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.

Как известно, ночное время суток считается довольно благоприятным для действий злоумышленников. Именно в таких случаях необходимо, чтобы качественная видеосъемка объекта велась постоянно, независимо от времени суток. Всё что нужно, это наличие безостановочного монитора и техники хорошего качества. В таком случае просто необходима надежная и качественная ИК-подсветка для камеры видеонаблюдения.

Основная характеристика

ИК-прожектор представляет собой специальное устройство, которое работает исключительно в инфракрасном спектре благодаря наличию 1 и более ламп. Данное преимущество делает все темные объекты видимыми для камеры наружного видеонаблюдения. Подсветка является очень важным составляющим, так как видеокамеры наружного наблюдения могут нормально фиксировать изображения только при наличии эффективной работы световых лучей, которые отбиваются от различных предметов, тем самым делая картинку более четкой. Без необходимого освещения предметы на картинке будут размытыми и серыми.

ИК-подсветка состоит из следующих частей:

• Панель, которая имеет в своей структуре светоизлучающие диоды. Данный элемент необходим для обеспечения нормальной работы устройства даже при минимальном освещении или его отсутствии.
• Светофильтр. Специальный фильтр необходим, чтобы демаскировать устройство. Функция светофильтра заключается в полном поглощении видимой составляющей инфракрасного излучения.
• Герметичный корпус. Обычно камеры наружного наблюдения устанавливают вне помещения, вся электронная схема требует защиты от неблагоприятной погоды. Для этого устройство помещают в герметический корпус.
• Драйвер питания. Данное приспособление необходимо для того, чтобы камеру можно было подключить к сети 220 В, так как сам светоизлучающий диод питается малым количеством энергии.

Особенности работы

Нет ничего сложного в работе инфракрасной лампы, которая используется для наружного видеонаблюдения. Часто камеры в ночное время без дополнительного освещения не могут сформировать четкую картину. Бюджетным вариантом является установка инфракрасного прожектора. Благодаря светочувствительному сенсору камеры данное устройство способно четко фиксировать как видимую для камеры площадь, так и имеет возможность перехвата ИК-диапазона. Таким образом, камера получает возможность показать очень четкую картину всей площади, на которой ведется видеосъемка.

ИК-подсветка обладает рядом особенностей, о которых необходимо знать потенциальному покупателю:

• Мощности светодиодов прожектора недостаточно для увеличения диапазона видеонаблюдения.
• Не спешите устанавливать более мощную подсветку, так как этот вариант считается неэкономичным и в результате может привести к незапланированным растратам. Например, после установки более мощного оборудования владельцу придется приобретать блоки питания и усилить линию передачи мощности.

Данные особенности дают возможность обычной камере, в структуру которой входят ИК-светодиоды, фиксировать изображение объектов дальностью лишь 10-20 метров. Уличная камера при таких обстоятельствах не включает в себя формирование изображений дополнительных диапазонов, а может предоставлять обзор лишь ограниченной площади. Что касается внешних источников засветки, то с таким решением дела обстоят гораздо лучше. ИК-прожектор – это огромное количество светодиодов, которые способны эффективно использовать мощность источника питания. С таким приспособлением не придется затрачивать много энергии для освещения большой площади.

Недостатки и преимущества

Как и любое технологическое устройство, ИК-прожектор имеет свои плюсы и минусы в применении. Вот что необходимо знать о преимуществах данного устройства:

• незначительное энергопотребление;
• высокая износостойкость;
• безопасность;
• оптимальный уровень дальности действия.

Инфракрасное освещение также имеет и свои недостатки. Затрагивая этот вопрос, стоит сказать о том, что данный тип освещения несовместим с цветными камерами видеонаблюдения. Также работа уличной камеры непосредственно зависит от погодных условий и зачастую требует регулярной чистки стекла от различных загрязнений, вызванных внешними факторами окружающей среды.

Стоит также подчеркнуть, что в темноте камера может быть заметна из-за того, что светодиоды имеют красный оттенок в ночное время суток. Производители инфракрасных прожекторов не раз указывали на то, что в процессе работы камер прожекторы могут нагреваться, данный показатель является вполне нормальным. Перед использованием владельцу рекомендуется настроить яркость и установить необходимый контраст.

Как сделать своими руками?

Схема по изготовлению ИК-подсветки своими руками довольно проста, она представляет собой четкую линейную структуру, которая параллельно связывает несколько элементов воедино.

• Подключение диодов в определенной последовательности. Количество диодов напрямую связано с напряжением источника питания.
• Использование резисторов, которые также нужно подключать в цепном порядке. Они необходимы для ограничения тока.

