Инфракрасная подсветка при теленаблюдении
Теленаблюдение в интересах обеспечения безопасности и охраны подразумевает получение удовлетворительного изображения объекта при всех критериях освещенности. Это относится как к закрытым помещениям с выключенным, или дежурным освещением, так и объектам на открытом воздухе вне зависимости от расположения зоны наблюдения, времени суток и погодных критерий. При использовании стандартной телевизионной техники неминуемым в данном случае является внедрение искусственного освещения. Но даже для особых и относительно дорогих высокочувствительных систем ночного видения, позволяющих производить телевизионное наблюдение при освещенности порядка 0,001 лк, уже малозначительная подсветка может значительно прирастить контраст и разрешение 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 позволяет довольно корректно воспроизводить относительную яркость цветных фрагментов изображения в черно-белом варианте. На рис 2 показано семейство типовых черт спектральной чувствительности неких ПЗС-матриц конторы SONY.
В почти всех случаях нормально внедрение обыденного искусственного освещения видимого спектра. Это желательно хотя бы так как позволяет телекамере работать в максимуме ее чувствительности (555 нм). Но имеется ряд задач укрытого видеонаблюдения и естественно в данном случае внедрение освещения, невидимого для глаза. При этом часто это не связано с проведением каких-то особых операций. Просто сокрытая подсветка не завлекает внимание к сокрытой телекамере, что позволяет успешнее противостоять либо быстрее не попадаться на глаза современным "умственным вандалам".
Нужно выделить два варианта внедрения инфракрасной (ИК) подсветки.
В первом случае требуется, как максимум, невидимость растерянного либо диффузно отраженного светового потока, но допустимо демаскирующее свечение самих источников излучения. При всем этом может быть внедрения излучателей с длинноватой волны 920, 880 и даже 850 нм.
Во 2-м - требуется бесспорная невидимость самого излучателя, даже при прямом зрительном наблюдении его с близкого расстояния. Для этого используются излучатели с длинноватой волны 940-950 нм
Стоит отметить, что, невзирая на границу чувствительности глаза 700-750 нм, хоть какой наблюдающий через 5-10 мин. в полной мгле совершенно точно различает светящиеся излучатели даже с длиной волны 920-940 нм мощностью 20-40 мВт с угловыми размерами до 1,0 угловых минут. Механизм этого явления не совершенно ясен и, по-видимому, обоснован фантастически высочайшей чувствительностью приспособленного глаза. Естественно видимость излучателей находится в зависимости от плотности мощности излучения, попадающего в глаз наблюдающего.
Все инфракрасные источники света для видеонаблюдения можно поделить на две группы, различающиеся предназначением, а, как следует, чертами и конструктивным исполнением. К издавна известным и обширно всераспространенным источникам можно отнести разные ИК-прожекторы, фары и фонари, созданные для освещения объектов наблюдения, как на улице, так и снутри помещения. Скрытность подсветки обеспечивается исключительно в критериях мглы, ну и то, для ряда излучателей - лишь на довольно большой дальности, вследствие существенного свечения в красноватой области диапазона. Не считая того, их внешний облик совершенно точно ассоциируется с осветительным устройством. Как вариант вполне сокрытой подсветки с внедрением осветителей можно предложить создание растерянного светового потока от потолка либо особых экранов с диффузным отражением. Для этих случаев очень эффективны широкоугольные осветители с углами излучения до 80-90°. Осветители размещаются за карнизами, опорами и другими элементами, скрывающими их от глаз наблюдающего.
Более известными из схожих устройств являются осветители с лампами накаливания. Эффективность их довольно высока вследствие 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. В главном в их употребляются лампы с галогенным циклом, имеющие отдельный либо интегрированный отражатель. Прожекторы имеют, обычно, гидрозащищенный корпус с ребрами остывания и простейшими кронштейнами для крепления и наведения по углу места. Они выпускаются с напряжением питания 220, 110, 24 либо 12 В. Для выделения ИК-области и угнетения видимой части диапазона излучения употребляются дисперсионные фильтры на базе ИК-стекол (ИКС). На рис 4 приведены спектральные свойства ряда ИКС. В редчайших случаях для решения особых задач может быть применение интерференционных фильтров, но высочайшая цена, ограниченная стойкость и малая эффективность в расходящихся пучках термических некогерентных источников значительно ограничивает их применение.
