V noci sa väčšina CCTV kamier stane nepoužiteľnou z dôvodu nedostatočného osvetlenia. Neustále osvetlenie miesta kamery nie je riešením.

V takom prípade sú kamery s infračerveným osvetlením najlepšou voľbou.

Takéto zariadenia vykonávajú nenápadné pozorovanie kedykoľvek počas dňa a umožňujú získať obraz aj v úplnej tme.

IR osvetlenie kamery je vyrobené vo forme žiaroviek alebo LED diód vyžarujúcich úzke infračervené spektrum, neviditeľné pre ľudské oko.

Počas dňa infračervená kamera funguje ako obvykle. V moderných modeloch sa prepnutie do infračerveného režimu uskutoční automaticky, keď sa dosiahne určité osvetlenie.

Pri prepínaní denného / nočného režimu zariadenie nezávisle upravuje zaostrenie tak, aby sa dosiahla požadovaná jasnosť a ostrosť obrazu.

Výsledný obraz sa prenesie na monitor služby alebo na obrazovku počítača a zapíše sa tiež na pevný disk. V noci sa signál vyznačuje prítomnosťou skreslení spojených s odrazom žiarenia z rôznych povrchov, napríklad z rastlín, takže obraz vyzerá inak ako vo dne.

Hlavnou charakteristikou infračervenej kamery je detekčný rozsah - vzdialenosť od kamery, pri ktorej je silueta zreteľne zobrazená.

Typy CCTV kamier s infračerveným osvetlením

Fotoaparáty s infračerveným osvetlením sú k dispozícii farebne a čiernobielo. Monochromatické šošovky sú citlivejšie ako farebné šošovky. Majú lepšie rozlíšenie a umožňujú vám získať presnejšie obrázky v noci.

Farebné fotoaparáty produkujú nekvalitný obraz pri slabom osvetlení, takže optimálna je možnosť automatického prepnutia do čiernobieleho režimu v noci.

Podľa ich konštrukcie a účelu sú IR kamery:

• modulárne (bez puzdra, namontované v interiéroch);
• valcovitý;
• (vo forme pologule);
• odolný proti vandalom (s ochranným puzdrom);
• vonkajšie (v utesnenom puzdre s kúrením);
• robotický obratlík.

Kamery so žiarovkami (halogénové) a LED sa líšia podľa typu vyžarujúcich prvkov. Vo vákuových trubiciach je infračervené osvetlenie zreteľne viditeľné, má krátku životnosť (6 mesiacov) a vyžaduje individuálne zdroje energie, poskytujú však osvetlenie na vzdialenosť až 100 metrov.

Životnosť LED žiaričov dosahuje 30 rokov, ale dosah je až 30 metrov.

Spolu s nízkymi nákladmi sa výrobky tejto značky vyznačujú svojou spoľahlivosťou a vysokou kvalitou výkonu. Kamery GTVS sa používajú doma aj vo výrobe.

GT-D1280LIR	GT-W2100HIR	GT-SDA10X
Typ
kupola	ulica valcová	vysokorýchlostné s optickým zväčšením x10x
Rozsah podsvietenia
20 metrov	20 metrov	50 metrov
IR rezací filter
mechanický	mechanický	mechanický
Rozhodnutie
720P	1080P / 960H	720P
Senzor
1/3 SONY 1 megapixelový snímač CMOS OV9712S	IMX322	1/3 ″ CMOS Sony IMX238

Samsung

Populárna juhokórejská spoločnosť a známy svetový výrobca elektroniky vyrába analógové a elektromechanické, elektrické a prepínateľné infračervené filtre a zvyšuje presnosť obrazu.

Na odstránenie chýb vo výslednom videu sa používajú moderné technológie, ako napríklad automatické riadenie zisku, redukcia šumu a kompenzácia protisvetla.

SCV-2081RP	SCO-2040RP	SCO-2080RHP
Typ
pouličná kupola	ulica valcová	trup
Rozsah podsvietenia
20 metrov	25 metrov	50 metrov
IR rezací filter
elektromechanické	prepínateľný	Elektromechanické
Rozhodnutie
600/700 TVL	650 televíznych liniek	700 televíznych liniek
Senzor
1/3 ″ Super HAD II CCD	1/3 ”CMOS	1/3 ”Super HAD CCD II

Pinetron

Juhokórejská spoločnosť Pinetron je súčasťou skupiny spoločností Daewoo Electronics a zaoberá sa výrobou profesionálneho vybavenia pre kamerové systémy a domácich spotrebičov.

Pri výrobe kamier sa značka spolieha na zvýšený stupeň ochrany pred prachom a vlhkosťou IP66, čo umožňuje ich použitie v najťažších podmienkach pre zariadenia.