Для постепенного увеличения мощности прожектора в обязательном порядке рекомендуется соединить элементарные линейки, состоящие из резистора и диодов. На следующем этапе готовую структуру следует подключить к блоку питания или же к аккумулятору. Такой принцип создания подсветки своими руками позволяет построить схему постоянного питания. Данная подсветка считается надежным вариантом для камеры наружного наблюдения.

Очень часто владельцы таких камер сталкиваются с неисправно передачей изображения, а также с проблемой ответа на запросы. Для начала необходимо выявить причину, в данном случае их может быть несколько:

• перегорание электронной платы управления;
• проблема, вызванная повреждением сетевого кабеля.

После выявления проблемы вы сможете сами осуществить ремонт камеры видеонаблюдения своими руками, аккуратно заменив неисправную деталь.

В видео рассказывается о том, как работает ИК-подсветка для камер видеонаблюдения.

Предназначены для организации непрерывного мониторинга на территории не только днем, но и недостаточном видимом свете, например, в сумерках или ночью. На объектах различного масштаба и отраслевой принадлежности применяются ик камеры видеонаблюдения, способные без дополнительного оборудования, типа прожекторов, продолжать полноценный контроль территории в темноте. Инфракрасное излучение, широко используемое в видеонаблюдении, невидимо человеческому глазу, за счет чего обладает рядом преимуществ. Включенная ИК-подсветка не мешает обычному режиму освещения, потребляет сравнительно немного электроэнергии, а самое главное - незаметна для злоумышленника.

Работа встроенной ИК-подсветки организована довольно просто. По сигналу встроенного фотодатчика при понижении освещенности до определенного уровня, камера видеонаблюдения с ик подсветкой переходит в черно-белый режим работы и автоматически включается ИК-подсветка. В этом режиме чувствительность матрицы увеличивается в несколько раз, а функция шумоподавления убирает помехи на изображении, поэтому камера видеонаблюдения с ик подсветкой формирует информативные монохромные видеокадры объекта наблюдения, погруженного почти в полную темноту.

Особенно эффективны ИК-светодиоды третьего поколения, которыми оснащены видеокамеры в последнее время. Подсветка, реализованная с помощью таких диодов, во много раз эффективнее и экономичнее. Так, дальность подсветки некоторых камер достигает 50 метров. Общая потребляемая мощность таких камер не достигает 10 Вт, при этом камера исправно работает на морозе. Рабочая температура большинства камер с ИК-подсветкой позволяет эксплуатировать их и в суровые морозы зимой, и в сильную жару летом.

Управление некоторыми камерами с ИК-подсветкой доступно через UTC-интерфейс. Благодаря этому изменить настройки камеры можно удаленно

Сферы применения

Видеокамеры с ик-подсветкой обычно предназначены для работы в составе уличных систем наблюдения. Поэтому они выполнены в прочных металлических корпусах с защитой от пыли и влаги. Некоторые ик камеры видеонаблюдения имеют вандалозащищенный корпус. Поэтому такие камеры часто применяются для внешнего наблюдения на объектах повышенной опасности, охранных комплексах, складских помещениях, парковках, производственных участках.

Не знаю как вам, а мне всегда было интересно: как выглядел бы мир, если бы цветовые каналы RGB в глазу человека были чувствительны к другому диапазону длин волн? Порывшись по сусекам, я обнаружил инфракрасные фонарики (850 и 940нм), комплект ИК фильтров (680-1050нм), черно-белую цифровую камеру (без фильтров вообще), 3 объектива (4мм, 6мм и 50мм) расчитанные на фотография в ИК свете. Что-ж, попробуем посмотреть.

На тему ИК фотографии с удалением ИК фильтра на хабре уже писали - на этот раз у нас будет больше возможностей. Также фотографии с другими длинами волн в каналах RGB (чаще всего с захватом ИК области) - можно увидеть в постах с Марса и о космосе в целом.

Это фонарики с ИК диодами: 2 левых на 850нм, правый - на 940нм. Глаз видит слабое свечение на 840нм, правый - только в полной темноте. Для ИК камеры они ослепительны. Глаз похоже сохраняет микроскопическую чувствительность к ближнему ИК + излучение светодиода идет с меньшей интенсивностью и на более коротких (=более видимых) длинах волн. Естественно, с мощными ИК светодиодами нужно быть аккуратным - при везении можно незаметно получить ожег сетчатки (как и от ИК лазеров) - спасает лишь то, что глаз не может излучение в точку сфокусировать.

Черно-белая 5-и мегапиксельная noname USB камера - на сенсоре Aptina Mt9p031. Долго тряс китайцев на тему черно-белых камер - и один продавец наконец нашел то, что мне было нужно. В камере нет никаких фильтров вообще - можно видеть от 350нм до ~1050нм.

