Технологија на IR осветлување во CCTV камери
Во последниве години, CCTV камерите повеќе не се потпираат исклучиво на конвенционално осветлување за снимање слики. Потребата за 24-часовен надзор - без разлика дали е дома, канцеларија, магацин, јавен објект или индустриска зона - го поттикна развојот на технологијата за инфрацрвено (IR) осветлување, така што камерите сè уште можат да „гледаат“ во услови на слаба осветленост или дури и во целосен мрак. Технологијата на IR осветлување во CCTV камерите стана една од најважните карактеристики во современите безбедносни системи бидејќи овозможува ноќен надзор без потреба од светли, блескави светла. Оваа статија дискутира за тоа како функционира, неговите компоненти, видови, предности и недостатоци, како и совети за избор и инсталирање на CCTV со IR.
Што е IR осветлување на CCTV?
IR осветлувањето е систем за осветлување што користи инфрацрвени електромагнетни бранови, кои спаѓаат надвор од видливиот спектар на човечкиот вид. Ова значи дека IR светлината е генерално невидлива за човечкото око, но може да се открие од сензорот на камерата. Кај CCTV камерите, IR обично се генерира од инфрацрвени LED диоди лоцирани околу леќата (IR прстен) или во наменски модул. Кога е темно, камерата ги активира IR LED диодите за да ја осветли областа со инфрацрвена светлина, осигурувајќи дека предметите остануваат видливи на снимката.
Вообичаениот резултат е црно-бела (монохроматска) слика. Ова се случува затоа што во ноќен режим, камерата обично ги оневозможува одредени филтри и се префрла на сензорска поставка што е почувствителна на инфрацрвеното зрачење.
Како функционира IR технологијата: од ден до ноќ
За камерата да се прилагоди помеѓу светли и темни услови, постојат вообичаени механизми што се користат:
1. Сензор за светлина (LDR/фотоќелија)
Камерата има сензор кој ги мери нивоата на амбиентална светлина. Кога светлината ќе падне под одреден праг, камерата автоматски ги менува режимите.
2. IR-филтер за сечење (ICR – Отстранување на филтер за сечење со инфрацрвено зрачење)
Во текот на денот, камерите користат IR-филтер за филтрирање на инфрацрвената светлина и обезбедување природни бои. Без IR филтрирање, боите имаат тенденција да бидат „избледени“ или да изгледаат неточно.
Ноќе, IR-филтерот се крева (механички ICR) или се оневозможува (кај некои дизајни) за да му се овозможи на сензорот да ја фати IR светлината.
3. IR LED диодата свети
Кога е активен ноќниот режим, IR LED диодата свети и емитува инфрацрвена светлина во околната област. Рефлектираната IR светлина од предметите повторно влегува во објективот и ја заробува сензорот.
4. Обработка на слики (ISP)
Процесорот за сигнали на слика (ISP) во камерата го обработува сигналот од сензорот. Бидејќи инфрацрвеното зрачење не ги носи истите информации за бојата како видливата светлина, камерите обично прикажуваат црно-бели слики со прилагоден контраст.
Со овој жлеб, камерата може да ја одржи видливоста ноќе без дополнителна бела светлина.
IR бранова должина: 850 nm наспроти 940 nm
Кај CCTV, двата најчести типа на инфрацрвени бранови должини се 850 nm и 940 nm.
– IR 850 nm
Тие најчесто се користат бидејќи се релативно „посветли“ за сензорите на камерата. Дометот е обично подобар, а сликите имаат тенденција да бидат појасни. Сепак, LED диодите од 850 nm често емитираат слабо црвен сјај што може да се види ако гледате директно во камерата ноќе.
– IR 940 nm
Често се нарекува „без сјај“ или „невидливо IR“ бидејќи е многу потешко да се открие со човечкото око. Погодно е за области каде што е важно прикривањето, како што е надзорот каде што не се бара внимание. Недостаток: сензорите на камерата се генерално помалку чувствителни на 940 nm отколку на 850 nm, што може да резултира со пократок ефективен опсег или да бара помоќна LED диода.
