Fotografi inframerah. Kamera inframerah vs pencitraan termal Kamera inframerah

Dirancang untuk mengatur pemantauan terus menerus terhadap wilayah tersebut tidak hanya pada siang hari, tetapi juga dalam kondisi cahaya tampak yang tidak mencukupi, misalnya saat senja atau malam hari. Di fasilitas dengan berbagai ukuran dan industri, kamera pengintai video IR digunakan, yang mampu mempertahankan kendali penuh atas wilayah tersebut dalam gelap tanpa peralatan tambahan, seperti lampu sorot. Radiasi inframerah, yang banyak digunakan dalam pengawasan video, tidak terlihat oleh mata manusia, sehingga memiliki sejumlah keunggulan. Saat penerangan IR dihidupkan, tidak mengganggu mode pencahayaan normal, mengkonsumsi listrik yang relatif sedikit, dan yang terpenting, tidak terlihat oleh penyerang.

Pengoperasian penerangan IR internal cukup sederhana. Berdasarkan sinyal dari fotosensor internal, ketika iluminasi turun ke tingkat tertentu, kamera pengawasan video dengan iluminasi IR beralih ke mode pengoperasian hitam putih dan iluminasi IR otomatis menyala. Dalam mode ini, sensitivitas matriks meningkat beberapa kali lipat, dan fungsi pengurangan noise menghilangkan noise pada gambar, sehingga kamera pengawasan video dengan penerangan IR menghasilkan bingkai video monokrom informatif dari objek yang dipantau, terbenam dalam kegelapan yang hampir sempurna.

Yang paling efektif adalah LED IR generasi ketiga, yang dilengkapi dengan kamera video akhir-akhir ini. Penerangan latar yang diterapkan menggunakan dioda semacam itu jauh lebih efisien dan ekonomis. Dengan demikian, jangkauan iluminasi beberapa kamera mencapai 50 meter. Total konsumsi daya kamera tersebut tidak mencapai 10 W, dan kamera berfungsi dengan baik dalam cuaca dingin. Suhu pengoperasian sebagian besar kamera dengan penerangan IR memungkinkannya digunakan baik di cuaca beku yang parah di musim dingin maupun di cuaca yang sangat panas di musim panas.

Beberapa kamera IR dapat dikontrol melalui antarmuka UTC. Berkat ini, Anda dapat mengubah pengaturan kamera dari jarak jauh

Area aplikasi

Kamera video dengan penerangan IR biasanya dirancang untuk berfungsi sebagai bagian dari sistem pengawasan jalan. Oleh karena itu, produk ini dibuat dalam wadah logam tahan lama yang terlindung dari debu dan kelembapan. Beberapa kamera CCTV IR memiliki wadah anti perusak. Oleh karena itu, kamera semacam itu sering digunakan untuk pengawasan eksternal di fasilitas berisiko tinggi, kompleks keamanan, gudang, tempat parkir, dan area produksi.

Saya tidak tahu tentang Anda, tapi saya selalu bertanya-tanya seperti apa dunia ini nantinya saluran warna Apakah RGB di mata manusia sensitif terhadap rentang panjang gelombang yang berbeda? Setelah mencari-cari, saya menemukan senter inframerah (850 dan 940 nm), satu set filter IR (680-1050 nm), kamera digital hitam putih (tanpa filter sama sekali), 3 lensa (4mm, 6mm dan 50mm) dirancang untuk fotografi dalam cahaya IR. Baiklah, mari kita coba lihat.

Kami telah menulis tentang topik fotografi IR dengan penghapusan filter IR pada hub - kali ini kami akan memiliki lebih banyak peluang. Selain itu, foto dengan panjang gelombang lain dalam saluran RGB (paling sering menangkap wilayah IR) dapat dilihat di postingan dari Mars dan tentang luar angkasa secara umum.


Ini adalah senter dengan dioda IR: 2 yang kiri pada 850nm, yang kanan pada 940nm. Mata melihat cahaya redup pada 840 nm, mata kanan hanya melihat dalam kegelapan total. Untuk kamera IR, mereka mempesona. Mata tampaknya mempertahankan sensitivitas mikroskopis terhadap IR dekat + radiasi LED hadir dengan intensitas lebih rendah dan panjang gelombang lebih pendek (= lebih terlihat). Tentu saja, Anda harus berhati-hati dengan LED IR yang kuat - jika Anda beruntung, tanpa disadari Anda dapat mengalami luka bakar pada retina (seperti halnya laser IR) - satu-satunya hal yang menyelamatkan Anda adalah mata tidak dapat memfokuskan radiasi ke suatu titik. .

