ИК-прожекторы для видеонаблюдения с датчиком движения: какой выбрать

Что такое инфракрасное (ИК) излучение?

Для начала рассмотрим таблицу электромагнитного излучения различных длин волн или, другими словами, частот.

Как видно из таблицы, наиболее коротковолновым излучением с максимальной частотой является гамма- и рентгеновское излучение. Это так называемое излучение — проникающее излучение. Далее идет видимый человеческому глазу свет — от фиолетового до красного. При дальнейшем снижении частоты человеческий глаз уже не будет воспринимать излучение как свет, но оно по-прежнему будет относиться к свету. Они называют это инфракрасным. При дальнейшем увеличении длины волны излучение входит в диапазон обычных радиоволн.

Чем интересен инфракрасный свет? Во-первых, он не воспринимается человеческим глазом, то есть невидим. А во-вторых, он отлично фиксируется современными видеокамерами.

Определение ИК-подсветки и ее необходимость

ИК подсветка предназначена для ночного видеонаблюдения, так как сама камера не различает объекты в темноте

Когда солнечный свет попадает на линзу, часть излучения поглощается, а часть отражается. Датчики улавливают отраженное излучение и регистрируют его. Затем в модуле обработки сигнал подвергается цифровому форматированию и в таком виде записывается или передается на устройство. Однако у такой системы есть недостатки: когда уровень освещенности становится слишком низким, разница между поверхностями и объектами слишком мала, чтобы датчики могли ее уловить. В темноте устройство беспомощно.

Инфракрасное освещение для камер решает эту проблему. Устройство излучает инфракрасное излучение. Человеческому глазу он невидим, но датчики улавливают отраженный сигнал и фиксируют его, формируя изображение обычным образом.

Качество «картинки» невысокое: картинка монохромная, «плоская», но достаточно четкая, так как температура живых и неживых объектов различается довольно сильно.

ИК-подсветка является энергоемким элементом. Камеры со встроенным освещением требуют дополнительного источника питания.

Важные параметры и характеристики

Основой устройств являются инфракрасные светодиоды. Они отличаются назначением, форм-фактором, мощностью излучения. Диапазон волн, которые они излучают, очень велик — 0,75-2000 мкм, поэтому вместо собственно технических свойств для описания элементов используются только те, которые непосредственно связаны с их свойствами:

• мощность в единицу времени — или количество тока, подаваемого через элемент;
• дальность излучения — дополнительная характеристика;
• сила светового потока — измеряется в пределах телесного или телесного угла в Вт/ср;
• серия излучаемых волн;
• номинальный прямой ток и максимальный импульс;
• величина падения напряжения;
• значение обратного напряжения.

Так как инфракрасные светодиоды не всегда работают в постоянном режиме, то в паспорте указаны параметры в непрерывном и импульсном режимах.

Разновидности ИК-подсветки

ИК-подсветка для домашней камеры наблюдения очень разнообразна. Приборы классифицируются по конструкции, дальности действия, характеру оптической системы и другим признакам.

По внешним параметрам

ИК-подсветка может быть частью самого устройства или быть автономным устройством. Первый вариант называется встроенным, второй – внешним.

• Встроенный находится в корпусе камеры. Он компактный, настраивается заодно с основным блоком, специфических алых изюминок не дает. Однако устройство имеет малую мощность, вероятность облучения очень высока. К недостаткам можно отнести высокий процент ложных срабатываний. Насекомые прекрасно чувствуют инфракрасное излучение и стремятся приблизиться к линзе. На таком расстоянии датчики реагируют на насекомых и бабочек так же, как на крупные тепловые объекты.
• Светодиодное ИК-освещениеВнешняя опция — ИК-осветитель. Одно устройство, которое необходимо установить и настроить. Это требует опыта и времени. Но прожектор можно выбрать по эффекту, дальности, чувствительности. Вместе с камерой он будет стоить меньше, чем модель со встроенным ИК-модулем. При установке устройства обратите внимание на возможность отвода тепла: мощный прожектор может перегреваться.

В любом случае прожектор работает на большем расстоянии, чем встроенная модель.