PCB-70F-24	PCD-70F-24 W	PCD-50F-24
Typ
ulica valcová	kupola	kupola
Rozsah podsvietenia
25 metrov	25 metrov	20 metrov
IR rezací filter
mechanický	mechanický	mechanický
Rozhodnutie
720P / 960H	720P / 960H	720P / 960H
Senzor
	1/3 ″ snímač Sony CMOS s rozlíšením 1,3 megapixelov	1/3 ”CMOS snímač 960H

Každá kamera môže najskôr sledovať video v infračervenom rozsahu. Toto je určené skutočnosťou, že spektrálna citlivosť matice videokamery do jedného alebo druhého stupňa zachytáva časť IR rozsahu.

Hneď je potrebné urobiť rezerváciu - povieme si niečo o formovaní obrazu v dôsledku odrazených infračervených lúčov.

Fixácia vlastného tepelného žiarenia objektu je v silách špeciálnych prístrojov - prístrojov na nočné videnie, termokamery, ktoré majú podľa princípu fungovania s CCTV kamerami spoločné len veľmi málo.

Ak je úlohou organizovať pozorovanie hlavne alebo výlučne v noci, mali by ste pri výbere fotoaparátu zohľadniť tieto body:

Monochromatické (čiernobiele) analógové fotoaparáty sú na tieto účely oveľa vhodnejšie ako farebné. To je dané ich zariadením a princípom činnosti.

• Po prvé, matice vyrobené pomocou technológie CCD (CCD), ktoré sa používajú v týchto zariadeniach, neobsahujú na svojom povrchu ďalšie mikroelektronické prvky, respektíve celá ich plocha sa používa výlučne na tvorbu obrazu.
• Po druhé, pretože citlivosť matice je do značnej miery určená množstvom svetla na jednotku jej oblasti a na vytvorenie farebného obrazu sa používajú tri základné platformy (čiernobiela - jedna), je zrejmá výhoda čierno-bielych videokamier.

IR OSVETLENIE PRE CCTV KAMERY

Bez ohľadu na to, aká vysoká je fotocitlivosť videokamery, nezaobídete sa bez dodatočného infračerveného osvetlenia, aby ste mohli organizovať video dohľad aj za zhoršených svetelných podmienok. Dôvody použitia rozsahu IR sa môžu líšiť. Je možné použiť video dohľad v infračervenej oblasti spektra:

• v prípadoch, keď je použitie umelého osvetlenia ekonomicky nepraktické;
• v prípade potreby zabezpečiť utajenie video sledovania;
• na objektoch, kde je použitie zdrojov viditeľného svetla neprijateľné.

Posledný bod je trochu špecifický, ale pri organizovaní pozorovania, napríklad v kinách počas relácie, je potrebné ho zohľadniť.

Je potrebné poznamenať, že účinnosť IR osvetlenia závisí okrem iného od citlivosti CCTV kamery v infračervenom rozsahu. Faktom je, že vo väčšine prípadov chceme vykonávať dohľad vo dne aj v noci pomocou jednej videokamery. Okrem toho je cez deň potrebný vysokokvalitný farebný obraz.

Tieto dva ciele sú vo svojej podstate rozporuplné. Prítomnosť farebného CCTV fotoaparátu v režime „deň-noc“ tento rozpor úplne nevylučuje. Najlepšie výsledky sa dosahujú použitím mechanického infračerveného filtra.

Štrukturálne je infračervené osvetlenie implementované dvoma spôsobmi:

• zabudovaná CCTV kamera;
• vyrobené ako samostatná jednotka (IR iluminátor).

Druhá možnosť je popísaná nižšie, ale ak ste sa rozhodli pre kameru so zabudovaným podsvietením, nezabudnite, že dlhý dosah podsvietenia vyžaduje zodpovedajúce napájanie LED. A vysoký výkon vyžaduje dobrý odvod tepla, inak sa videokamera triviálne prehrieva (najmä pre IP zariadenia).

Už ste videli videokamery na všeobecné použitie s externými chladičmi? Preto keď vidím kameru s deklarovaným dosahom IR osvetlenia viac ako 20 metrov, trápia ma nejasné pochybnosti o jej účinnosti.

IR ZARIADENIA

Infračervené reflektory pre systémy sledovania videa vám umožňujú efektívne sledovanie v noci. Konštrukčne predstavujú funkčne kompletné zariadenie v samostatnom kryte. Podľa typu vysielača môžu byť:

• lampa;
• lED.