Kamera USB noname 5 megapiksel hitam putih - pada sensor Aptina Mt9p031. Saya menghabiskan waktu lama untuk menggoyahkan orang China tentang kamera hitam putih - dan salah satu penjual akhirnya menemukan apa yang saya butuhkan. Tidak ada filter sama sekali di kamera - Anda dapat melihat dari 350nm hingga ~1050nm.

Lensa: yang ini 4mm, ada juga yang 6 dan 50mm. Pada 4 dan 6mm - dirancang untuk bekerja dalam rentang IR - tanpa ini, untuk rentang IR tanpa pemfokusan ulang, gambar akan menjadi tidak fokus (contohnya ada di bawah, dengan kamera konvensional dan radiasi IR 940 nm). Ternyata dudukan C (dan CS dengan panjang flensa berbeda 5 mm) diwarisi dari kamera film 16 mm pada awal abad tersebut. Lensa masih diproduksi secara aktif - tetapi untuk sistem pengawasan video, termasuk oleh perusahaan terkenal seperti Tamron (lensa 4mm dari mereka: 13FM04IR).

Filter: Saya kembali menemukan satu set filter IR dari Cina dari 680 hingga 1050 nm. Namun, uji transmisi IR memberikan hasil yang tidak terduga - ini tampaknya bukan filter bandpass (seperti yang saya bayangkan), melainkan "kepadatan" warna yang berbeda - yang mengubah panjang gelombang minimum cahaya yang ditransmisikan. Filter setelah 850nm ternyata sangat padat dan memerlukan kecepatan rana yang lama. Filter IR-Cut - sebaliknya, filter ini hanya memancarkan cahaya tampak; kita akan membutuhkannya saat memotret uang.

Filter cahaya tampak:

Filter dalam IR: saluran merah dan hijau - dalam cahaya senter 940nm, biru - 850nm. Filter IR-Cut - memantulkan radiasi IR, itulah sebabnya warnanya begitu ceria.

Ayo mulai memotret

Panorama siang hari dalam IR: saluran merah - dengan filter pada 1050 nm, hijau - 850 nm, biru - 760 nm. Kami melihat bahwa pepohonan mencerminkan IR yang sangat dekat dengan sangat baik. Awan berwarna dan bintik-bintik berwarna di permukaan tanah disebabkan oleh pergerakan awan antar frame. Masing-masing bingkai digabungkan (jika mungkin ada pergeseran kamera yang tidak disengaja) dan digabungkan menjadi 1 gambar berwarna di CCDStack2 - sebuah program untuk memproses foto astronomi, di mana gambar berwarna sering dibuat dari beberapa bingkai dengan filter berbeda.

Panorama di malam hari: Anda dapat melihat perbedaan warna antara sumber cahaya yang berbeda: “hemat energi” - biru, hanya terlihat pada IR yang sangat dekat. Lampu pijar berwarna putih dan bersinar di seluruh rentang.

Rak Buku: Hampir semua objek normal hampir tidak berwarna di IR. Entah hitam atau putih. Hanya beberapa cat yang memiliki warna “biru” (IR gelombang pendek - 760 nm). Layar LCD permainan “Tunggu sebentar!” - tidak menampilkan apa pun dalam rentang IR (walaupun berfungsi untuk refleksi).

Ponsel Dengan Layar AMOLED: sama sekali tidak ada yang terlihat di IR, serta LED indikator biru di dudukannya. Pada latar belakang- tidak ada yang terlihat di layar LCD juga. Cat biru pada tiket metro berwarna transparan IR - dan antena untuk chip RFID di dalam tiket terlihat.

Pada suhu 400 derajat, besi solder dan pengering rambut bersinar cukup terang:

Bintang

Diketahui bahwa langit berwarna biru karena hamburan Rayleigh - oleh karena itu, dalam rentang IR kecerahannya jauh lebih rendah. Mungkinkah melihat bintang di malam hari atau bahkan siang hari di langit?