По сфере применения

Устройства работают в разных режимах. По этому признаку выделяют 3 основные группы:

• ИК-подсветка постоянного луча — устройство включается, когда чувствительный фотоэлемент получает сигнал. Настройки устанавливаются при первом включении и не меняются. Модели выпускаются как для улицы, так и для помещения.
• Импульсные — генерируют направленное излучение с определенной мощностью и частотой. Параметры настраиваются. Устройство потребляет меньше энергии и работает дольше.
• Периметр – охватывает максимальную площадь – до 200 кв м. Установить прожектор так, чтобы он охватывал охраняемую территорию и часть прилегающей территории.

При выборе учитывайте угол обзора видеокамеры. Для устройства подсветки оно должно быть меньше, чем для записывающего устройства, так как краевые части кадра часто остаются незаметными на экране.

По дальности волны

ИК-свет генерирует излучение с разными длинами волн:

• 720-750 нм — волны этой длины находятся в видимой части спектра. Прожекторы, работающие в этой зоне, используются для максимально дальнего освещения — охраны периметра, наблюдения за большой территорией. Вблизи прожектор заметен из-за красного свечения фона.
• 800 нм тоже видимое излучение, но малозаметное.
• 860-880 нм — обеспечивает работу камеры на небольшом расстоянии. Однако излучение совершенно невидимо для человеческого глаза. Этот вариант больше подходит для мониторинга внутри помещений.
• 920-950 нм — прожектор той же категории, но предназначенный для коротких дистанций.

Значения излучения приведены в паспорте продукта.

По форме выполнения

Инфракрасное освещение для камер по типу источника излучения делится на 2 типа:

• Светодиод — ИК-излучение генерируется полупроводниковыми элементами. Такое ИК-освещение потребляет меньше электроэнергии, не боится холода и очень долговечно. Однако прожектор на основе ледяных элементов стоит дороже.
• Лампа — источником излучения является инфракрасная лампа. Есть 2 типа прожекторов. Есть модели, непрерывно излучающие в ИК-диапазоне. Такие лампы покрыты специальным составом, пропускающим свет только в тепловом диапазоне. Другой вариант – модель со светофильтром. Он пропускает излучение с длиной волны выше 950 нм. Прожектор со светофильтром потребляет много энергии.

Ламповые излучатели намного дешевле. Однако такие лампы необходимо часто менять.

Сфера применения

Инфракрасное длинноволновое освещение требуется в следующих случаях:

• При слабом освещении ИК-подсветка позволяет подкорректировать полученное изображение. Дополнительное излучение позволяет подсветить тени, увидеть больше деталей в супермаркетах.
• Для системы скрытого видеонаблюдения необходима ИК-подсветка. В темноте прекрасно виден такой крупный тепловой объект, как человек, что позволяет предотвратить преступление.
• Ставят ИК-подсветку для увеличения пропускной способности системы видеонаблюдения. Он улучшает изображение, требует меньше времени на его обработку, а качество записи остается высоким.
• Устройство улучшает изображение с мегапиксельных камер.

Чтобы ИК-подсветка была максимально полезной, необходимо установить видеокамеру, чувствительную к излучению в тепловом диапазоне.

Зачем нужен ИК-прожектор для видеонаблюдения

После того, как мы узнали, что такое ИК-излучение, нетрудно понять, для чего служат приборы инфракрасного освещения. Допустим, мы освещали объекты таким прибором, который находится на объекте в полной темноте. Человеческому глазу никаких видимых изменений не произошло: как было темно, так и осталось.

Но, как мы уже знаем, матрица видеокамеры прекрасно видит ИК-спектр, а значит, видит и объекты, освещенные прожектором. Таким образом, инфракрасное освещение, излучающее в невидимом для нас спектре, является идеальным решением для организации скрытого видеонаблюдения за неосвещенными объектами.

Читайте также: Контроллер заряда солнечной батареи: основные типы и нужен ли он?

Есть ли вред для здоровья?

Поскольку для человека опасно излучение с длиной волны короче видимого спектра (имеется в виду проникающее излучение), можно предположить, что опасны и волны ниже видимого спектра. Это совершенно неверно. Коротковолновое излучение, от ультрафиолета и выше, опасно тем, что не только глубоко проникает в ткани и обжигает их, но и обладает ионизирующим свойством, разрушающим клетки организма.