Prvé z nich majú relatívne malý pracovný zdroj, nie sú bezpečné v prevádzke, a preto sa v súčasnosti prakticky nepoužívajú. LED svetlomety sú kompaktné, odolné voči rôznym druhom vibrácií a nárazov a majú vysokú účinnosť. Ich hlavné technické vlastnosti sú:

• radiačná sila;
• uhol podsvietenia;
• rozsah;
• vlnová dĺžka infračerveného žiarenia.

Čím vyšší je výkon infračerveného iluminátora a čím menší je uhol osvetlenia, tým väčšia je jeho vzdialenosť.

Výkon je určený počtom a typom LED diód. Uhol osvetlenia určujú aj dva faktory: dizajn LED diód a povaha ich umiestnenia v puzdre prístroja. Pretože samotné LED diódy tvoria dosť úzky lúč žiarenia, musia byť na osvetlenie veľkých plôch umiestnené ich optické osi vzájomne v určitom uhle.

Uhol podsvietenia reflektora sa musí zhodovať s uhlom pohľadu CCTV kamery. Výnimkou môžu byť prípady, keď sú miesta inštalácie videokamery a projektora oddelené. Okrem toho je možné, že jeden svetlomet slúži na osvetlenie zorného poľa viacerých kamier.

Napríklad pre fotoaparát s ohniskovou vzdialenosťou 3,6 mm bude maximálna pracovná vzdialenosť asi 15 metrov. Zhruba odhadujeme, že uhol jej „pohľadu“ je 60 0. Rovnaké parametre preto musia mať IR iluminátor, aby s ním mohli pracovať.

Pamätajte, že získanie veľkého rozsahu osvetlenia pri veľkom uhle otvorenia IR iluminátora je technicky náročná úloha. Takéto zariadenia nenájdete v širokom predaji alebo ich cena bude extrémne vysoká.

K výberu zariadenia na infračervené osvetlenie je teda potrebné pristupovať premyslene a kriticky pri rôznych druhoch reklamných vyhlásení.

* * *

© 2014-2020. Všetky práva vyhradené.
Materiály stránok slúžia iba na informačné účely a nemožno ich použiť ako pokyny a normatívne dokumenty.

Asi každý už dnes počul o takom zariadení, ako je termokamera. Jedinou výnimkou snáď budú malé deti. Ďalšou vecou je, že nie je toľko ľudí, ktorí videli toto zariadenie „živé“, a tých, ktorí ho držali v rukách - a ešte viac. Existujú však aj takí, ktorí nielen držali, ale vytvorili si aj svoju „domácu“ verziu termokamery. Avšak bez ohľadu na to, do ktorej kategórie patríte, náš článok vás bude aj tak zaujímať. Nezainteresovaní budú schopní pochopiť princíp fungovania termokamery a skúsení a esá objavia nové možnosti. Ale poďme si všetko porozprávať.

Termovízne zariadenie, ktoré je prístrojom na meranie povrchových teplôt bezkontaktnou metódou, môže významne uľahčiť život zástupcom mnohých profesií. Toto pomerne zložité a drahé zariadenie, ktoré bolo pôvodne vyvinuté na vojenské účely, sa dnes úspešne používa vo väčšine oblastí ľudskej činnosti. Napríklad v priemysle - na kontrolu tepelných zmien počas technologických procesov; v medicíne - na diagnostiku chorôb; pri love vtákov a zvierat; v stavebníctve - určiť zóny úniku tepla alebo naopak miesta kladenia potrubí. Toto nie je úplný záznam o tomto zariadení.

Typy zariadení

Termovízna kamera je také populárne a multifunkčné zariadenie, že má dve možnosti technologického dizajnu:

• Stacionárne. Zariadenia v tejto kategórii sú určené na použitie v priemyselných zariadeniach na účely monitorovania technologických procesov. Systém chladenia dusíkom je pomerne bežné zariadenie, ktorým je takáto termálna kamera vybavená. Jeho prevádzkové teplotné charakteristiky sú celkom pôsobivé: od −40 do +2000 ° C. Tieto systémy sú spravidla založené na zariadeniach zostavených na maticiach polovodičových fotodetektorov.

• Prenosné (prenosné). Inovatívny vývoj umožnil odklon od používania objemného chladiaceho zariadenia a prechod na výrobu termokamery založenej na nechladených kremíkových mikrobolometroch. Takéto zariadenia zdieľajú všetky výhody svojich predchodcov, medzi ktoré patrí napríklad malý teplotný krok počas merania (0,1 ° C). Je tiež možné použiť túto triedu termokamery na komplexné vyhodnocovanie, ktoré vyžaduje jednoduché použitie a prenosnosť. Mnoho prenosných termokamer je schopných pripojiť sa k PC na online spracovanie údajov z nich.