Изборот од 850 nm или 940 nm треба да се прилагоди на вашите потреби: без разлика дали давате приоритет на растојанието и деталите или давате приоритет на минималниот црвен „сјај“.
Главните компоненти на IR системот на CCTV
IR технологијата не е само за LED диоди. Неколку компоненти влијаат една на друга:
1. IR LED диода и драјвер
LED диодата е IR извор, додека драјверот ја регулира струјата за да обезбеди стабилност, задржување на топлината и подолг век на траење. Квалитетот на драјверот влијае на стабилноста на осветлувањето и трајноста на LED диодата.
2. Леќа и оптички дизајн
Аголот на IR LED зракот мора да се усогласи со аголот на гледање на објективот на камерата. Ако не е така, светлината и областите за снимање на камерата ќе бидат нерамномерни - на пример, центарот ќе биде светол, но рабовите ќе бидат темни.
3. Сензор за камера (CMOS)
Чувствителноста на сензорот на инфрацрвено зрачење варира. Подобрите сензори обично испорачуваат помал шум и поостри детали во услови на слаба осветленост.
4. Механички филтер со IR сечење
Добриот механизам за филтрирање ќе произведе стабилни транзиции ден-ноќ и ќе ги намали проблемите со фокусот или поместувањето на бојата во текот на денот.
5. Домување и управување со топлина
IR LED диодите генерираат топлина. Дизајнот на куќиштето на фотоапаратот одредува колку добро се дисипира оваа топлина. Прекумерната топлина може да го скрати животниот век на LED диодот и да го намали квалитетот на сликата.
Предностите на IR осветлувањето на CCTV
IR технологијата е популарна бидејќи нуди многу практични предности:
– Надзор во целосен мрак без дополнителни светла.
– Не е впечатливо, погодно за станбени области за да не вознемирува.
– Енергетска ефикасност, бидејќи инфрацрвените LED диоди се обично поефикасни од белите рефлектори.
– Снимањето е поконзистентно ноќе во споредба со потпирањето на променливото амбиентално светло.
– Зголемете ја периметарската безбедност, како што се дворовите, гаражите, шупите и ходниците.
Во одредени сценарија, инфрацрвеното зрачење е наједноставното решение за добивање ноќни слики што можат да се користат како доказ.
Ограничувања и вообичаени проблеми на IR CCTV
Иако е корисно, односите меѓу заедниците имаат и ограничувања што треба да се разберат за да се избегнат погрешни очекувања:
1. Сликата има тенденција да биде црно-бела
Бидејќи IR режимот обично ја оневозможува репродукцијата на бои, ако ви требаат бои ноќе, ќе ви треба друга технологија (на пр., „ноќно гледање во боја“ со бела светлина или специјален сензор).
2. Прекумерна рефлексија (IR рефлексија)
Кај куполните камери или камери монтирани блиску до стакло, инфрацрвеното зрачење може да се рефлектира назад кон леќата, создавајќи маглива/бела слика. Ова често се случува ако гумената заптивка не е доволно цврсто затегната или има прашина на капакот.
3. Прекумерна изложеност на блиски предмети
Ако објектот е премногу блиску до камерата, инфрацрвената рефлексија може да биде пресилна, предизвикувајќи губење на деталите (бела светлина). Прилагодувањето на интензитетот на инфрацрвеното зрачење или положбата на камерата може да помогне.
4. IR опсегот е често „оптимистички“
Фабричките спецификации како „30 метри инфрацрвено“ обично се идеални услови. На терен, времето (магла/дожд), бојата на објектот (темнината го апсорбира инфрацрвеното зрачење) и аголот на монтирање можат да го намалат ефективниот дострел.
5. Инсекти и прашина
Инфрацрвеното зрачење привлекува инсекти. Инсектите што летаат во близина на леќата ќе се појават како големи „сфери“ и можат да активираат откривање на лажно движење.
