Печать

ИК подсветка сегодня

Н.И.Чура (АЛГОРИТМ БЕЗОПАСНОСТИ №4 2004)

 

Современные системы видеонаблюдения уже нельзя представить без использования инфракрасных (ИК) осветителей. Только 8-10 лет назад - это почти эксклюзивные дорогостоящие изделия только от известных зарубежных производителей. В массе своей они были представлены прожекторами на основе галогенных ламп накаливания мощностью от десятков до сотен ватт. ИК- излучение в них формируется дисперсионными фильтрами из ИК стекла, которые поглощают видимую часть спектра. Иногда таким фильтром служит колба лампы. Основным недостатком ИК- прожекторов на лампах накаливания можно считать ограниченный срок службы лампы, особенно при большой нестабильности напряжения в отечественных электрических сетях. В результате частой замены дорогостоящих ламп возрастают эксплуатационные расходы на систему подсветки. Но и сегодня такие прожекторы находят применение.

В те годы светодиодные ИК- осветители широко использовались лишь в вызывных панелях видеодомофонов как элементы "скрытой подсветки". Лишь немногие зарубежные производители предлагали светодиодные прожекторы. Российские производители ИК- подсветки для видеонаблюдения в то время делали только первые шаги. Тогда были созданы и запатентованы (патент РФ №2134906) первые образцы популярных в настоящее время камуфлированных излучателей: ИК- Пластина, ИК- Болт и ИК- Шпилька.

В настоящее время уже нельзя представить ночное скрытое видеонаблюдение без использования светодиодных ИК- осветителей. За последние годы значительно расширился их выбор с различными углами и дальностями освещения. Появились даже устройства с дистанционно изменяемым углом, а следовательно и дальностью освещения, для использования совместно с телекамерами, снабженными трансфокаторами. Разработка цветных телекамер с режимом день-ночь сделало возможным использование ИК- подсветки в цветных системах видеонаблюдения. Условно ИК- осветители на светодиодах можно разделить на собственно прожекторы и относительно маломощные устройства ИК-подсветки, как правило камуфлированного исполнения для скрытого локального освещения.

В современных ИК- осветителях используются светодиоды с линиями генерации 850-880, 920-930 и 940-950 нм. В любом случае наиболее эффективно применение осветителя с более короткой длиной волны, на которой чувствительность ПЗС матриц различных технологий составляет 15-25% от максимума в сравнение с 7-12% для максимально длинноволновых излучателей. Это ведет к существенному росту дальности действия подсветки. Кроме того, при более коротковолновом освещении минимально снижение четкости изображения в результате роста глубины взаимодействия светового потока с материалом ПЗС- матрицы и расфокусировки объектива из-за изменения коэффициента преломления материала объектива. С другой стороны, отчетливое свечение светоизлучающих площадок светодиодов с длиной волны 850-880 нм красного цвета может свести на нет все меры по скрытости наблюдения. Смещение линии генерации в область 940-950 нм приводит к снижению интенсивности свечения площадок излучателей с одновременным смещением цвета свечения к темно-вишневому, т.е. близкому к границе чувствительности глаза. Некоторое снижение четкости и контраста изображения при работе ПЗС- матрицы в ближнем ИК- диапазоне наряду с уже упомянутыми причинами обусловлена ростом фокального пятна объектива и монохромностью освещения. Специфичность изображения полученного телекамерой при ИК освещении кроме выше перечисленных причин обусловлена нивелированием коэффициентов отражения различных материалов и покрытий. Например, темные ткани и камуфляжная раскраска выглядят как практически равномерно светлые материалы. Но в ряде случаев подобный эффект увеличивает вероятность обнаружения объекта наблюдения.

