У нічний час більшість камер відеоспостереження стають марними через нестачу освітлення. Постійне висвітлення місця розміщення камери не є виходом із ситуації.

Оптимальним вибором в цьому випадку стають камери з інфрачервоним підсвічуванням.

Такі пристрої ведуть непомітне спостереження в будь-який час доби і дозволяють отримувати зображення навіть у повній темряві.

ІК підсвічування камери виконується у вигляді ламп або світлодіодів, випромінюючих вузький інфрачервоний спектр, непомітний для людського ока.

Днем ІК камера працює як звичайне. В сучасних моделяхперемикання на інфрачервоний режим відбувається автоматично при досягненні певної освітленості.

При перемиканні режиму день / ніч пристрій самостійно коригує фокус для досягнення потрібної чіткості і різкості зображення.

Отримане зображення передається на службовий монітор або екран комп'ютера, а також записується на жорсткий диск. У нічний час сигнал відрізняється наявністю перекручувань, пов'язаних з відображенням випромінювання від різних поверхонь, наприклад, від рослин, тому зображення виглядає інакше, ніж у світлий час доби.

Основною характеристикою камери з інфрачервоним підсвічуванням є дальність виявлення - відстань від камери, на якому силует відображається чітко.

Види камер відеоспостереження з ІЧ підсвічуванням

Камери з ІЧ підсвічуванням бувають кольорові і чорно-білі. Монохромні об'єктиви більш чутливі, ніж кольорові. Вони мають кращу роздільну здатність і в темний час доби дозволяють отримувати більш точні зображення.

Кольорові камери при низькій освітленості видають неякісні зображення, тому оптимальним стає варіант автоматичного перемикання на чорно-білий режим в темний час доби.

За своєю конструкцією і призначенням ІК камери бувають:

• модульні (без корпусу, монтуються в предмети інтер'єру);
• циліндричні;
• (У вигляді півсфери);
• антивандальні (із захисним корпусом);
• вуличні (в гермокожусі з обігрівом);
• роботизовані поворотні.

За типом випромінюючих елементів розрізняються лампові (галогенні) і світлодіодні камери. У лампових ІК підсвічування видно чітко, має невеликий термін служби (6 місяців) і вимагає індивідуальних джерел живлення, зате вони забезпечують підсвічування на відстані до 100 метрів.

У світлодіодних випромінювачів термін служби досягає 30 років, але дальність складає до 30 метрів.

Поряд з невисокою вартістю продукція бренду відрізняється надійністю і якісним виконанням. Застосовуються камери GTVS як в домашньому побуті, так і на виробництві.

GT-D1280LIR	GT-W2100HIR	GT-SDA10X
Тип
купольна	вулична циліндрична	швидкісна з х10 кратним оптичним зумом
дальність підсвічування
20 метрів	20 метрів	50 метрів
ІК фільтр
механічний	механічний	механічний
Дозвіл
720P	1080P / 960H	720P
Сенсор
1/3 SONY 1 Megapixel CMOS Sensor OV9712S	IMX322	1/3 "CMOS Sony IMX238

Samsung

Популярна південнокорейська компанія і відомий світовий виробник електроніки випускає аналогові і з електромеханічним, електричним і перемикається ІК фільтром і підвищеною точністю одержуваного зображення.

Для усунення дефектів одержуваного відео використовуються сучасні технології, Такі як авторегулювання посилення, шумозаглушення і компенсація засвічення.

SCV-2081RP	SCO-2040RP	SCO-2080RHP
Тип
вулична купольна	вулична циліндрична	корпусні
дальність підсвічування
20 метрів	25 метрів	50 метрів
ІК фільтр
електромеханічний	перемикається	електромеханічний
Дозвіл
600/700 ТВЛ	650 ТВЛ	700 ТВЛ
Сенсор
1/3 "ПЗС-матриця Super HAD II	1/3 "CMOS	1/3 "Super HAD CCD II

Pinetron

Південнокорейська фірма Pinetron входить в групу компаній Daewoo Electronics і займається виробництвом професійної техніки для систем відеоспостереження, і побутової техніки.

При виробництві камер бренд робить ставку на підвищений ступінь захисту від пилу і вологи IP66, що дозволяє застосовувати їх в найважчих для техніки умовах.