Объективы: этот на 4мм, еще есть на 6 и 50мм. На 4 и 6мм - рассчитанные на работу в ИК диапазоне - без этого для ИК диапазона без перефокусировки снимки получались бы не в фокусе (пример будет ниже, с обычным фотоаппаратом и ИК излучением 940нм). Оказалось, байонет C (и CS с отличающимся на 5мм рабочим отрезком) - достался нам еще от 16мм кинокамер начала века. Объективы до сих пор активно производятся - но уже для систем видеонаблюдения, в том числе и известными компаниями вроде Tamron (объектив на 4мм как раз от них: 13FM04IR).

Фильтры: нашел опять у китайцев комплект ИК фильтров от 680 до 1050нм. Однако тест на пропускание ИК излучения дал неожиданные результаты - это похоже не полосовые фильтры (как я себе это представлял), а похоже разная «плотность» окраски - что изменяет минимальную длину волны пропускаемого света. Фильтры после 850нм оказались очень плотными, и требуют длинных выдержек. IR-Cut фильтр - наоборот, пропускает только видимый свет, понадобится нам при съемке денег.

Фильтры в видимом свете:

Фильтры в ИК: красный и зеленый каналы - в свете 940нм фонарика, синий - 850нм. IR-Cut фильтр - отражает ИК излучение, потому у него такой веселенький цвет.

Приступим к съемке

Панорама днем в ИК: красный канал - с фильтром на 1050нм, зеленый - 850нм, синий - 760нм. Видим, что деревья особенно хорошо отражают именно самый ближний ИК. Цветные облака и цветные пятна на земле - получились из-за движения облаков между кадрами. Отдельные кадры совмещались (если мог быть случайный сдвиг камеры) и сшивались в 1 цветную картинку в CCDStack2 - программа для обработки астрономических фотографий, где цветные снимки часто делают из нескольких кадров с различными фильтрами.

Панорама ночью: видно отличие по цвету разных источников света: «энергоэффективные» - синие, видны только в самом ближнем ИК. Лампы накаливания - белые, светят во всем диапазоне.

Книжная полка: практически все обычные объекты практически бесцветны в ИК. Либо черные, либо белые. Лишь некоторые краски имеют выраженный «синий» (коротковолновый ИК - 760нм) оттенок. ЖК экран игры «Ну погоди!» - в ИК диапазоне ничего не показывает (хотя работает на отражение).

Сотовый телефон с AMOLED экраном: совершенно ничего не видно на нем в ИК, равно как и синего индикаторного светодиода на подставке. На заднем фоне - на ЖК экране также ничего не видно. Синяя краска на билете метро прозрачна в ИК - и видна антенна для RFID чипа внутри билета.

На 400 градусах паяльник и фен - довольно ярко светятся:

Звезды

Известно, что небо голубое из-за Рэлеевского рассеяния - соответственно в ИК диапазоне оно имеет намного мЕньшую яркость. Возможно ли увидеть звезды вечером или даже днем на фоне неба?

Фотография первой звезды вечером обычным фотоаппаратом:

ИК камерой без фильтра:

Еще один пример первой звезды на фоне города:

Деньги

Первое, что приходит на ум для проверки подлинности денег - это УФ излучение. Однако купюры имеют массу спец.элементов, проявляющихся в ИК диапазоне, в том числе и видимых глазом. Об этом на хабре уже кратко писали - теперь посмотрим сами:

1000 рублей с фильтрами 760, 850 и 1050нм: лишь отдельные элементы напечатаны краской, поглощающей ИК излучение:

5000 рублей:

5000 рублей без фильтров, но с освещением разными длинами волн:
красный = 940нм, зеленый - 850нм, синий - 625нм (=красный свет):

Однако инфракрасные хитрости денег на этом не заканчиваются. На купюрах есть антистоксовские метки - при освещении ИК светом 940нм они светятся в видимом диапазоне. Фотография обычным фотоаппаратом - как видим, ИК свет немного проходит через встроенный IR-Cut фильтр - но т.к. объектив не оптимизирован под ИК - изображение в фокус не попадает. Инфракрасный свет выглядит светло-сиреневым потому, что RGB фильтры Байера - прозрачны для ИК .

Теперь, если добавить IR-Cut фильтр - мы увидим только светящиеся антистоксовские метки. Элемент выше «5000» - светится ярче всего, его видно даже при не ярком комнатном освещении и подсветке 4Вт 940нм диодом/фонариком. В этом элементе также красный люминофор - светится несколько секунд после облучения белым светом (или ИК->зеленого от антистоксовского люминофора этой же метки).

Элемент чуть правее «5000» - люминофор, светящийся зеленым некоторое время после облучения белым светом (он ИК излучения не требует).

Резюме

Деньги в ИК диапазоне оказались крайне хитрыми, и проверять их в полевых условиях можно не только УФ, но и ИК 940нм фонариком. Результаты съемки неба в ИК - рождают надежду на любительскую астрофотографию без выезда далеко за пределы города.