Требование безусловности скрытости подсветки, особенно при освещении ближней зоны наблюдения наиболее просто реализовать с помощью диффузного отражения от потолка, стен или каких либо других экранов. Даже если удается получить максимально диффузное отражение практически в полусферу, в качестве излучателя наиболее эффективно применять широкоугольные прожекторы, с углом засветки 70-90 угловых градусов. Другим решением, близким по эффекту скрытости, является применение осветителей с молочными и матовыми светофильтрами, выполненными в виде потолочных панелей и конструктивных аналогов ламп накаливания.

Необходимо отметить, что в результате высокой спектральной яркости светодиодов, применяемые ИК- светофильтры имеют чисто декоративный эффект и практически не участвуют в формировании спектра излучения. Кроме того, с помощью фильтров дисперсионного типа, которые в основном и применяются, практически не возможно без существенных потерь эффективно уменьшить паразитное видимое излучение. Видимая составляющая в ИК- светодиодах, проявляющаяся только при предельных токах, такая же узкополосная, как и основное излучение и расположена в областях 600 и 700 нм.

Питание ИК-осветителей, не снабженных встроенными стабилизаторами тока, следует производить от стабилизированных источников постоянного напряжения. Это обусловлено использованием светодиодов в режимах близких к предельным для достижения высокой эффективности. Кроме того, пульсации тока при плохой фильтрации, приведут к пульсациям освещенности и возможным флуктуациям яркости изображения в результате биений с кадровой разверткой телекамеры.

Ответственный производитель для светодиодного ИК- осветителя указывает:

- длину волны излучения;

- напряжение питания и потребляемую мощность;

- дальность подсветки для определенной чувствительности телекамеры;

- угол "подсветки" (диаграмму направленности), чаще всего по уровню ½ от максимума.

Если при этом не приводятся качественные характеристики получаемого изображения (достигаемого разрешения или отношения сигнал/шум) предполагается, что обеспечивается минимальное качество изображения с отчетливым различением неподвижной границы черного и белого полей большого размера.

При сравнении нескольких осветителей, с целью выбора наиболее подходящего устройства, при сравнимых потребляемых мощностях и диаграммах направленности, целесообразно ориентироваться на минимальную заявленную дальность освещения, предполагая маловероятным специальное занижение характеристик производителем.

С достаточной для практики точностью можно оценить излучаемую мощность по потребляемой мощности осветителя с учетом h (КПД) современных светодиодов, не превышающего 20-25%.

Известно, что с увеличением дальности освещенность уменьшается по квадратичному закону. Полагая линейной зависимость освещенности от мощности излучателя, очевидна квадратичная зависимость требуемой мощности с дальностью освещения. В первом приближении, при углах засветки до 65-70 угловых градусов уменьшение освещенности с расширением диаграммы направленности осветителя можно также считать квадратичным. Например, для увеличения дальности подсветки в 2 раза потребуется увеличить мощность в 4 раза или уменьшить угол в 2 раза. Эти простейшие соотношения позволят сравнить различные модели ИК- прожекторов.

В заключение можно сделать вывод, что несмотря на некоторые принципиальные недостатки, скрытое видеонаблюдения в темноте или в условиях малой освещенности с использованием ИК- подсветки является практически единственным достаточно простым и доступным способом получения визуальной информации.

Нормативные документы Российской Федерации

Нормативные документы Российской Федерации

 ПУЭ (выдержка из главы 1.7)

 ПУЭ (глава 2.1)

 ВСН 60-89

 РД 78.145-93

Установка домофонов домофона, установка домофонов домофона в Краснодаре, в офис, в частный дом, во многоэтажку, срочный ремонт домофонов домофона, срочный ремонт контроля доступа, программирование контроля доступа, установка доводчика, установка видео наблюдения, ремонт видео наблюдения, установка видеонаблюдения, ремонт видео наблюдения, система контроля доступа краснодар, ремонт компьютеров, срочный выезд мастера в любую точку Краснодарского края, переустановка Windows, замена винчестера, сгорел процессор что делать, установка антивируса, сгорел комп. Link kuban.ru