PCB-70F-24	PCD-70F-24 W	PCD-50F-24
Тип
вулична циліндрична	купольна	купольна
дальність підсвічування
25 метрів	25 метрів	20 метрів
ІК фільтр
механічний	механічний	механічний
Дозвіл
720P / 960H	720P / 960H	720P / 960H
Сенсор
	1/3 "Sony 1.3 MegaPixel CMOS Sensor	1/3 "CMOS-датчик зображення 960H

Почати варто з того, що будь-яка камера може здійснювати відеоспостереження в інфрачервоному діапазоні. Визначається це тим, що спектральна чутливість матриці відеокамери в тій чи іншій мірі захоплює частину ІК діапазону.

Потрібно відразу обмовитися - мова піде про формування зображення за рахунок відбитих інфрачервоних променів.

Фіксація власного теплового випромінювання об'єкта під силу спеціальних пристроїв - приладів нічного бачення, тепловізори, які за принципом дії з камерами відеоспостереження мають мало спільного.

Якщо ставиться завдання організації спостереження переважно або виключно в нічний час то при виборі камери слід враховувати наступні моменти:

Монохромні (чорно - білі) аналогові камери підходять для цих цілей значно краще ніж кольорові. Визначається це їх пристроєм і принципом дії.

• По-перше, виготовлені по CCD (ПЗС) технології матриці, які використовуються в цих приладах не мають на своїй поверхні додаткових мікроелектронних елементів, відповідно, вся їх площа використовується виключно для формування зображення.
• По-друге, оскільки чутливість матриці багато в чому визначається кількістю світла, припадає на одиницю її площі, а для формування кольорового зображення використовуються три елементарні майданчики (монохромного - одна) перевага відеокамер чорно-білого зображення стає очевидним.

ІК ПІДСВІЧ ДЛЯ КАМЕР ВІДЕОСПОСТЕРЕЖЕННЯ

Якою б високою світлочутливістю не володіла відеокамера, але для організації відеоспостереження в умовах недостатньої освітленості без додаткової інфрачервоного підсвічування не обійтися. Причини, за якими використовується ІК діапазон можуть бути різними. Відеоспостереження в інфрачервоній області спектра може застосовуватися:

• у випадках, коли використовувати штучне освітлення економічно недоцільно;
• при необхідності забезпечити скритність відеоспостереження;
• на об'єктах, де неприпустимо застосування джерел видимого світла.

Останній момент кілька специфічний, але при організації спостереження, наприклад, в кінотеатрах під час сеансу він повинен бути врахований.

Потрібно зауважити, що ефективність ІК підсвічування залежить, крім іншого, від чутливості камери відеоспостереження в інфрачервоному діапазоні. Справа в тому, що в більшості випадків ми хочемо за рахунок однієї відеокамери здійснювати спостереження як днем, так і вночі. Причому в світлий час доби потрібне отримання якісного кольорового зображення.

Ці два завдання суперечливі за своєю суттю. Наявність режиму "день-ніч" у кольорових камер відеоспостереження повноцінно ця суперечність не усуває. Кращі результати дає застосування механічного ІК фільтра.

Конструктивно інфрачервоне підсвічування реалізується двома способами:

• вбудована в камеру відеоспостереження;
• виконана окремим блоком (ІК прожектор).

Останній варіант розглядається нижче, а ось якщо ви зупинили свій вибір на камері з вбудованим підсвічуванням, майте на увазі, що велика дальність підсвічування вимагає відповідної потужності світлодіодів. А велика потужність вимагає хорошого тепловідведення, інакше відеокамера тривіально перегріється (особливо це стосується IP пристроїв).

Ви бачили відеокамери широкого застосування із зовнішніми радіаторами? Тому коли я бачу камеру із заявленою дальністю ІК підсвічування більш 20 метрів мене терзають невиразні сумніви в її ефективності.

ІК ПРОЖЕКТОРИ

Інфрачервоні прожектори для систем відеоспостереження дозволяють ефективно вести спостереження в темний час доби. Конструктивно вони являють собою функціонально закінчений пристрій в окремому корпусі. За типом випромінювача вони можуть бути:

• ламповими;
• світлодіодними.

