Noční vidění a infračervené záření jsou dvě technologie běžně používané ke zlepšení viditelnosti v prostředí se slabým osvětlením. I když mají určité společné rysy, jejich základní myšlenky a aplikace se liší.
Schopnost vidět za zhoršených světelných podmínek zesílením dostupného světla se nazývá noční vidění. Infračervená (IR) technologie využívá tepelné zobrazování k detekci a zobrazení tepla vyzařovaného předměty.
Přečtěte si tento článek a zjistěte více o nočním vidění a infračerveném záření a o tom, jak se od sebe liší.
Co je noční vidění?
Schopnost vidět za zhoršených světelných podmínek zesílením dostupného světla se nazývá noční vidění. Tato technika funguje tak, že shromažďuje a zvětšuje stávající okolní světlo, jako je měsíční nebo hvězdné světlo, a vytváří viditelný obraz. V zařízeních pro noční vidění se často používá trubice zesilovače obrazu, která mění fotony světla na elektrony a zesiluje je, aby vytvořila jasnější obraz. Vojenské jednotky, orgány činné v trestním řízení a lovci tyto pomůcky často používají.
Princip nočního vidění je snadný. Když světelné fotony dopadnou na fotokatodu v zařízení pro noční vidění, přemění se na elektrony, které jsou následně urychleny elektrickým polem a projdou mikrokanálovou deskou (MCP). MCP se skládá z malých kanálků nebo trubic potažených charakteristickým materiálem, který zesiluje elektrony stokrát nebo dokonce milionkrát.
Zařízení pro noční vidění jsou k dispozici v různých typech, včetně brýlí, monokulárů a dalekohledů. Brýle zakrývají oči a poskytují široké zorné pole, zatímco monokuláry a dalekohledy jsou ruční zařízení používaná pro sledování nebo průzkum.
Moderní přístroje pro noční vidění využívají digitální zpracování obrazu ke zlepšení kvality obrazu a snížení šumu. Některá zařízení pro noční vidění mají navíc infračervené iluminátory, které vyzařují infračervené světlo, které není viditelné pro lidské oko, ale může být detekováno zařízením pro noční vidění. To umožňuje uživateli vidět v úplné tmě.
Na základě technologie použité v trubici zesilovače obrazu jsou zařízení pro noční vidění rozdělena do tří generací. Nejjednodušší a cenově nejdostupnější typ nočního vidění poskytují přístroje první generace, které využívají jednu fotokatodu a mikrokanálovou destičku. Zařízení druhé generace používají vícealkalickou fotokatodu a vylepšený design mikrokanálových destiček, které poskytují jasnější obraz s větším kontrastem a rozlišením. Zařízení třetí generace používají fotokatodu z arsenidu galia a pokročilejší design mikrokanálových destiček, což má za následek jasnější a ostřejší obraz s větším rozsahem.
Technologie nočního vidění má mnoho aplikací. Často se používá k navigaci a provozu v prostředí se slabým osvětlením vojenským personálem, donucovacími orgány a lovci. Může být také použit pro noční sledování, pátrací a záchranné mise a sledování zvířat. Některá civilní zařízení, jako jsou bezpečnostní kamery, dalekohledy a dokonce i mobilní telefony, nyní zahrnují funkce nočního vidění. Použití zařízení pro noční vidění je však v mnoha zemích přísně omezeno a je nezákonné je používat bez formálního povolení pro konkrétní činnosti, jako je lov nebo sledování.
Co je to infračervené?
Infračervená (IR) technologie využívá tepelné zobrazování k detekci a vytvoření viditelného obrazu tepla vyzařovaného předměty. Tato technika je založena na skutečnosti, že všechny objekty s teplotou vyšší než absolutní nula (-273.15°C) produkují infračervené záření, které termovizní kamery dokážou detekovat.
Infračervené kamery vytvářejí teplotní mapu oblasti pomocí pole detektorů citlivých na infračervené záření. Výsledný obrázek zobrazuje změny teploty jako různé odstíny šedi, přičemž teplejší objekty se jeví jako jasnější a chladnější objekty vypadají tmavší. Infračervené kamery lze také použít k měření teploty objektů analýzou intenzity infračerveného záření, které vyzařují.
Infračervená technologie má mnoho aplikací. Často se používá v monitorovacích kamerách, bezpečnostních systémech a při hašení požárů k identifikaci přítomnosti lidí, zvířat nebo předmětů v prostředí se slabým osvětlením nebo v zakouřeném prostředí. V průmyslovém prostředí se také používá ke sledování teploty strojů a zjišťování možných závad nebo poruch. V lékařství se infračervená termografie používá k identifikaci a diagnostice široké škály nemocí, včetně rakoviny prsu, zánětů a kloubních problémů.
Infračervená technologie je rozdělena do dvou typů: aktivní a pasivní. V aktivní infračervené technologii se zdroj infračerveného světla, jako je laser, používá k osvětlení cíle a detekci odraženého světla. K osvětlení cíle a detekci odraženého světla se používá laser. To se často používá v aplikacích pro noční vidění a měření vzdálenosti. Naproti tomu pasivní infračervená technologie detekuje infračervené záření vyzařované předměty bez nutnosti vnějšího osvětlení. To je široce používáno v aplikacích tepelného zobrazování a měření teploty.
Rozdíl mezi nočním a infračerveným viděním
Následující tabulka zdůrazňuje hlavní rozdíly mezi nočním viděním a infračerveným zářením −
Zabezpečení je obvykle nepřetržitá práce, která nekončí jen proto, že zapadne slunce. Mnoho našich zákazníků, zejména v komerčním průmyslovém sektoru, vyžaduje pokročilé nástroje pro noční sledování k zajištění perimetrického zabezpečení nebo ke sledování budov nebo jiných objektů po setmění. Vždy doporučuji IP kamery s vestavěnými IR (infračervenými) LED pro nejvyšší kvalitu nočního video sledování.