Foto bintang pertama di malam hari dengan kamera biasa:

Kamera IR tanpa filter:

Contoh lain bintang pertama dengan latar belakang kota:

Uang

Hal pertama yang terlintas dalam pikiran untuk memverifikasi keaslian uang adalah radiasi UV. Namun uang kertas memiliki banyak elemen khusus yang muncul dalam rentang IR, termasuk yang terlihat oleh mata. Kami telah menulis secara singkat tentang ini di Habré - sekarang mari kita lihat sendiri:

1000 rubel dengan filter 760, 850, dan 1050 nm: hanya elemen tertentu yang dicetak dengan tinta yang menyerap radiasi IR:

5000 rubel:

5000 rubel tanpa filter, tetapi dengan pencahayaan dengan panjang gelombang berbeda:
merah = 940nm, hijau - 850nm, biru - 625nm (= lampu merah):

Namun, trik uang inframerah tidak berakhir di situ. Uang kertas tersebut memiliki tanda anti-Stokes - bila disinari dengan sinar IR 940 nm, uang tersebut akan bersinar dalam kisaran yang terlihat. Fotografi dengan kamera biasa - seperti yang Anda lihat, cahaya IR melewati sedikit filter IR-Cut internal - tetapi karena... Lensa tidak dioptimalkan untuk IR - gambar tidak menjadi fokus. Cahaya inframerah tampak ungu muda karena filter Bayer RGB bersifat transparan IR.

Sekarang, jika kita menambahkan filter IR-Cut, kita hanya akan melihat tanda anti-Stokes yang bercahaya. Elemen di atas “5000” bersinar paling terang, terlihat bahkan dalam pencahayaan ruangan redup dan cahaya latar dengan dioda/senter 4W 940nm. Elemen ini juga mengandung fosfor merah - ia bersinar selama beberapa detik setelah disinari dengan cahaya putih (atau IR->hijau dari fosfor anti-Stokes dengan label yang sama).

Unsur di sebelah kanan “5000” adalah fosfor yang bersinar hijau selama beberapa waktu setelah disinari dengan cahaya putih (tidak memerlukan radiasi IR).

Melanjutkan

Uang dalam jangkauan IR ternyata sangat rumit, dan Anda dapat memeriksanya di lapangan tidak hanya dengan UV, tetapi juga dengan senter IR 940nm. Hasil pemotretan langit secara IR memunculkan harapan bagi astrofotografi amatir tanpa melakukan perjalanan jauh ke luar batas kota.

Kamera CCTV siang dan malam dapat secara mandiri beralih dari mode pengambilan gambar berwarna ke hitam putih dan sebaliknya, tergantung pada tingkat pencahayaan di area pengawasan. Peralihan dari satu mode ke mode lainnya terjadi melalui sensor khusus yang terletak di kamera, yang mengukur tingkat cahaya. Saat kegelapan mulai terjadi, kamera siang-malam beralih dari mode berwarna (siang) ke hitam-putih (malam).

Saat Anda memasang penerangan IR pada kamera video, kamera tersebut akan dapat bekerja sepanjang waktu bahkan dalam kegelapan total dan mengirimkan gambar berkualitas tinggi. Radiasi infra merah tidak terlihat oleh mata manusia, namun direkam oleh optik kamera video.

Kamera CCTV luar ruangan dengan penerangan IR

Kamera luar ruangan dengan penerangan IR dilindungi oleh casing tertutup khusus dari kondisi cuaca buruk (suhu, kelembapan, debu), dan dapat berfungsi dengan sempurna kapan saja sepanjang hari, bahkan dalam kegelapan total. Kamera luar ruangan dilengkapi dengan pemanas siang dan malam, yang memungkinkan Anda mempertahankan suhu yang dibutuhkan.

Dalam beberapa kasus, kamera kubah dengan penerangan IR digunakan untuk pengawasan luar ruangan. Mereka juga mampu mengikuti objek bergerak dan tetap memperhatikan perhatian operator.