Перші мають відносно невеликий робочий ресурс, небезпечні в експлуатації, тому зараз практично не застосовуються. Світлодіодні прожектори компактні, стійкі в різного роду вібрацій і струсом, мають високий ККД. їх основними технічними характеристикамиє:

• потужність випромінювання;
• кутом підсвічування;
• дальністю;
• довжиною хвилі ІЧ випромінювання.

Чим більше потужність інфрачервоного прожектора і менше кут підсвічування тим на більшій відстані він діє.

Потужність визначається кількістю і типом світлодіодів. Кут освітлення також визначається двома факторами: конструкцією світлодіодів і характером їх розміщення в корпусі приладу. Оскільки самі по собі світлодіоди формують досить вузький пучок випромінювання, для підсвічування великих площ їх оптичні осі повинні розташовуватися під кутом один одному.

Кут підсвічування прожектора повинен відповідати куту огляду камери відеоспостереження. Виняток можуть становити випадки, коли місця установки відеокамери і прожектора рознесені. Крім того, можливий варіант, коли один прожектор використовується для освітлення зони огляду декількох камер.

Наприклад, для камери з фокусною відстанню 3,6 мм максимальний робочий відстань складе близько 15 метрів. Грубо прикидаємо, що кут її "зору" становить 60 0. Відповідно такі ж параметри повинен мати ІК прожектор для спільної з нею роботи.

Майте на увазі, отримати більшу дальність підсвічування при великому куті розкриву випромінювання ІК прожектора - завдання технічно складна. У широкому продажі такі пристрої не зустрінеш або ціна їх буде надзвичайно висока.

Так що до вибору пристрою інфрачервоного підсвічування треба підходити вдумливо і критично ставитися до різного роду рекламних заяв.

* * *

© 2014-2020 р.р. Всі права захищені.
Матеріали сайту мають ознайомлювальний характер і не можуть використовуватися в якості керівних і нормативних документів.

Про такому пристрої, як тепловізор, сьогодні чув, напевно, кожен. Виняток, мабуть, складуть лише маленькі діти. Інша справа, що тих, хто бачив цей прилад «живцем», не так багато, тих же, хто тримав його в руках, - і поготів. Але ж є і такі, хто не просто тримав, а створив власний «домашній» варіант тепловізора. Втім, до якої б категорії ви ні відносили себе, наша стаття буде в будь-якому випадку вам цікавою. Непосвячені зможуть усвідомити принцип роботи тепловізора, а бувалі і аси - відкрити для себе нові можливості. Але давайте про все по порядку.

Прилад тепловізор, будучи пристроєм для вимірювання температур поверхонь безконтактним методом, здатний істотно полегшити життя представникам багатьох професій. Спочатку винайдений для військових цілей, цей досить складний і дорогий прилад сьогодні успішно застосовується в більшості сфер діяльності людини. Наприклад, в промисловості - для контролю за тепловими змінами при технологічних процесах; в медицині - для діагностики захворювань; при полюванні на птахів і звірів; в будівництві - для визначення зон витоку тепла або, навпаки, місць прокладки труб. І це далеко не повний послужний список даного приладу.

види пристроїв

Тепловізор - настільки затребуване і багатофункціональне пристрій, що має два технологічних варіанти конструкції:

• Стаціонарний. Пристрої цієї категорії призначені для використання на промислових підприємствах з метою контролю за технологічними процесами. Система азотного охолодження - досить часте пристосування, яким обладнаний подібний тепловізор. Характеристики його робочих температур досить значні: від -40 до +2000 ° C. В основі даних систем лежать, як правило, пристрої, зібрані на матрицях напівпровідникових фотоприймачів.

• Переносний (портативний). Інноваційні розробки дозволили відійти від використання громіздкого охолоджуючого устаткування, перейшовши до виробництва тепловізорів на базі неохолоджуваних кремнієвих мікроболометрів. Таким приладам властиві всі достоїнства своїх попередників, до яких відноситься, наприклад, малий крок температури при вимірюванні (0,1 ° C). Можливо також застосування тепловізора даного класу для складних оціночних робіт, що вимагають одночасно простоти використання і портативності пристрою. Багато портативні тепловізори мають можливість підключення до ПК для оперативної обробки даних з них.