Použitie termovíznej kamery v konkrétnej oblasti prináša určité stopy do požadovaných výkonnostných charakteristík tohto zariadenia. Pred zakúpením tohto zariadenia by ste preto mali vyhodnotiť podmienky jeho používania. Inštrukcia s tým pomôže. Termokamera zakúpená bez náležitých znalostí prevádzkových pravidiel nemusí vôbec vyhovovať vašim potrebám. Napríklad termovízne kamery používané pri love musia mať puzdro odolné proti nárazom vyrobené z ľahkej zliatiny so stupňom ochrany minimálne IP54.

Je žiaduce, aby to bol jednodielny dizajn so zobrazeniami v hľadáčiku a obrazovkou LCD. Zdanlivý dosah loveckých termokamier by mal dosahovať 1 500 m, zatiaľ čo v stavebníctve tieto požiadavky na termokamery nie sú kladené.

Ako funguje termokamera

Činnosť termokamery je založená na schopnosti ktoréhokoľvek objektu generovať tepelné žiarenie (IR žiarenie), ktorého intenzita priamo závisí od teploty objektu. Termokamera sníma infračervené lúče na veľké vzdialenosti a prevádza ich do formy vhodnej pre ľudské vnímanie. Rozdiel v tepelnom žiarení rôznych predmetov umožňuje vidieť reliéfy v tme, ako aj studené alebo horúce prúdy. V takom prípade sú oblasti maximálnej teploty označené červenou farbou a oblasti nízkej teploty čiernou alebo modrou farbou.

Mal by sa chápať základný rozdiel medzi zariadeniami, ako sú termokamera a zariadenie na nočné videnie. Rozdiel spočíva v ich schopnosti vidieť v tme. Termokamera prenáša svoje vlastné infračervené žiarenie z objektov, zatiaľ čo prístroj na nočné videnie prenáša odrazené a zosilnené žiarenie-osvetlenie z iných objektov. To znamená, že je možné vykonávať funkcie prístroja na nočné videnie pomocou termokamery, ale zostavovanie tepelnej mapy pomocou prístroja na nočné videnie nie je možné.

Algoritmus činnosti termokamery pozostáva z troch etáp:

1. Fixácia IR žiarenia.
2. Prevod na hodnoty teploty.
3. Tvorba termogramu - tepelný obraz objektu, ktorý zobrazuje rozloženie teploty na povrchoch objektov.

Tieto akcie sa navyše vyskytujú okamžite.

Napriek dosť komplikovanému princípu činnosti termokamery nie je obvod prenosného zariadenia príliš ťažkopádny.

Je však potrebné mať na pamäti, že pre dostatočnú čistotu obrazu na obrazovke je potrebná špeciálna optika s prímesou germánia. To je to, čo diktuje vysoké náklady na profesionálne zariadenia. Ich cena sa pohybuje v tisícoch a niekedy aj v desiatkach tisíc dolárov. Súhlaste, suma je dosť veľká.

Obrovské schopnosti termokamery už dlho inšpirovali mnohých mladých ľudí pri zostavovaní tohto zariadenia vlastnými rukami. A našťastie existujú spôsoby, ako si vyrobiť termokameru vlastnými rukami a vyhnúť sa tak pôsobivým výdavkom. Samozrejme, ak nemáte v úmysle používať zariadenie na profesionálne účely.

Ďalej uvádzame tri možnosti implementácie termovízie doma - vyberte si, ktorá sa vám najviac páči. A snímače pre termokamery a ďalšie prvky prístroja je možné kúpiť už hotové.

Číslo možnosti 1. Tepelná kamera pre domácich majstrov z fotoaparátu

Táto metóda je založená na skutočnosti, že matice všetkých kamier spočiatku dokonale zachytávajú infračervené žiarenie, ktoré je v skutočnosti nevyhnutné pre činnosť termokamery. Ďalšou vecou je, že výrobcovia fotografických zariadení zabezpečujú, aby zariadenia videli to isté ako ľudské oko. Na tento účel je pred matricu umiestnený špeciálny filter, ktorý absorbuje alebo odráža takmer všetko infračervené žiarenie - „tepelné zrkadlo“ alebo horúce zrkadlo. S týmto filtrom sa krivka odozvy matice podobá krivke ľudského oka. Výroba termokamery vlastnými rukami z fotoaparátu je preto jednoduchá, stačí vykonať dva kroky - odstrániť tepelné filtre z kamery a namiesto nich nainštalovať filter viditeľného spektra. Ako však ukazuje prax, posledná uvedená nie je vždy nevyhnutná.

Rozsah použitia domácej termokamery

Je možné takto vyrobenú termokameru použiť pre potreby domácnosti? Celkom. Bude takáto termokamera vhodná na stavbu alebo napríklad na lov? Dosť možno. V každom prípade sa priaznivcom rekreácie v prírode určite bude takéto zariadenie páčiť. S jeho pomocou budete môcť v noci ovládať prístup zvierat do vášho tábora, ako aj hľadať stratených členov skupiny v hmle alebo oblakoch prachu.