Memilih kamera CCTV siang malam

Kamera siang/malam menjadi sangat populer akhir-akhir ini. Intinya, mereka hanya menggantikan kamera berwarna, yang memiliki sensitivitas lebih rendah dibandingkan kamera hitam putih. Jika anggaran Anda memungkinkan, lebih baik memilih kamera siang-malam yang “benar” atau “benar”; dalam hal ini, gambar akan berkualitas tinggi baik saat pengambilan gambar siang maupun malam.

Spesialis dari website toko online siap membantu dalam pemilihan dan pembelian kamera IR, kamera siang-malam, kamera jalan dengan penerangan IR. Kami akan memilihkan untuk Anda peralatan pengawasan video apa pun dari merek global dan domestik terkenal sesuai dengan tugas dan kemampuan klien.

Kamera infra merah buatan sendiri di tangan Anda akan sangat berguna saat Anda bertemu Bigfoot atau alien dari planet lain di hutan pada malam hari. Akan menyenangkan untuk memotret gambar malam biasa yang sangat menarik dengan kamera IR. Kamera IR juga tidak ada salahnya jika Anda baru saja memutuskan menjadi detektif swasta.

Oleh karena itu, kamera IR diperlukan dalam banyak situasi kehidupan, jadi sangat disarankan untuk membuatnya. Tentu saja, dengan tanganmu sendiri. Jika Anda melakukannya sesuai dengan petunjuk yang kami tawarkan (diuji dalam praktik), maka ini akan memungkinkan Anda mengambil gambar berkualitas cukup tinggi dalam gelap, meskipun hampir tidak ada cahaya.

Kami mengumpulkan bahan:

– kamera digital tipe Olympus FE-47 14MP;

– Filter warna Kongo Biru;

– 36 LED inframerah yang kuat;
– 3 resistor karbon 5% 220 Ohm 0,25 W pk/5;
– papan tempat memotong roti 276-149A dengan 371 lubang;
– baterai “Krona” 9 V:
– konektor terisolasi untuk baterai;
– badan dengan dimensi 4x2x1" (1" = 1 inci = 2,54 cm);
– baut 1/4-20x1/2", mur dan ring (dalam penunjukan baut, angka pertama adalah diameter ulir dalam inci, angka kedua adalah jumlah putaran per 1 inci, yaitu jarak ulir, angka ketiga adalah panjang poros baut dalam inci) .

Mari kita mulai membuat perangkatnya

Lepaskan sekrup dari badan kamera (di kedua sisi).

Lepaskan panel dan badan dari kamera. Kami mengesampingkan semua sekrup, memberi label pada masing-masing sekrup sehingga kami tahu persis mana yang harus disekrup saat perakitan.

Lalu kita bongkar tampilannya.

Kami melanjutkan pembongkaran: lepaskan papan utama kamera dan lepaskan matriks CCD dan bagian belakang optik.

Hapus filter inframerah antara matriks CCD dan lensa. Prosedur ini telah model yang berbeda kamera mungkin berbeda-beda. Ini dapat menyebabkan banyak masalah bagi pemilik beberapa model, tetapi untuk model kami, seluruh masalah diselesaikan hanya dengan menggoyangkan kamera. Foto di sebelah kanan menunjukkan filter IR secara terpisah.

Sekarang kita memotong enam hingga delapan kotak dari filter cahaya sesuai ukuran filter IR, menumpuknya dan memasukkannya ke dalam kamera sebagai pengganti filter IR. Kami merakit kamera dan memasang casing di atasnya. Untuk mengujinya, hidupkan kamera dan pastikan kamera berfungsi: semuanya terlihat di layar dalam spektrum inframerah.

Kamera siap digunakan, selanjutnya kita akan mengerjakan unit backlight. Kami telah menyiapkan kasing berukuran 4x2x1 untuk itu." Pada tutupnya kami menandai titik-titik untuk mengebor lubang: kami membuat tiga garis tanda pada jarak yang sama satu sama lain. Kami membuat jarak antara tanda yang berdekatan dalam satu garis sama - sekitar setengah sentimeter .

Kami mengebor lubang dengan diameter setengah sentimeter di tempat yang ditandai.

Kami mengebor lubang lain di dinding samping casing untuk memasang baut: di mana saja di dinding samping di tengah ketinggian. Kami memasukkan baut yang sudah disiapkan ke dalam lubang ini dari bagian dalam rumahan dan mengencangkannya dengan mur dan mesin cuci.