Застосування тепловізора в тій чи іншій сфері накладає певні відбитки на необхідні експлуатаційні характеристики даного пристрою. Тому перед покупкою цього приладу вами повинні бути оцінені умови його використання. Допоможе в цьому інструкція. Тепловізор, придбаний без належного ознайомлення з правилами експлуатації, може абсолютно не підходити під ваші нужди.Напрімер, тепловізори, що застосовуються при полюванні, повинні мати ударостійкий корпус з легкого сплаву зі ступенем захисту не нижче IP54.

Бажано, щоб це була моноблочна конструкція з індикацією на видошукачі і РК-екрані. І видима дальність мисливських тепловізорів повинна досягати 1500 м, тоді як в будівельній сфері такі вимоги до тепловізори не пред'являються.

Принцип роботи тепловізора

Робота тепловізора заснована на здатності будь-якого об'єкта генерувати теплове випромінювання (ІК-випромінювання), інтенсивність якого прямо залежить від температури об'єкта. Тепловізор фіксує ІК-промені на великих відстанях, перетворюючи їх в зручний для сприйняття людиною вид. Різниця теплових випромінювань різних об'єктів і дозволяє бачити рельєфи в темряві, а також холодні або гарячі потоки. При цьому червоним кольором позначаються максимально високо температурні ділянки, чорним або синім - низькотемпературні.

Слід розуміти принципову відмінність між такими пристроями, як тепловізор і прилад нічного бачення. Різниця полягає в їх здатності бачити в темряві. Тепловізор передає власний ІК-випромінювання об'єктів, в той час як прилад нічного бачення - відбите і посилене випромінювання-підсвічування від інших об'єктів. Тобто виконання функцій приладу нічного бачення тепловізором можливо, а ось побудова теплокарта за допомогою приладу нічного бачення - немає.

Алгоритм роботи тепловізора складається з трьох етапів:

1. Фіксації ІК випромінювання.
2. Перетворення його в температурні величини.
3. Формування термограмми - теплового зображення об'єкта, що відображає розподіл температури на поверхнях об'єктів.

Причому дії ці відбуваються миттєво.

Незважаючи на досить складний принципроботи тепловізора, схема портативного пристрою не є занадто громіздкою.

Однак слід враховувати, що для достатньої чіткості зображення на екрані потрібна наявність спеціальної оптики, з домішкою германію. Саме цим і продиктована дорожнеча професійних пристроїв. Їх вартість обчислюється тисячами, а іноді і десятками тисяч доларів. Погодьтеся, сума немаленька.

Величезні можливості тепловізорів вже давно надихають багатьох молодих людей на ідею зібрати цей пристрій власноруч. І, на щастя, способи, що дозволяють змайструвати тепловізор своїми руками і уникнути таких значних витрат, існують. Звичайно, якщо не передбачається використання приладу в професійних цілях.

Три варіанти реалізації тепловізора в домашніх умовах ми наводимо нижче - вибирайте, який вам сподобається більше. А датчики для тепловізорів та інші елементи пристрою можна купити в готовому вигляді.

Варіант № 1. Тепловизор своїми руками з фотоапарата

Цей метод заснований на тому факті, що спочатку матриці всіх фотоапаратів чудово фіксують інфрачервоне випромінювання, яке, власне, і необхідно для роботи тепловізора. Інша справа, що виробники фототехніки роблять так, щоб пристрої бачили те ж саме, що і людське око. Для цього перед матрицею ставиться спеціальний фільтр, який поглинає або відображає практично всі ІЧ-випромінювання - «теплове дзеркало», або hot mirror. Завдяки цьому фільтру матрична крива чутливості стає аналогічної кривої чутливості людського ока. Тому зробити тепловізор своїми руками з фотоапарата просто, потрібно лише виконати дві дії - вийняти з фотоапарата теплові фільтри, а замість них встановити фільтр видимого спектру. Втім, як показує практика, останнє не завжди обов'язково.

Сфера застосування саморобного тепловізора

Чи можливе використання тепловізора, виготовленого таким способом, в домашніх потребах? Цілком. Чи буде придатний такий тепловізор для будівництва або, наприклад, при полюванні? Цілком ймовірно. У всякому разі, любителям відпочинку на природі такий пристрій точно припаде до душі. З його допомогою ви зможете контролювати наближення тварин до вашого табору в нічний час, а також в тумані або клубах пилу проводити пошуки заблукалих членів групи.