В качестве примера в таблице 1 представлены технические свойства прожекторов серии IR VEDEOSYS INTERNATIONAL иН5-1000 Hi-Harp
Таблица 1
| Модель | IR-VE-75 | IR-TK-300 | HS-1000A | HS-1000B | HS-1000C |
| Длина волны, нм |
830 |
840-1200 |
|||
| Угол излучения, угл. град |
6-12; 18-25; 30-40 |
65+ 15 |
25+ 5 |
65+ 15 |
|
| Дальность, м |
до 100 |
30 |
50 |
100 |
|
| Мощность, Вт |
75 |
300 |
50 |
50 |
120 |
| Ресурс, ч |
- |
- |
2000 |
С возникновением массивных и действенных светодиодов все большее применение находят полупроводниковые ИК-осветители. К их главным преимуществам в сопоставлении с лампами накаливания можно отнести огромную спектральную яркость на рабочей длине волны, значительно больший ресурс, достигающий 100 тыс. часов и наименьшую цена (с учетом эксплуатационных расходов). Основной технической неувязкой для полупроводниковых ИК-осветителей является обеспечение действенного отвода тепла от площадки светодиода. От этого зависит допустимый ток и световой поток единичного излучателя, а, как следует, нужное суммарное количество светодиодов и в итоге, размеры и себестоимость всего прожектора. Для примера в таблицах 2, 3 и 4 представлены свойства неких ИК-прожекторов забугорного и российского производства. Для русских изделий углы излучения определены по уровню 0,5 от наибольшей плотности мощности. Дальность подсветки оценивается как порог определения белоснежного поля на черном для телекамеры с чувствительностью 0,1 лк на объекте.
Таблица 2
| Модель |
HS-1000LED |
ИКП-90 |
ИКП-48-18/30 |
ИКП-98-25/30 |
| Длина волны, нм |
840 |
880+ 20 |
940 |
940 |
| Угол излучения, угл.град |
70 |
40 |
30 |
30 |
| Дальность, м |
15 |
15 |
18 |
25 |
| Напряжение питания, В |
~ 110/220 |
=12+ 0,5 |
=12+ 10% |
=12+ 10% |
| Мощность, Вт |
12 |
10 |
6 |
12 |
| Спектр температур, С0 |
-20/60 |
-30/40 |
-30/40 |
-30/40 |
| Габариты, мм |
103х130х159 |
112х86х42 |
110х75х35 |
110х100х50 |
Таблица 3
| Модель |
Луна -8 |
Луна-10 |
Луна-50 |
||||||
| Длина волны, нм |
870+ 20 |
||||||||
| Угол излучения, угл.град |
20 |
40 |
80 |
20 |
40 |
80 |
20 |
40 |
80 |
| Дальность, м |
8-11 |
6-8 |
4-6 |
10-15 |
7-10 |
5-8 |
30 |
15 |
7 |
| Напряжение питания, В |
=11-14 |
=22-27 |
|||||||
| Мощность, Вт |
8 |
10 |
50 |
||||||
| Спектр температур, С0 |
-30/40 |
||||||||
| Габариты, мм |
90х80х13 |
100х70х40 |
210х140х40 |
Прожекторы серии "Луна" представляют энтузиазм наличием встроенного стабилизатора тока, который обеспечивает малую зависимость светового потока от напряжения питания, длины полосы (сопротивления приводов) и количества действующих излучателей (в случае их частичного выхода из строя).
Таблица 4
| Модель |
ИКП-20 |
ИКП-40 |
ИКП-100 |
|||||
| Длина волны, нм |
850-960 |
|||||||
| Угол излучения, угл.град |
40 |
90 |
40 |
60 |
10 |
20 |
25 |
35 |
| Дальность, м |
7-9 |
5-8 |
15-20 |
120 |
50-60 |
35-40 |
15-20 |
|
| Напряжение питания, В |
11,7-16 |
|||||||
| Мощность, Вт |
10 |
20 |
20 |
|||||
| Спектр температур, С0 |
- |
- |
- |
|||||
| Габариты, мм |
50х80х25 |
115х75х55 |
122х100х55 |
Модели ИКП-40 и ИКП-100 снабжены стабилизатором тока а, как следует, имеют фиксированный световой поток в спектре рабочих напряжений и температур. Спектр длин волн 850-960 нм для изделий, обозначенных в таблице 4, значит, что производитель употребляет в определенных образчиках светодиоды на одну из длин волн этого спектра.
При использовании полупроводниковых ИК-осветителей нужно учесть действительное значение длины волны, другими словами воздействие конфигурации чувствительности телекамеры и результирующую дальность подсветки. На рис 5 представлены спектральные свойства типовой ПЗС-матрицы и ИК-диодов.
Российский производитель, обычно, дает спектр предельных дальностей. С одной стороны, это обосновано неопределенностью методики нормирования, с другой стороны - значимой зависимостью приобретенной освещенности от отражательных черт объекта наблюдения и окружающего ландшафта на рабочей длине волны. В любом случае подсветка ИК-излучением имеет некие особенности. Это приметная размытость изображения за счет конфигурации фокусного расстояния в ИК-диапазоне при использовании типовых объективов и понижение контрастности в итоге нивелирования коэффициентов отражения и поглощения разными материалами при монохромным узкополосном освещении. В простых случаях для устранения эффекта расфокусировки при ИК-подсветке можно ограничить спектральный спектр телекамеры ИК-областью, установив перед объективом ИК-фильтр. Но для сохранения требуемых черт в дневное время у камеры должен быть фактически десятикратный припас по чувствительности. Естественно, более отлично использовать специальную широкополосную оптику.