Лонгвейв такими свойствами не обладает. Под ним даже не «сгоришь», как под тем же ультрафиолетом. Не поражает кожу и глаза, не проникает в ткани и совершенно безвреден. Поэтому использовать инфракрасное освещение совершенно безопасно.

Основные характеристики и особенности

Инфракрасные осветители, как и все излучающие устройства, обладают определенными характеристиками, наиболее важные из которых перечислены ниже.

Напряжение питания. В зависимости от назначения и силы тока устройства могут питаться как от сети 220 В, так и от адаптеров, и даже от собственных аккумуляторов.

Источник света. В ИК-свете в качестве источника света могут быть установлены лампы накаливания со специальными светофильтрами, газоразрядные лампы или инфракрасные светодиоды. Последний тип источника медленно, но верно вытесняет первые два благодаря высокому КПД и более длительному сроку службы.

Власть. Инфракрасные прожекторы, как и обычное освещение, могут иметь разную мощность: от единиц до десятков ватт. Чем выше мощность, тем ярче светит прожектор, но он и потребляет больше.

Область. Характеристика, определяющая «дальность» прожектора и качество освещения. Маломощный блок далеко не светит и очень посредственно освещает объекты. Мощные устройства позволяют осуществлять видеонаблюдение с большей площади и получать более качественное и яркое изображение.

Точка зрения. В зависимости от конструкции источники инфракрасного света могут улавливать тот или иной сектор излучения. Чем выше угол обзора, тем большая площадь будет освещена, но тем меньше будет дальность по сравнению с узконаправленным блоком той же мощности.

Длина волны. От этого свойства зависит, будет ли работа прожектора заметна невооруженным глазом. Чем больше длина волны, тем менее заметна работа устройства для человека, но тем ниже качество изображения, получаемого камерой.

Критерии выбора

При выборе прожектора для видеокамеры следует учитывать четыре основных особенности:

1. Потребляемая мощность. Чем меньше потребляемая мощность, тем дольше прожектор сможет работать автономно или потреблять меньше энергии из сети. При выборе устройства по этому критерию необходимо четко понимать, с каким оборудованием и в каких условиях будет эксплуатироваться устройство.
2. Площадь освещения. Если объект небольшой (комната, подъезд и т.д.), большая дальность не нужна — это пустая трата денег и электричества. А вот для наблюдения, например, за парковкой, ангаром или складом нужен прибор с большим радиусом действия.
3. Угол охвата. Оптимальный вариант – инфракрасный осветитель с таким же или чуть большим углом охвата, как у используемой с ним видеокамеры. Если угол меньше, возможности камеры не будут использованы полностью. Больше — прожектор будет тратить энергию, освещая участки, невидимые для камеры. Единственным исключением может быть широкоугольный прожектор, который освещает несколько камер одновременно.
4. Длина волны. Инфракрасный диапазон лежит в диапазоне от 730 до 900 нм. При выборе устройства по этому критерию необходимо учитывать не только то, заметит ли человек свет невооруженным глазом (он видит свет с длиной волны от 400 до 700 нм), но и характеристики камеры . Не все камеры хорошо видят во всем инфракрасном диапазоне. Кроме того, чем короче луч прожектора, тем четче изображение на камере.

Обзор моделей ИК-прожекторов

И напоследок небольшой обзор самых популярных инфракрасных проекторов различного назначения.

Dominiant 2+ IntraRed

Светодиодный прожектор с большой мощностью и отличным «дальнобойностью», собранный на немецких светодиодах Osram. Питается от сети через комплектный драйвер, излучение от устройства практически не видно невооруженным глазом. Полностью запечатан. Отличное решение для организации видеонаблюдения на крупных открытых и закрытых объектах. Оснащен фотодатчиком, который автоматически включает прожектор, когда окружающее освещение падает ниже 10 люкс. Стоимость прожектора 1500 — 2000 руб.

Основные характеристики:

1. Потребляемая мощность — 40 Вт.
2. Напряжение питания — 220 В переменного тока.
3. Дальность освещения — 65 м.
4. Длина волны — 850 нм.
5. Сектор охвата — 65 град.
6. Степень защиты от окружающей среды – IP66.
7. Диапазон рабочих температур — от -50 до +40 градусов Цельсия.
8. Размеры — 172х145х61 мм.
9. Вес/вес с водителем – 1,6/2,2 кг.
10. Производитель — Россия.