Якщо у вашому розпорядженні є непотрібна зеркалка, близько 40 $ на ІЧ-фільтр, бажання і можливість розібрати фотоапарат, то спробувати цей варіант, звичайно ж, варто.

Варіант № 2. Тепловизор своїми руками за допомогою інфрачервоного термометра і плати Arduino

Ідея цього методу дуже проста. Щоб створити тепловізор своїми руками потрібно недорогий інфрачервоний термометр - це такий прилад, який вміє вимірювати температуру конкретної точки простору на невеликій відстані, І плата Arduino, через яку ми підключимо його до RGB-світлодіодів з якого-небудь ліхтаря.

Плата Arduino являє собою програмно-апаратний засіб, призначений для побудови непрофесійними користувачами простих систем зі сфери автоматики і робототехніки.

Запрограмуємо систему так, щоб ліхтарний світло офарблювався в різні кольорив залежності від показань термометра. Зробимо традиційно, щоб високій температурі відповідав червоний колір, а низькою - синій. Таким чином, направляючи ліхтар з вбудованим термометром на будь-який об'єкт, ми автоматично підсвічується цей об'єкт відповідним кольором, залежно від його температури. Якщо до цього набору додати ще й фотоапарат, то ви не просто зможете бачити в кольорі температури поверхонь оточуючих вас предметів, а й отримаєте зображення, нічим не гірші за ті, що дозволяють побачити навіть найдорожчі тепловізори.

Де можна використовувати такий тепловізор?

Звичайно, подібні пристрої не такі, як тепловізори для полювання. Своїми руками складно зробити потужний апарат. Але представлений варіант цілком зможе стати в нагоді для домашніх потреб, тим більше що вартість даної саморобної конструкції не перевищує 50 доларів.

Варіант № 3. Удосконалений саморобний тепловізор для зйомки статичних об'єктів

Своєю появою на світ технологія повинна двом німецьким студентам Максу Риттеру і Марку Коулу. Ці юні жителі м Міндельхейма винайшли досить-таки просте у виготовленні пристрій і отримали за нього нагороду в 2010 році на науково-технічному форумі.

Пристрій складається з двох сервоприводів (для горизонтального і вертикального переміщення), контролера Arduino (відповідального за обробку сигналів і передачі даних в ПК), модуля безконтактного датчика температур (наприклад, MLX90614-BCI), лазерного модуля або лазерної указки (буде вказувати на зону сканування ), корпусу і веб-камери. Також знадобляться два резистора по 4.7 кОм і штатив.

Камері відводиться роль своєрідного видошукача області сканування, а також джерела вихідної картинки, з цією роллю здатна впоратися будь-яка дешева веб-камера (чим вона менша, тим краще).

Дані, які генеруються датчиком, можуть зчитуватися за допомогою шин SMBus і ШІМ. Наш випадок допускає також використання датчика з індексами BCI. Харчування 3V. Індексом BCI позначається тип форм-фактора з насадкою, що забезпечує вузький кут зору в 5 °.

збірка

• Розміщуємо плату Arduino в корпусі з батарейним відсіком.
• Закріплюємо серводвигун за допомогою суперклею або епоксидки в передньому порожньому просторі плати.
• Розміщуємо другий серводвигун в поворотному пристрої і закріплюємо всю конструкцію.
• Підключаємо інфрачервоний термометр до Arduino, приєднавши для цього Ground до GND, SDA до PIN4 VIN до 3.3V і SCL до PIN5. Також встановимо резистор 4.7 кОм, підключивши SDA до 3.3V і SCL до 3.3V.
• Виробляємо підключення Laser Card або ж лазерної указки. Це для того, щоб відстежувати, з якого місця в теперішній моментвідбувається сканування.
• Встановлюємо веб-камеру так, щоб її напрямок точно збігалося з напрямком ІК-датчика і лазера.

І все. Ви зробили тепловізор своїми руками!