Не считая прожекторов, собранных на дискретных элементах, получили распространение компактные излучатели, на базе шестиэлементных светодиодных матриц с питающим напряжением 12 В. Светодиоды матрицы разварены на едином железном основании, включены поочередно и снабжены интегрированным балластным резистором. Выпускается целый ряд излучателей в различном конструктивном выполнении и с углами излучения 160 ,120 ,40 и 20° . Снабженные радиатором, излучатели употребляются в качестве маленьких прожекторов, или встраиваются в конструктивные элементы построек либо оборудования для сокрытой подсветки. Технические свойства излучателей сведены в таблицу 5, внешний облик изделий представлен на фото 1.
Таблица 5
| Модель |
ИК6/20 |
ИК6/40 |
ИК6/120 |
ИК6/160 |
| Длина волны, нм |
880 либо 920 |
|||
| Угол излучения, угл.град |
20 |
40 |
120 |
160 |
| Дальность, м |
6-8 |
4-6 |
2-3 |
1-2 |
| Напряжение питания, В |
12+ 0,6 |
|||
| Мощность, Вт |
2,5 |
|||
| Габариты, мм |
15х25х12 для ИК6R; М10х20 для ИК6аR |
В последние годы в нашей стране все более обширное применение находят спец устройства ИК-подсветки с камуфлированным внешним обликом (патент РФ № 2134906). Основной предпосылкой этого является, на наш взор, борьба с российским вандализмом и, уже в следующую очередь, требования самой скрытности наблюдения. В практике продвинутых стран подобные устройства не отыскали широкого распространения. По всей видимости, сказывается общая законопослушность людей, а может быть, и недочеты технического образования. По другому, чем другим можно разъяснить наименование "сокрытая ИК-подсветка" для ясно светящихся ИК-светодиодов за прозрачным пластмассовым окном видеодомофона. Одним из вариантов "вандалозащищенного" осветительного устройства сокрытой подсветки для телевизионной камеры является плоская панель, в какой излучатели спрятаны за непрозрачным в видимой области инфракрасным светофильтром. На этой панели наносится надпись, пиктограмма либо номер квартиры либо кабинета. Элементы надписи, пиктограммы, номера либо знаки размещаются таким макаром, чтоб не перекрывать излучение. Панель с ИК- фильтром имеет темный цвет, что несколько ограничивает ее применение. На светлых и белоснежных поверхностях может употребляться пластинка со светофильтром молочного цвета, но в данном случае утраты излучения способны достигать 30-50%. Другим вариантом камуфлированного осветительного устройства является выполнение в виде болта и резьбовой шпильки, в торцах которых установлены излучатели. На фото 2 представлены ИК-осветители в виде номера квартиры, болта и шпильки. На фото 3 - их телевизионное изображение во включенном состоянии.
Технические свойства камуфлированных излучателей сведены в таблицу 6.
Таблица 6
| Модель |
ИК-Болт |
ИК-Шпил. |
ИКПл.880 |
ИКПл.940 |
ИКПл.950 |
| Длина волны, нм |
920/950 |
880 |
940 |
950 |
|
| Угол излучения, угл.град |
160 |
160 |
160 |
170 |
160 |
| Дальность, м |
1-2 |
2-4 |
1,5 -3 |
||
| Напряжение питания, В |
12+ 0,6 |
||||
| Мощность, Вт |
2,5 |
5 |
|||
| Габариты, мм |
М10х20 |
95х80х6 |
106х72х6 |
95х80х6 |
В заключение можно констатировать, что ИК-подсветка является принципиальным фактором увеличения эффективности укрытого видеонаблюдения при малой освещенности, также средством борьбы с задней засветкой. В качестве источников излучения все более обширное применение находят полупроводниковые светодиодные осветители, в особенности для сокрытой подсветки в ближней зоне. В таких ситуациях применимы только спец источники в камуфлированном выполнении, работающие на длине волны менее 940 - 950 нм.
Набор ёлочных украшений «Сосульки», 13 см, цвет красный/зелёный, 6 шт.
Набор украшений «Сосульки» с подсветкой выполнен в дизайнерском стиле. Помогает сделать праздничную атмосферу, в особенности красиво смотрится в черное время суток. При помощи комплекта из 6 украшений можно оформить завершенную декоративную композицию. Изделия сделаны из пластика. Язык упаковки и аннотации — российский.