Germikom MR-20

Компактный маломощный прожектор с дальностью света до 22 м. Питание осуществляется от внешнего стабилизированного источника 12 В. Свет на устройстве совершенно незаметен. Корпус прожектора изготовлен из алюминия и полностью герметичен. Включается автоматически, когда окружающее освещение падает ниже 3 люкс. Отличное решение для длинных узких коридоров и подобных помещений и открытых площадок. Прожектор стоит 1000 руб.

Основные характеристики:

1. Потребляемая мощность — 1,2 Вт.
2. Напряжение питания — 12 В постоянного тока.
3. Дальность освещения — 16-22 м.
4. Длина волны — 880 нм.
5. Сектор охвата — 20 градусов.
6. Степень защиты от окружающей среды – IP66.
7. Диапазон рабочих температур — от -45 до +50 градусов Цельсия.
8. Размеры — 30х30х45 мм.
9. Вес — 0,1 кг.

Beward LIR3

Компактный, мощный прожектор с хорошим радиусом действия. Питание от внешнего источника 12В (не входит в комплект). Герметичный, может использоваться как в помещении, так и на улице. Фотодатчик автоматически включает прожектор при слабом окружающем освещении. В приборе используются инфракрасные светодиоды третьего поколения (3 шт.) с повышенной светоотдачей и увеличенным сроком службы. Стоимость изделия 3200 руб.

Основные характеристики:

1. Потребляемая мощность — 3,5 Вт.
2. Напряжение питания — 12 В постоянного тока.
3. Дальность освещения — 45 м.
4. Длина волны — 850 нм.
5. Сектор охвата — 75, 45 или 15 градусов.
6. Степень защиты от окружающей среды – IP66.
7. Диапазон рабочих температур — от -45 до +50 градусов Цельсия.
8. Размеры — 72х72х41 мм.
9. Вес — 0,6 кг.

IR Technologies D126-850-10

Мощное инфракрасное освещение с исключительно большой дальностью освещения. Оснащен ручной регулировкой мощности и выходом для переключения цветной камеры в дневной/ночной режим. Когда темнеет, он включается автоматически. Корпус выполнен из алюминия и полностью пылевлагозащищен. Прибор имеет небольшой сектор покрытия и идеально подходит для подсветки удаленных объектов. Благодаря встроенному стабилизатору напряжение питания может варьироваться от 10,5 до 30 В. Имеется защита от переполюсовки и скачков напряжения до 50 В. Стоимость изделия 5500 руб.

Основные характеристики:

1. Потребляемая мощность — 24 Вт.
2. Напряжение питания — 10,5-24 В постоянного тока.
3. Дальность освещения — 185 м.
4. Длина волны — 850 нм.
5. Сектор охвата — 10 градусов.
6. Степень защиты от окружающей среды – IP66.
7. Диапазон рабочих температур — от -50 до +40 градусов Цельсия.
8. Размеры — 83х18х61 мм.
9. Вес — 1,2 кг.

AXIS T90D40 IR-LED

Мощная инфракрасная подсветка для камер AXIS со сменными объективами, способная изменять угол луча от 10 до 80 градусов. Обладает высокой световой дальностью (до 500 м) при общей мощности светодиодов 100 Вт. Устройство оснащено таймером, фотодатчиком, пультом дистанционного управления. Есть управление питанием и вывод телеметрии. Он питается от сети 24 В, но в комплекте идет адаптер питания. Стоимость устройства 116 000 рублей.

Основные характеристики:

1. Потребляемая мощность — 100 Вт.
2. Напряжение питания -24 В постоянного или переменного тока.
3. Дальность освещения — 10-500 м в зависимости от угла рассеяния.
4. Длина волны — 850 нм.
5. Сектор охвата — сменные объективы 10, 35, 60, 80 градусов, вариант 120 градусов.
6. Степень защиты от окружающей среды – IP66.
7. Диапазон рабочих температур — от -50 до +50 градусов Цельсия.
8. Размеры — 180х277х75 мм.
9. Вес — 3,1 кг.
10. Длина кабеля — 2,5 м.