «хорошая» камера проработает всего на несколько минут дольше.
Многие камеры видеонаблюдения имеют встроенный ИК-осветитель, выполненный по окружности вокруг объектива, и это озвучивается как гениальная идея, поскольку такие камеры могут видеть в темноте.
Тенденции максимизации прибыли, сложившиеся в послекризисные годы в высокотехнологичных отраслях мировой промышленности, породили целое семейство парадоксов в выборе сигналообразующего оборудования систем охранного телевидения.
Неплохо было бы человеку видеть ночью так же хорошо, как и днем. Однако эта идея по утопичности может посоревноваться разве что с возможностью отрастить крылья. Точно так же создание камеры видео наблюдения, дающей ночью такую же цветную и яркую картинку, как и днем, осатается мечтой разработчиков и потребителей систем видеонаблюдения.
В системах безопасности чувствительность современных видеокамер становится все более и более высокой. В спецификациях камер даже среднего ценового диапазона уже давно указывается чувствительность 0.1 Лк и ниже.
Применение инфракрасной (ИК) подсветки для наблюдения имеет давнюю историю. ИК-прожекторы старше не только современных CMOS/CCD-камер, но и теленаблюдения как такового. Первые из них использовались в середине прошлого века для негласной фото- и киносъемки на специальную пленку, чувствительную к инфракрасному диапазону длин волн. Позже был проведен ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке специальных ИК-прозрачных материалов (в основном органических) и красителей. По понятным причинам эти изделия не выходили на рынок (который в тот момент отсутствовал), а разработки велись на паре-тройке производств в рамках малых серий
В настоящее время, ИК подсветка используется в двух вариантах исполнения.
1. В виде отдельно устанавливаемого модуля конструктивно ни как не связанного с видеокамерой.
2. В виде модуля, в котором установлена и камера и ИК-подсветка.
Сама идея ИК подсветки базируется на том, что видеокамера имеет возможность создать на ПЗС или КМОП матрице изображение при ее освещенности источником света вплоть до1000нм где человеческое зрение уже не работает.
Человеческий глаз способен видеть в более узком диапазоне от 380 до 730нм. Следовательно, инфракрасная область от 730нм до 1000нм может быть использована для создания источников излучения (ИК прожекторы), которые невидимы для человеческого глаза, но создают нормальные условия освещенности для видеокамер.
В настоящее время инфракрасная подсветка в основном создается в ближнем ИК диапазоне волн от 850нм до 880нм и реже в диапазоне 920нм – 950нм.
Но ИК подсветка имеет ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать в процессе их приобретения и монтажа.
Потеря резкости при работе с ИК
Прежде всего, работа видеокамеры одновременно в видимом и инфракрасном диапазонах волн накладывает дополнительные требования к аберрационным искажениям используемых объективов.
Связано это с тем, что лучи света видимого диапазона волн и ИК диапазона преломляются в объективе под разными углами. При этом они пересекает оптическую ось объектива в разных местах, (точках фокуса) создавая на ПЗС или CMOS матрице расфокусированное изображение, ассоциирующиеся с потерей резкости.
Поэтому объективы, предназначенные для работы с ИК-подсветкой изготовляют по специальным требованиям. Обычно на корпусе таких объективов ставится метка «IR» (I nfra R ed).
В связи с этим при проектировании инфракрасной подсветки для видеокамер обязательно проверьте, способны ли используемые объективы обеспечить нормальное качество изображения в столь разных условиях освещения.
Видеокамеры со встроенной подсветкой так же должны использовать скорректированные под ИК диапазон объективы. Пример маркировки таких объективов приведен на рисунке.
Режимы день-ночь и ИК подсветка
Широкой популярностью стали пользоваться видеокамеры с режимом «день/ночь», который позволяет автоматически переключать режим работы камеры с цветного днем на черно-белый ночью.
Следовательно, подсвечивая сектор наблюдения, прожектором, работающим в
инфракрасном
диапазоне
волн, видеокамера ничего не «увидит» так как ИК фильтр перекроет возможность
инфракрасному диапазону волн, идущему от ИК прожектора, попасть на ПЗС (КМОП)
матрицу.
Получается, что использовать ИК прожектор с видеокамерами цветного изображения не имеет смысла.
Но к счастью это заключение относятся только к видеокамерам, у которых переключение с цветного изображения днем на черно/белое ночью происходит электронным способом. Суть которого заключается в сложении (объединении) каналов «R», «G», «B» (красного, зеленого, синего), в результате чего получается ч/б сигнал яркостного канала.