Ak máte k dispozícii nepotrebnú zrkadlovku, asi 40 dolárov za IR filter, túžbu a možnosť demontovať kameru, potom samozrejme stojí za to vyskúšať túto možnosť.

Možnosť č. 2. Tepelná kamera pre svojpomocne pomocou infračerveného teplomeru a dosky Arduino

Myšlienka tejto metódy je veľmi jednoduchá. Na vytvorenie termokamery vlastnými rukami budete potrebovať lacný infračervený teplomer - ide o zariadenie, ktoré dokáže na malú vzdialenosť zmerať teplotu konkrétneho bodu v priestore, a dosku Arduino, cez ktorú ju z nejakej baterky pripájame k RGB LED.

Doska Arduino je softvérový a hardvérový nástroj určený pre neprofesionálnych používateľov na vytváranie jednoduchých systémov v oblasti automatizácie a robotiky.

Systém naprogramujeme tak, aby svetlo žiarovky bolo sfarbené rôznymi farbami v závislosti od odčítaných údajov teplomera. Urobme to tradične tak, aby červená farba zodpovedala vysokej teplote a modrá nízkej teplote. Takže nasmerovaním baterky so zabudovaným teplomerom na akýkoľvek objekt automaticky zvýrazníme tento objekt príslušnou farbou v závislosti od jeho teploty. Ak k tejto súprave pridáte kameru, budete nielen schopní farebne vidieť teplotu povrchov objektov okolo vás, ale získate aj obrázky, ktoré nie sú horšie ako tie, ktoré vidia aj tie najdrahšie termálne kamery.

Kde je možné použiť takúto termokameru?

Takéto zariadenia samozrejme nie sú ako termálne kamery na lov. Je ťažké vyrobiť výkonný prístroj vlastnými rukami. Ale predložená možnosť môže byť užitočná pre domáce potreby, najmä preto, že náklady na tento domáci dizajn nepresahujú 50 dolárov.

Číslo možnosti 3. Vylepšená domáca termokamera na snímanie statických objektov

Za vznik vďačia dvom nemeckým študentom, Maxovi Ritterovi a Markovi Coleovi. Títo mladí obyvatelia Mindelheimu vymysleli zariadenie, ktoré sa veľmi ľahko vyrábalo, a za to dostali ocenenie v roku 2010 na Fóre pre vedu a techniku.

Zariadenie sa skladá z dvoch serv (pre horizontálny a vertikálny pohyb), radiča Arduino (zodpovedného za spracovanie signálov a prenosu údajov do PC), bezkontaktného modulu teplotného senzora (napríklad MLX90614-BCI), laserového modulu alebo laserového ukazovateľa (bude indikovať oblasť skenovania) ), telo a webová kamera. Budete tiež potrebovať dva 4,7 000 rezistory a statív.

Fotoaparátu je priradená rola akéhosi hľadáčika oblasti skenovania, ako aj zdroj pôvodného obrázka, akákoľvek lacná webová kamera túto úlohu zvládne (čím menšia, tým lepšia).

Dáta generované snímačom je možné načítať pomocou SMBus a PWM. Náš prípad umožňuje aj použitie snímača s indexmi BCI. Napájanie 3V. Index BCI označuje typ tvarového faktora s dýzou, ktorá poskytuje úzky zorný uhol 5 °.

zhromaždenie

• Dosku Arduino umiestnime do puzdra s priehradkou na batériu.
• Servomotor zafixujeme super lepidlom alebo epoxidom v prednom prázdnom priestore dosky.
• Druhý servomotor umiestnime do rotačného zariadenia a celú konštrukciu zafixujeme.
• Pripojíme infračervený teplomer k Arduinu pripojením uzemnenia na GND, SDA na PIN4 VIN na 3,3 V a SCL na PIN5. Nainštalujte tiež 4,7k rezistor pripojením SDA na 3,3V a SCL na 3,3V.
• Pripojíme laserovú kartu alebo laserové ukazovátko. Je to kvôli tomu, aby ste mali prehľad o tom, kde v súčasnosti prebieha skenovanie.
• Webovú kameru inštalujeme tak, aby sa jej smer presne zhodoval so smerom infračerveného senzora a laseru.

A to je všetko. Vyrobili ste si termokameru vlastnými rukami!

Načo je to dobré?