Vidět to, co lidské oko nedokáže
IR kamery nebo kamery pro noční vidění využívají k osvětlení obrazu ve tmě infračervené světlo.
Nevidíme to, ale infračervené světlo je ve skutečnosti všude kolem nás. IR kamery detekují tyto neviditelné infračervené vlnové délky, což umožňuje kameře vidět ve tmě. Většina IR kamer má řadu IR LED (často umístěných kolem objektivu), které přenášejí infračervené světlo v noci, nebo kdykoli se kamera přepne do nočního režimu.
Protože infračervené světlo může rušit barevné snímky, většina IR kamer má IR cut-off filtr, který blokuje infračervené světlo během dne. Filtr je umístěn mezi objektivem fotoaparátu a snímačem, aby umožnil průchod viditelného světla ve dne a zároveň blokoval infračervené vlnové délky. Jakmile úroveň světla klesne na určitý bod, filtr se posune, aby umožnil infračervené světlo dovnitř. Tento proces se někdy nazývá True Day Night (TDN), protože poskytuje věrné barevné obrazy během dne a černobílé nebo noční vidění v noci. .
V situacích, kdy je okolní světlo minimální až žádné (například noční sledování maloobchodních prodejen nebo kancelářských budov bez oken nebo přirozeného světla), ani TDN kamera neposkytne křišťálově čistý obraz. K osvětlení úplné tmy potřebujete výkonné IR iluminátory.
IR, které jde na dálku
Chcete-li zachytit detaily ve tmě, ujistěte se, že kamera, kterou používáte, má vzdálenost infračerveného osvětlení, která je dostatečná pro oblast, kterou potřebujete zachytit. Kamery pro noční vidění s nižší kvalitou mohou mít více LED světel, ale mohou zesvětlit pouze objekty vzdálené několik stop. Podívejte se na technický list nebo otestujte kameru, abyste zjistili, zda poskytuje dostatečnou vzdálenost osvětlení. (Infračervené kamery vyšší kvality mohou osvětlit předměty vzdálené 150 stop nebo více).
I na bližší vzdálenosti je dobré si fotoaparát vyzkoušet, abyste věděli, co můžete očekávat.
V tomto příkladu níže můžete vidět, co se stane, když je IR povoleno, a když není. Podívejte se, jak IR kamera nalevo stále osvětluje objekt, dokonce i při 0 luxech, zatímco kamera napravo bez IR není schopna nic zachytit? Bez IR zorné pole nakonec zčerná.
Vyvarujte se vyblednutí
Pokud jste v minulosti nasadili infračervené kamery, možná jste zažili nešťastný efekt „vybělení“, kdy infračervené záření kamery přesvítilo objekt do bodu, kdy již není viditelně rozeznatelný. K tomu může dojít, když se objekt přesune příliš blízko k fotoaparátu.
Chcete-li se tomuto úskalí vyhnout, hledejte kamery s dynamickým inteligentním IR nebo vestavěnými LED diodami, které se automaticky přizpůsobí tak, aby kompenzovaly vzdálenost objektu, aby byla zajištěna správná expozice.
Viz příklad níže. Video vpravo bylo pořízeno venkovním IR Dome March Networks ME4, který má dynamické inteligentní IR, zatímco video vlevo bylo pořízeno kamerou, která má tuto funkci vypnutou.
Můžete vidět, že když se přiblížím k fotoaparátu, LEDky fotoaparátu nalevo osvětlí můj obličej, takže je těžké vidět rysy mého obličeje. S dynamickým inteligentním IR je však osvětlení rovnoměrnější a celková kvalita obrazu je lepší.
Dynamické inteligentní IR kamery snižují efekt „vybělení“ automatickým nastavením světla tak, aby poskytovalo konzistentní osvětlení bez ohledu na to, jak daleko je objekt od kamery. To je zvláště užitečné, pokud monitorujete menší vnitřní prostory, kde se předměty nebo lidé mohou dostat do blízkosti kamery. (Důležitá poznámka: dynamické chytré IR je ne užitečné, pokud monitorujete větší prostory, jako jsou stadiony nebo parkoviště. V těchto případech doporučuji vypnout dynamické inteligentní IR a používat pouze IR.)
Doporučené postupy pro IR kamery
Abychom to shrnuli, kamery pro noční vidění mohou být skvělým doplňkem vašeho celkového plánu zabezpečení, ale je důležité vědět, jaký typ kamery potřebujete a kdy použít dynamické chytré IR.
- Zvažte svou aplikaci. Potřebujete vnitřní nebo venkovní noční dohled? A jak velká je vaše oblast pokrytí? Ujistěte se, že jste vybrali fotoaparát, který je vyroben pro vaši konkrétní aplikaci a má požadovanou kapacitu objektivu a nebo zoomu.
- Přizpůsobte IR vašim potřebám. Použijte dynamické inteligentní IR pro noční pokrytí v menších vnitřních prostorách. Vypněte dynamické inteligentní IR a používejte pouze IR pro větší plochy, jako jsou parkoviště a stadiony.
- Zvažte vzdálenost osvětlení. Projděte si technické specifikace vaší kamery, abyste se ujistili, že její IR schopnosti dokážou pokrýt vzdálenost, kterou potřebujete. V případě potřeby zvažte přidání samostatného IR paprsku pro doplnění osvětlení v noci.
Jako vždy nám neváhejte poslat své dotazy a připomínky.