Наиболее приспособленными для работы с инфракрасной подсветкой являются видеокамеры с убираемым ИК фильтром.
В таких камерах ИК фильтр полностью удаляется при переключении камеры в режим «ночь» и возвращается на место в режиме «день».
В черно-белом режиме за счет отсутствия ИК-фильтра камера наблюдения становится более чувствительна к ИК-излучению, а значит видимость в темное время суток улучшается. Для лучшей чувствительности видеокамер в области ИК-диапазона ПЗС и КМОП матрицы стали выпускать с характеристикой, обладающей большей чувствительностью в ИК-области.
Такие матрицы получили название Ex-View и Exmor. В настоящее время наилучшие результаты по чувствительности в ИК области принадлежит КМОП матрице Exmor.
Оптическое защитное стекло
Оптическое защитное стекло,
несмотря на кажущуюся простоту, решает достаточно сложные задачи.
Прежде всего, это механическая защита объектива камеры от прямого попадания пыли, других мелких частиц и конечно насекомых. Такая защита упрощает обслуживание видеокамеры в процессе ее эксплуатации.
Наличие большого количества светодиодов (ИК прожектор) внутри корпуса видеокамеры создает мощное световое излучение, которое без специальных мер приведет к засветке объектива и невозможности видеокамере формировать нормальное изображение.
Для устранения такого влияния используется бленда, предотвращающая основные пути проникновения светового потока в объектив.
Но существует
путь проникновения светового излучения через толщу стекла в рабочую зону
объектива. Если не перекрыть этот путь то, через какое-то время пыль и грязь,
осевшая на стекле иллюмин
атора, станут дополнительным источником засветки, отражая инфракрасный свет
назад - в объектив.
Спустя несколько месяцев потребитель в недоумении будет наблюдать свечение грязного стекла вместо качественной картинки.
Для предотвращения этого пути проникновения ИК излучения в объектив защитное стекло должно состоять из двух частей - защитного стекло для ИК подсветки и стекла иллюминатора для работы видеокамеры. Причем торцы стекла иллюминатора должны быть отделены непрозрачным материалом от торцов защитного стекла.
Адаптивная ИК подсветка
В процессе эксплуатации уличных видеокамер с ИК подсветкой, установленной в общем корпусе с видеокамерой, накопилось много информации по отрицательным моментам в их работе, Наиболее негативно проявляется засветка близко расположенных к камере объектов, в том случаи, когда мощность прожектора рассчитана на более дальние расстояния.
Многие пользователи обратили внимание на то, что если объект движетсяв сторону камеры с ИК подсветкой, находясь на большом расстоянии, то на экране монитора он "мелковат" и не очень хорошо виден.
Подойдя совсем близко к камере объект становиться "крупным", но пересвеченным и тоже плохо различимым. На среднем расстоянии все вроде нормально, но хочется увидеть объект крупнее.
Устранить такой эффект можно введя в алгоритм работы ИК подсветки адаптацию по уровню освещенности наблюдаемого объекта.
Суть адаптации достаточно проста: по уровню освещенности регулируется сила света встроенного ИК-прожектора, т.е. образуется своеобразная обратная связь между камерой и блоком подсветки.
В результате адаптивная подсветка меняет свою мощность, в зависимости от интенсивности отраженного от объекта света.
При приближении нарушителя к камере, мощность подсветки уменьшается, и мы можем рассмотреть его в условиях оптимальной по интенсивности освещенности.
В заключении обращаем внимание проектировщиков и инсталляторов на работу ИК-подсветки в регионах с большим количеством комаров, мошки и прочих летающих насекомых.
Так как ИК излучение это тепловое излучение, то источник ИК-подсветки через некоторое время после включения может быть полностью облеплен разнообразной мошкой. В таких условиях работа камеры будет сильно затруднена, особенно если камера и подсветка размещены в одном корпусе.
Инфракрасные прожекторы получили широкое применение в системе видеонаблюдения не только небольших объектов, но и в качестве освещения значительных охраняемых территорий предприятий и организаций. Технические способности данного вида освещения позволяют использовать его для внутренней и внешней подсветки. Популярность использования инфракрасных светильников связана еще и с низким энергопотреблением, что особенно важно для крупных промышленных объектов.
Принцип работы
Основным принципом работы ИК-прожектора является освещение в системе видеонаблюдения и скрытой инфракрасной подсветки объектов на разных дистанциях. Такой свет позволяет разглядеть предметы в полной темноте за счет использования инфракрасных светодиодов. При этом, он невидим человеческому глазу.