Proces skenovania objektu a vydania tepelnej mapy trvá asi minútu, pretože senzor naskenuje budúci obraz bod po bode. To je samozrejme pre proces lovu úplne zbytočné. Táto domáca termokamera pre stavbu a ďalšie opravy však bude vynikajúcim pomocníkom. Môže sa napríklad použiť ako skúšobná metóda na vykurovanie elektrických spojov alebo energetických zostáv. Prístroj umožňuje vidieť nielen termogram, ale aj kvantitatívne hodnoty teplôt.

Okrem pomalej prevádzky má termokamera ešte jednu nevýhodu - je pevne pripevnená k počítaču, čo znemožňuje mobilitu. Ale v niektorých prípadoch sa schopnosti zariadenia a jeho náklady úplne ospravedlňujú - za všetky komponenty budete musieť zaplatiť najviac 200 dolárov. e.

závery

Z možností, ktoré sme opísali pri zostavovaní domácich termokamery, vyplývajú dva závery:

1. Je celkom možné vyrobiť si termokameru sami.
2. Domáca termokamera má veľmi úzky rozsah.

Preto, ak potrebujete termokameru pre globálne účely, mali by ste odložiť experimenty a minúť peniaze na vysokokvalitné vybavenie. Každý, kto má rád iba dizajn a ktorý je celkom spokojný s možnosťami domácich výrobkov, môže dostať radu - zhromažďujte, experimentujte a môže sa stať, že budete schopní prekonať úspechy nami opísaných domácich možností a vytvoriť si oveľa pokročilejšie termokamery pre lov vlastnými rukami. Ísť na to!

Tí, ktorí nie sú zvlášť priateľskí s spájkovačkou a skrutkovačom, ale veľmi radi trávia čas v prírode, rovnako ako tí, pre ktorých môže byť užitočné pre profesionálne účely vizualizovať teplotné vlastnosti predmetov v rozmedzí od 0 do 100 ° C, sa odporúča venovať pozornosť hotovému poloprofesionálnemu vybaveniu. Napríklad smartfóny s termokamerou Flir One.

Tieto zariadenia môžu dobre slúžiť poľovníkom a extrémnym cestujúcim, pretože sú pohodlné, mobilné a schopné pracovať pri teplotách od 0 do 45 ° C a vysokej vzdušnej vlhkosti. A zároveň sa náklady na takéto zariadenie veľmi nelíšia od nákladov na všetky druhy domácich výrobkov.

Neviem ako vy, ale vždy ma zaujímalo: ako by vyzeral svet, keby boli farebné kanály RGB v ľudskom oku citlivé na iný rozsah vlnových dĺžok? Keď som sa prehrabal dnom, našiel som infračervené baterky (850 a 940 nm), sadu infračervených filtrov (680 - 1050 nm), čiernobiely digitálny fotoaparát (vôbec žiadne filtre), 3 objektívy (4 mm, 6 mm a 50 mm) určené na fotografovanie v infračervenom svetle. No, skúsme to vidieť.

Na tému IR fotografia s odstránením IR filtra na Habrého - tentokrát budeme mať viac možností. Tiež fotografie s inými vlnovými dĺžkami v kanáloch RGB (najčastejšie s IR zachytením) možno vidieť na príspevkoch z Marsu a všeobecne.

Jedná sa o baterky s IR diódami: 2 vľavo pri 850 nm, pravé v 940 nm. Oko vidí slabú žiaru pri 840 nm, pravé svetlo iba v úplnej tme. Pre infračervenú kameru sú oslnivé. Zdá sa, že oko si zachováva mikroskopickú citlivosť na blízke infračervené žiarenie + LED žiarenie je pri nižšej intenzite a pri kratších (\u003d viditeľnejších) vlnových dĺžkach. Prirodzene, s výkonnými IR LED musíte byť opatrní - ak máte šťastie, môžete si nepozorovane vypáliť sietnicu (rovnako ako z IR laserov) - jediná vec, ktorá vás zachráni, je to, že oko nedokáže sústrediť žiarenie do určitého bodu.

Čiernobiely 5 megapixlový fotoaparát noname USB - na snímači Aptina Mt9p031. Dlho otriasli Číňanmi okolo čiernobielych fotoaparátov - a jeden predajca nakoniec našiel to, čo som potreboval. Vo fotoaparáte nie sú vôbec žiadne filtre - môžete vidieť od 350 nm do ~ 1050 nm.

Ciele: tento má 4 mm, stále je ich 6 a 50 mm. Pri 4 a 6 mm - navrhnutých na prácu v infračervenom rozsahu - bez toho by boli pri infračervenom rozsahu bez preostrovania obrázky neostré (príklad bude uvedený nižšie, s konvenčnou kamerou a infračerveným žiarením 940 nm). Ukázalo sa, že C-mount (a CS s 5mm ohniskovou vzdialenosťou) pochádzali zo 16mm kamier zo začiatku storočia. Objektívy sa stále aktívne vyrábajú - ale už pre systémy sledovania videa, vrátane renomovaných spoločností ako Tamron (objektív 4 mm je práve od nich: 13FM04IR).