Видови камери со IR: вграден наспроти надворешен IR
Постојат два пристапа кон инфрацрвеното осветлување:
– Вграден IR (интегриран)
Вообичаено кај bullet и dome камерите. Практично, со пониска цена и лесна инсталација. Сепак, IR опсегот и распонот се ограничени од големината на камерата.
– Надворешен IR осветлувач
Одделно од камерата е инсталирано посебно инфрацрвено светло. Ова е корисно за многу големи површини или кога сакате да го позиционирате инфрацрвениот извор за да ги намалите рефлексиите. Овој систем е пофлексибилен, но бара повнимателна инсталација и пресметки на аглите.
За професионални потреби како што се големи дворови или долг периметар, надворешните осветлувачи честопати даваат порамномерни резултати.
Совети за избор на вистински IR CCTV
За да бидете сигурни дека вашата инвестиција нема да биде залудна, разгледајте ги следниве точки:
1. Усогласете го IR опсегот со областа
Измерете го растојанието на камерата до најоддалечената точка што сакате да ја видите. Изберете камера со реалистичен опсег и размислете за додавање на надворешен IR доколку е потребно.
2. Обрнете внимание на аголот на објективот наспроти аголот на инфрацрвеното зрачење
Камерите со широкоаголни објективи (на пр., 2.8 mm) бараат широк IR распон. Ако IR е премногу тесен, рабовите на сликата ќе бидат темни.
3. Изберете 850 nm или 940 nm по потреба.
За детали и растојание, 850 nm е обично подобра. За „невидливо“ следење, 940 nm е посоодветна.
4. Побарајте ја функцијата за поставување на интензитетот на IR.
Камерите што овозможуваат поставки за осветленост на „Smart IR“ или IR помагаат во намалувањето на прекумерната експозиција на блиски објекти.
5. Обрнете внимание на квалитетот на сликата при слаба осветленост.
IR не е единствениот фактор. Сензорот, ISP и функциите за намалување на шумот (3D DNR) значително влијаат врз резултатите од ноќното снимање.
Практики за инсталација за оптимално IR
Правилната инсталација често го одредува конечниот резултат:
– Избегнувајте инсталирање на камерата премногу блиску до ѕидови или тавани кои можат да рефлектираат инфрацрвено зрачење и да создадат одблесоци.
– Не снимајте низ стакло со вклучена инфрацрвена светлина. Доколку е потребно, исклучете ја инфрацрвената светлина и користете надворешно осветлување.
– Редовно чистете го капакот на објективот бидејќи прашината и нечистотијата го влошуваат инфрацрвениот одраз.
– Прилагодете го аголот на камерата така што важните области (врати, порти, влезови) ќе бидат во рамномерно осветлена зона.
– Размислете за висината: премногу ниска може лесно да се оштети, додека премногу висока може да ги отежни видливоста на деталите на лицето. Општо земено, за домовите често се избираат 2,5–3,5 метри, но прилагодете ја соодветно.
Затворање
Технологијата на IR осветлување кај CCTV камерите е клучна основа за ноќен надзор. Со користење на инфрацрвени LED диоди, IR филтри за сечење и чувствителни сензори на камерата, CCTV камерите можат да снимаат активност во услови кои се движат од слаба светлина до целосен мрак. Сепак, IR исто така претставува предизвици како што се рефлексии, прекумерна експозиција и ефективен опсег што зависи од околината. Со разбирање на разликите помеѓу 850nm и 940nm, избирање на соодветна камера и нејзино правилно инсталирање, можете да постигнете појасни, постабилни и покорисни ноќни снимки за безбедносни цели.
Доколку сакате, можам да ја прилагодам оваа статија и за одредена цел (на пр., блог на продавница за CCTV, училишни образовни материјали или подетален технички напис) и да додадам референци за спецификации и примери за пресметка на IR опсег.