Для чого згодиться

Процес сканування об'єкта і видача теплової карти займає близько хвилини, адже датчик сканує майбутню картинку точку за точкою. Це, звичайно ж, абсолютно марно для процесу полювання. Однак відмінним помічником буде даний саморобний тепловізор для будівництва та інших ремонтних робіт. Наприклад, його можна використовувати в якості методу перевірки на предмет нагріву електричних з'єднань або силових збірок. Пристрій дозволяє не тільки бачити теплограмму, а й кількісні величини температур.

Крім повільної роботи тепловізор має ще один недолік - жорстку прив'язку до ПК, що робить його слабомобільним. Але в деяких випадках можливості пристрою і його вартість цілком себе виправдовують - за всі комплектуючі вам доведеться викласти не більше 200 у. е.

висновки

З описаних нами варіантів збірки саморобних тепловізорів напрошуються два висновки:

1. Змайструвати тепловізор самостійно цілком можливо.
2. Саморобний тепловізор має дуже вузьку сферу застосування.

Тому якщо тепловізор вам необхідний в глобальних цілях, варто відкласти експерименти і витратитися на високоякісну техніку. Всім же, хто просто любить конструювати і кого цілком влаштують можливості саморобок, можна дати пораду - збирайте, експериментуйте, і цілком може бути, що вам вдасться переплюнути досягнення описаних нами саморобних варіантів і створити набагато більш досконалі тепловізори для полювання своїми руками. Дерзайте!

Тим, хто не особливо дружить з паяльником і викруткою, але дуже любить проводити час на природі, а також тим, кому в професійних цілях може стати в нагоді візуалізація температурних властивостей предметів в діапазоні від 0 до 100 ° C, рекомендується звернути увагу на готове напівпрофесійне обладнання. Наприклад, на смартфони з тепловізором Flir One.

Ці пристрої цілком можуть стати в пригоді мисливцям і мандрівникам-екстремалам, оскільки зручні, мобільні, здатні працювати при температурі від 0 до 45 ° C і високої атмосферної вологості. І при цьому вартість такого пристрою не набагато відрізняється від витрат на всілякі саморобки.

Не знаю як вам, а мені завжди було цікаво: як виглядав би світ, якби колірні канали RGB в оці людини були чутливі до іншого діапазону довжин хвиль? Порившись по засіках, я виявив інфрачервоні ліхтарики (850 і 940нм), комплект ІК фільтрів (680-1050нм), чорно-білу цифрову камеру (без фільтрів взагалі), 3 об'єктива (4мм, 6мм і 50мм) розраховані на фотографія в ІК світлі. Що-ж, спробуємо подивитися.

На тему ІК фотографії з видаленням ІК фільтра на Хабре - на цей раз у нас буде більше можливостей. Також фотографії з іншими довжинами хвиль в каналах RGB (найчастіше з захопленням ІК області) - можна побачити в постах з Марса і в цілому.

Це ліхтарики з ІК діодами: 2 лівих на 850нм, правий - на 940нм. Око бачить слабке світіння на 840нм, правий - тільки в повній темряві. Для ІК камери вони сліпучі. Око схоже зберігає мікроскопічну чутливість до ближнього ІК + випромінювання світлодіода йде з меншою інтенсивністю і на більш коротких (= більш видимих) довжинах хвиль. Природно, з потужними ІК світлодіодами потрібно бути акуратним - при везінні можна непомітно отримати опік сітківки (як і від ІК лазерів) - рятує лише те, що око не може випромінювання в точку сфокусувати.

Чорно-біла 5-й мегапіксельна noname USB камера - на сенсорі Aptina Mt9p031. Довго тряс китайців на тему чорно-білих камер - і один продавець нарешті знайшов те, що мені було потрібно. У камері немає ніяких фільтрів взагалі - можна бачити від 350Нм до ~ 1050нм.

Об'єктиви: цей на 4 мм, ще є на 6 і 50мм. На 4 і 6 мм - розраховані на роботу в ІК діапазоні - без цього для ІК діапазону без перефокусировки знімки виходили б не в фокусі (приклад буде нижче, зі звичайним фотоапаратом і ІК випромінюванням 940нм). Виявилося, байонет C (і CS з відмінним на 5мм робочим відрізком) - дістався нам ще від 16мм кінокамер початку століття. Об'єктиви до сих пір активно виробляються - але вже для систем відеоспостереження, в тому числі і відомими компаніями на кшталт Tamron (об'єктив на 4 мм як раз від них: 13FM04IR).