Filtre: Znovu som našiel sadu infračervených filtrov od 680 do 1050 nm od Číňanov. Test IR prenosu však priniesol neočakávané výsledky - vyzerá to tak, že nie pásmové filtre (ako som si to predstavoval), ale skôr rôzne farby „hustoty“ - čo mení minimálnu vlnovú dĺžku prenášaného svetla. Filtre po 850 nm sa ukázali ako veľmi husté a vyžadovali dlhú expozíciu. IR-Cut filter - naopak, prepúšťa iba viditeľné svetlo, budeme ho potrebovať pri natáčaní peňazí.

Filtre viditeľného svetla:

IR filtre: červený a zelený kanál - vo svetle 940nm baterky, modrý - 850nm. IR-Cut filter - odráža IR žiarenie, preto má takú zábavnú farbu.

Začnime strieľať

Panoráma v noci: môžete vidieť rozdiel vo farbe rôznych svetelných zdrojov: „energeticky efektívny“ - modrý, viditeľný iba v blízkej infračervenej oblasti. Žiarovky sú biele, svietia v celom rozsahu.

Regál: Takmer všetky bežné objekty sú v IR takmer bezfarebné. Buď čierna alebo biela. Iba niektoré farby majú výrazný „modrý“ (krátkovlnný IR - 760 nm) odtieň. LCD obrazovka hry „Len počkaj!“ - neukazuje nič v rozsahu IR (aj keď to funguje pre odraz).

Mobilný telefón s obrazovkou AMOLED: na IR v ňom nie je vôbec nič vidieť, rovnako ako modrá kontrolka LED na stojane. Na pozadí - nič nie je viditeľné ani na obrazovke LCD. Modrá farba na lístku metra je priehľadná v IR - a je viditeľná anténa pre RFID čip vo vnútri lístka.

Pri 400 stupňoch sú spájkovačka a sušič vlasov veľmi svetlé:

Hviezdy

Fotografia prvej hviezdy večer s obyčajným fotoaparátom:

IR kamera bez filtra:

Ďalší príklad prvej hviezdy v pozadí mesta:

Peniaze

1 000 rubľov s filtrami 760, 850 a 1050 nm: iba jednotlivé prvky sú potlačené atramentom absorbujúcim IR:

5 000 rubľov:

5 000 rubľov bez filtrov, ale s osvetlením pri rôznych vlnových dĺžkach:
červená \u003d 940 nm, zelená - 850 nm, modrá - 625 nm (\u003d červené svetlo):

Tým sa však infračervené peňažné triky nekončia. Bankovky majú anti-Stokesove značky - keď sú osvetlené IR svetlom pri 940 nm, žiaria vo viditeľnom rozsahu. Fotografovanie bežným fotoaparátom - ako vidíme, infračervené svetlo trochu prechádza cez zabudovaný filter IR-Cut - ale preto, objektív nie je optimalizovaný na infračervené žiarenie - obraz je neostrý. Infračervené svetlo vyzerá svetlo fialovo, pretože sú to filtre Bayer RGB.

Ak teraz pridáme filter IR-Cut, uvidíme iba žiariace anti-Stokesove značky. Prvok nad „5 000“ - svieti najjasnejšie, je viditeľný aj pri nie jasnom osvetlení miestnosti a osvetlení diódou / baterkou 4W 940nm. Tento prvok obsahuje aj červený fosfor - po ožiarení bielym svetlom (alebo IR-\u003e zeleným z anti-Stokesovho fosforu rovnakej značky) niekoľko sekúnd žiari.

Prvok mierne napravo od „5 000“ je fosfor, ktorý po ožiarení bielym svetlom istý čas svieti nazeleno (nevyžaduje infračervené žiarenie).

Zhrnutie

Všeobecne v skutočnosti je akýkoľvek digitálny fotoaparát schopný pracovať ako zosilňovač obrazu (zosilňovač obrazu) pre NVD nulovej generácie (zariadenie na nočné videnie) (tieto zariadenia na nočné videnie využívajú aktívne infračervené osvetlenie terénu), pretože samotné matice kamery prijímajú nielen viditeľné, ale aj a tiež infračervené spektrum. Prebytočné svetlo sa odstraňuje pomocou svetelných filtrov (v našom prípade sa používa infračervený filter) a to tak, aby obraz, ktorý fotoaparát produkuje, zodpovedal tomu, ako ho vníma ľudské oko. U lacných fotoaparátov je infračervený filter veľmi slabý alebo vôbec nemusí existovať, aby ste skontrolovali, či môžete napríklad do fotoaparátu mobilného telefónu zasunúť diaľkové ovládanie (diaľkové ovládanie). Na základe toho môžete demontovať infračervený filter z bežnej webovej kamery, zároveň je žiaduce zvýšiť citlivosť webovej kamery a zbaviť sa obrazového šumu za zlých svetelných podmienok.