Этот светильник имеет ряд особенных качеств, таких как:
- Обеспечение максимальной дальности наблюдения;
- Облегчение в распознавании объекта;
- Возможность наблюдения за объектом в условиях полной темноты.
Поэтому они используются для увеличения видимости мало освещенных помещений и территорий, в местах, где недостаточно одной подсветки камеры видеонаблюдения. Качественное изображение гарантировано даже в полной темноте.
Он оснащен влагозащитным корпусом. Вместе с тем, он обладает стойкостью к атмосферным перепадам, что позволяет использовать его при различных погодных условиях.
Установка прожектора обычно производится возле камеры видеонаблюдения. При этом согласовывается угол захвата освещения с дальностью необходимого видеонаблюдения. Поэтому выбирать светильник нужно в соответствии с площадью освещения объекта. Для использования инфракрасного прожектора, видеокамеры оснащают специальными объективами с ИК-коррекцией, синхронизируя работу с камерой.
Виды ИК-прожекторов
На специализированном рынке освещения представлены различные виды ИК-прожекторов. Их классификация делится по типу выполняемых задач:
- Встроенный ИК-подсветка соответственно расположен в корпусе видеокамеры. Такой тип камер не требует особого вмешательства при монтаже на объекте.
- ИК-прожектор с постоянным излучением работает от сигнала. Настройки четко определятся при первом включении. Предназначены для внешнего и внутреннего использования.
- Импульсный прожектор предназначен для излучения направленного света с регулировкой частоты и мощности импульсов. Такой вид освещения позволяют продлить срок службы устройства и снизить потребление электроэнергии.
- Периметральный ИК-прожектор производит подсветку с его максимальной дальностью и позволяет применять его в освещении больших объектов предприятий.
Плюсы и минусы
Инфракрасный прожектор обладает рядом преимуществ:
- Минимальное энергопотребление;
- Долговечность;
- Значительная дальность действия.
Недостатком инфракрасного освещения является невозможность его использования с цветными телевизионными камерами. В период работы, в зависимости от окружающих условий использования, прожектора может потребоваться чистка стекла от загрязнений.
В темноте светодиодные излучатели могут быть заметны как слабо светящиеся красные точки. Производители указывают на нагревание прожектора в процессе работы, а также что это является нормальным показателем. Подчеркивают необходимость проведения настройки яркости и контрастности под конкретные условия наблюдения.
Критерии выбора освещения
При выборе прибора освещения, прежде всего, возникает вопрос какой тип подходит под необходимые критерии: белый или инфракрасный. Проектор с белым освещением применяется с видеокамерами в цветном и черно-белом отображении. При этом подсветку необходимо производить постоянно при условии плохой видимости.
ИК-прожектор можно использовать только с применением черно-белой видеокамеры. Вполне естественно, что инфракрасные прожекторы применяются в условиях недостаточной освещенности. Они условно делятся на группы ближней, средней и дальней дистанции. Допустим, ели необходимо подсветить комнату, офис, гараж или другую небольшую территорию, то логично использовать прожектор ближней дистанции с подсветкой до 10 метров.
Средней дальности прожекторы освещают от 25 до 100 метров территории. Это могут быть небольшие склады, технические помещения и т.д. Видеонаблюдение за крупными объектами возможно с прожекторами дальней дистанции от 100 до 800 метров.
Кроме того, существует необходимость подсветки в местах со специфическими условиями, таких как ночные клубы, театры, кинотеатры. Здесь применение инфракрасного освещения просто необходимо.
Погодные условия, впрочем, как и для других видов освещения, также влияют на качество наблюдения. Дождь, снегопад или туман затрудняет работу прожектора.
Таким образом, выбор типа инфракрасного прожектора напрямую зависит от технических характеристик освещаемого объекта или территории.
Безопасность инфракрасного излучения
Существует мнение, что инфракрасное излучение неблагоприятно воздействует на здоровье человека. Однако это излучение не опасно для зрения ввиду низкой мощности. Но вместе с тем, смотреть в упор в мощный включенный прожектор не рекомендуется, так как адаптационные рефлексы зрачка глаза не срабатывают из-за невидимости излучения. На сегодняшний день инфракрасное излучение активно используется не только в виде освещения, но и в качестве системы отопления.
Сравнение характеристик различных ИК подсветок
Поэтому экологичность и безопасность этого продукта не вызывает сомнений.