Фільтри: знайшов знову у китайців комплект ІК фільтрів від 680 до 1050нм. Однак тест на пропускання ІЧ випромінювання дав несподівані результати - це схоже не смугові фільтри (як я собі це уявляв), а схоже різна «щільність» забарвлення - що змінює мінімальну довжину хвилі світла, що пропускається. Фільтри після 850нм виявилися дуже щільними, і вимагають довгих витримок. IR-Cut фільтр - навпаки, пропускає тільки видиме світло, знадобиться нам при зйомці грошей.

Фільтри в видимому світлі:

Фільтри в ІК: червоний і зелений канали - в світлі 940нм ліхтарика, синій - 850нм. IR-Cut фільтр - відображає ІК випромінювання, тому у нього такий веселенький колір.

Приступимо до зйомки

Панорама вночі: видно відміну за кольором різних джерел світла: «енергоефективні» - сині, видно тільки в самому ближньому ІЧ. Лампи розжарювання - білі, світять у всьому діапазоні.

Книжкова полиця: практично всі звичайні об'єкти практично безбарвні в ІК. Або чорні, або білі. Лише деякі фарби мають виражений «синій» (короткохвильовий ІК - 760нм) відтінок. ЖК екран гри «Ну постривай!» - в ІК діапазоні нічого не показує (хоча працює на віддзеркалення).

Стільниковий телефонз AMOLED екраном: абсолютно нічого не видно на ньому в ІК, так само як і синього індикаторного світлодіода на підставці. на задньому фоні- на ЖК екрані також нічого не видно. Синя фарба на квитку метро прозора в ІК - і видно антена для RFID чіпа всередині квитка.

На 400 градусах паяльник і фен - досить яскраво світяться:

зірки

Фотографія першої зірки ввечері звичайним фотоапаратом:

ІК камерою без фільтра:

Ще один приклад першої зірки на тлі міста:

гроші

1000 рублів з фільтрами 760, 850 і 1050нм: лише окремі елементи надруковані фарбою, що поглинає інфрачервоне випромінювання:

5000 рублів:

5000 рублів без фільтрів, але з освітленням різними довжинами хвиль:
червоний = 940нм, зелений - 850нм, синій - 625нм (= червоне світло):

Однак інфрачервоні хитрості грошей на цьому не закінчуються. На купюрах є антістоксовскіе мітки - при освітленні ІК світлом 940нм вони світяться в видимому діапазоні. Фотографія звичайним фотоапаратом - як бачимо, ІК світло трохи проходить через вбудований IR-Cut фільтр - але тому об'єктив не оптимізований під ІК - зображення в фокус не потрапляє. Інфрачервоне світло виглядає світло-бузковий тому, що RGB фільтри Байєра -.

Тепер, якщо додати IR-Cut фільтр - ми побачимо тільки світяться антістоксовскіе мітки. Елемент вище «5000» - світиться яскравіше за все, його видно навіть при не яскравому кімнатному освітленні і підсвічуванню 4Вт 940нм діодом / ліхтариком. У цьому елементі також червоний люмінофор - світиться кілька секунд після опромінення білим світлом (або ІЧ> зеленого від антістоксовского люмінофора цієї ж мітки).

Елемент трохи правіше «5000» - люмінофор, що світиться зеленим деякий час після опромінення білим світлом (він ІК випромінювання не вимагає).

резюме

Взагалі за фактом будь-яка цифрова камера здатна працювати в ролі ЕОП (електронно - оптичного перетворювача) для ПНВ (приладу нічного бачення) нульового покоління (в цих приладах нічного бачення застосовується активна інфрачервона підсвічування місцевості), тому що самі матриці камер приймають не тільки видиме, але і інфрачервоний спектр теж. Видаляється зайвий світло за допомогою світлофільтрів (в нашому випадку використовується інфрачервоний фільтр) і робиться це для того, щоб зображення, яке видає камера відповідало тому, як сприймає його людське око. У дешевих камерах інфрачервоний фільтр дуже слабкий або його може взагалі не бути, щоб перевірити можете посвітити пультом ДУ (дистанційного керування) наприклад в камеру мобільника. Виходячи з цього, демонтувати інфрачервоний фільтр можете зі звичайної веб-камери, заодно бажано підвищити чутливість веб-камери і позбутися від шумів зображення за умов слабкого освітлення.