Demontáž infračerveného filtra z webovej kamery

Zvážme proces demontáže infračerveného filtra, napríklad použijeme webovú kameru Logitech Webcam C120. Tento model je jedným z najpohodlnejších a najoptimálnejších fotoaparátov pre našu tému.

• Najskôr musíte rozobrať puzdro, odstrániť kryt na prednej pologuli, odstrániť gumovú zátku zakrývajúcu miesto, kde sa nachádza upevňovacia skrutka, a potom odskrutkovať samotnú skrutku. Na vykonanie týchto operácií budete potrebovať aspoň tenký krížový skrutkovač (bolo by lepšie použiť hodinky), zástrčku bude treba odstrániť vystrčením ostrým predmetom, hoci to môžete urobiť nechtami.

• Po odskrutkovaní sa kamera rozloží na dve polovice - pologule, musíte ich preto od seba oddeľovať opačným smerom od stredového švu. Štandardný stojan môžete odstrániť, ak ho v budúcnosti nebudete potrebovať. Vytiahnite svetlovod z kontrolky LED a vyberte tlačidlo umiestnené na zadnej strane fotoaparátu.

• Teraz musíte zo štrbín vytiahnuť dosku, na ktorej je pripevnený objektív. Potom vyberte zaostrovací krúžok z objektívu a samotný objektív sa odskrutkuje z maticového krytu. Odložte všetko, čo ste zatiaľ odstránili, teraz musíte urobiť hlavnú vec - maticu.

• Ak chcete odstrániť kryt z matice, musíte odskrutkovať dve skrutky umiestnené na zadnej strane dosky. Plášť po obvode je pevne prilepený k doske, takže ho musíte odstrániť veľmi opatrne, ale zároveň je potrebné vyvinúť určité úsilie. Po odstránení všetkého je vhodné kryt a dosku s matricou na chvíľu odložiť, aby ste maticu náhodne nepoškodili.

• Teraz prejdime k hlavnému kroku. Infračervený filter je prilepený k puzdru zvnútra, je lepšie ho rozoberať s okuliarmi, pretože infračervený filter je vyrobený zo skla a po oddelení puzdra od filtra môžu do očí lietať malé kúsky skla.

• To je všetko, kamera pre nočné videnie je hotová. Teraz zostáva pripevniť puzdro na svoje miesto (pri inštalácii dávajte pozor na kľúče, ktoré sú umiestnené na puzdre a doske - výstupky a otvory, respektíve ich vyrovnanie zaisťuje správnu polohu puzdra). Zaskrutkujte objektív do krytu, pripojte fotoaparát a vyskúšajte funkčnosť.

Teraz musíte umiestniť kameru do vhodného krytu (môžete použiť aj štandardný kryt, ak vám jeho tvar a rozmery vyhovujú) a umiestniť ho na potrebné miesto, napríklad nad dvere, pripojením kábla fotoaparátu k počítaču.

Okrem toho, že samotná infračervená kamera je menej citlivá na zlé osvetlenie, a preto je vhodnejšia na použitie ako bezpečnostná kamera, má množstvo zaujímavých funkcií:

Prvá a hlavná vlastnosť vyplýva zo samotnej podstaty infračervenej kamery, vníma infračervené žiarenie, čo znamená, že infračervené osvetlenie neviditeľné voľným okom (princíp nulovej generácie - NVD) bude s takouto kamerou dobre fungovať.

A druhou vlastnosťou infračervenej kamery je, že určité materiály (napríklad syntetika) sú priepustné pre infračervené žiarenie. V infračervenom svetle sú tiež viditeľné bezpečnostné čiary v bankovkách. Pre zábavu vyzerajú žily na ľudskom tele zachytené infračervenou kamerou komicky.

Ako vidíte, výroba IR nočnej kamery z jednoduchej webovej kamery je veľmi jednoduchá a lacná. Možnosti takejto zmeny sú veľmi zaujímavé tak z hľadiska praxe, ako aj z hľadiska jednoduchej zvedavosti a zábavy. Môžete tiež vytvoriť modul infračerveného osvetlenia, tento modul je možné použiť na nočné videnie v spojení s bežným mobilným telefónom, kamera mobilného telefónu dokáže rozpoznať infračervené spektrum, takže získate skutočné mobilné zariadenie na nočné videnie.