Демонтаж інфрачервоного фільтра з веб-камери

Розглянемо процес демонтажу інфрачервоного фільтра, для прикладу використовується веб-камера «Logitech Webcam C120». Ця модель одна з найбільш зручних і оптимальних камер для нашої теми.

• Спочатку потрібно розібрати корпус, зняти кожух в передній півсфері, вийняти гумову заглушку, яка закриває місце де знаходиться кріпильний гвинт і потім викрутити сам гвинт. Щоб виконати ці операції знадобиться як мінімум тонка хрестова викрутка (краще буде використовувати годинну), заглушку потрібно буде вийняти, подковирнув її яким-небудь гострим предметом, хоча можна це зробити і нігтями.

• Після розгвинчування камера розбирається на дві половини - півсфери, для цього треба тягнути їх один від одного в протилежні сторони від центрального шва. Можете прибрати штатну підставку, якщо вона не буде потрібна в майбутньому, витягнути світлопровідника від індикаторного світлодіода і зняти кнопку, яка розташована на задній частині камери.

• Тепер потрібно витягнути з пазів плату, на якій закріплений об'єктив. Потім зняти з об'єктива кільце фокусування, а сам об'єктив відгвинчується від кожуха матриці. Все що зняли відкладіть поки в сторону, тепер потрібно зайнятися головною справою - матрицею.

• Щоб зняти кожух з матриці необхідно викрутити два гвинти, які розташовані ззаду плати. Кожух по периметру міцно приклеєний до плати, тому знімати його потрібно дуже акуратно, але в той же час потрібно і деякі зусилля докласти. Після того як все знімете, кожух і плату з матрицею бажано теж на якийсь час відкласти подалі в сторону, для того щоб випадково не пошкодити матрицю.

• Тепер переходимо до основного кроку. Інфрачервоний фільтр зсередини приклеєний до кожуха, краще робити демонтаж в окулярах, тому що інфрачервоний фільтр зроблений зі скла і маленькі шматочки скла можуть летіти в очі, коли будете відокремлювати кожух від фільтра.

• На цьому все, камера нічного бачення зроблена. Тепер залишилося прикріпити на своє місце кожух (при установці звертайте увагу на ключі, які розташовані на кожусі і платі - виступи і отвори відповідно, їх поєднанням забезпечується правильність розташування кожуха). Прикручуєте об'єктив в кожуха, підключайте камеру і перевірте її на працездатність.

Тепер потрібно помістити камеру в зручний корпус (можете скористатися і штатними, в разі якщо його форма і розміри вас влаштовують) і розташувати в потрібному для вас місці, наприклад над дверима, підключивши провід камери до комп'ютера.

Крім того, що ІК камера сама по собі менше чутлива до поганого освітлення і тому краще звичайної підійде для використання в ролі охоронної, у неї є ще ряд цікавих особливостей:

перша і Головна особливістьвипливає із самої суті інфрачервоної камери, вона сприймає інфрачервоне випромінювання, а це значить, що з такою камерою буде добре працювати невидима неозброєним оком інфрачервоне підсвічування (принцип нульового покоління - ПНВ).

А друга особливість інфрачервоної камери полягає в проникності для інфрачервоного випромінювання деяких матеріалів (синтетики наприклад). Також в інфрачервоному світлі видно захисні прміочкі в грошових купюрах. Ще для приколу, забавно виглядають вени на тілі людини, зняті інфрачервоною камерою.

Як бачите виготовити ІК нічну камеру з простої веб-камери дуже легко і дешево. Можливості така переробка дає дуже цікаві як з точки зору практики, так і з точки зору простої цікавості і розваги. Ще можна створити модуль інфрачервоного підсвічування, цей модуль можна застосувати для нічного бачення спільно зі звичайним мобільником, камера мобільного телефонаможе розпізнавати інфрачервоний спектр, таким чином вийде справжній мобільний приладнічного бачення.