Dengan menggunakan gunting tajam, potong sekitar setengah sentimeter dari sisi papan tempat memotong roti. Kami mendapatkan strip sempit yang panjang.

Kami menyalakan semua LED papan tempat memotong roti sehingga katoda dan anodanya berbaris dalam baris terpisah, dan LED itu sendiri pas dengan lubang yang dibor pada penutup rumah.

Setelah itu, kami memasukkan LED ke dalam lubang yang sesuai pada penutup blok dari dalam dan membalikkan seluruh struktur.

Kami membengkokkan baris pertama kaki LED ke satu arah dan menyoldernya sepanjang satu garis. Kami melakukan hal yang sama dengan semua baris LED lainnya. Setelah ini, kami menghubungkan tiga baris anoda bersama-sama (di foto mereka dihubungkan dengan kabel hitam).

Kami menyolder resistor ke ketiga baris katoda. Kami menyolder kontak bebas resistor ini ke kabel merah konektor baterai. Kami menyolder kabel kedua (hitam) dari konektor baterai ke salah satu baris anoda. Kami menghubungkan baterai.

Tempatkan baterai di dalam casing, tutup penutupnya dan kencangkan.

Blok lampu latar sudah siap.

Kencangkan ke dalam lubang pemasangan di dinding bawah kamera.

Kamera inframerah buatan kami sudah siap, Anda bisa berburu di malam yang gelap untuk mendapatkan gambar yang sensasional.

Sebagai kesimpulan, kami juga mencatat bahwa kamera IR dapat digunakan untuk mengidentifikasi orang mabuk dari jarak jauh. Situs future24 melaporkan bahwa para peneliti Yunani telah mengembangkan teknik yang memungkinkan untuk membedakan orang yang sadar dan orang yang mabuk berdasarkan hasil analisis foto wajahnya dengan kamera IR. Salah satu metode menganalisis fluktuasi suhu: pada orang mabuk, area wajah di sekitar mulut dan hidung biasanya lebih hangat dibandingkan bagian wajah lainnya.

Diasumsikan bahwa teknik ini dapat diterapkan di pusat hiburan, bandara, dan tempat lain di mana kehadiran orang yang mabuk tidak diinginkan.

Artikel yang tak kalah menarik

Radiasi infra merah merupakan salah satu jenis radiasi yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Panjang gelombangnya lebih panjang dibandingkan cahaya dalam spektrum tampak. Penerangan inframerah memungkinkan kamera untuk “melihat” bahkan dalam kegelapan total. Hal ini dimungkinkan dengan bantuan lampu atau dioda yang memancarkan cahaya inframerah dengan panjang gelombang tertentu. Tiga panjang gelombang 715 nm, 850 nm dan 940 nm umum digunakan untuk iluminator inframerah. Mata manusia mampu melihat hingga 780 nm sehingga dapat melihat sedikit melalui iluminator yang menggunakan 715 nm. Untuk pengawasan malam yang benar-benar rahasia, iluminator IR yang beroperasi pada 850 nm dan 940 nm harus digunakan.

Cahaya dari lampu disaring sehingga hanya panjang gelombang yang telah ditentukan yaitu 715 nm, 850 nm dan 940 nm yang dipancarkan. Angka-angka ini adalah titik awal untuk frekuensi gelombang yang dipancarkan - angka-angka ini merupakan batas bawah absolut dari spektrum yang digunakan oleh kamera. Jika seseorang berada cukup dekat, mereka akan dapat mengetahui bahwa kamera tersebut adalah inframerah, meskipun mereka tidak akan dapat melihat panjang gelombang yang digunakan.

Kemampuan kamera dalam menangkap gambar berdasarkan tingkat cahaya diukur dalam lux. Semakin rendah nilai luxnya, maka kamera yang lebih baik dapat melihat dalam kondisi minim cahaya. Semua kamera IR berkekuatan 0 lux, yang berarti dapat melihat dalam kegelapan pekat. Kamera IR berwarna beralih ke mode hitam putih untuk pengawasan video di malam hari guna mencapai sensitivitas maksimum. Sebuah fotosel di dalam kamera memantau cahaya matahari dan menentukan kapan peralihan diperlukan. Perbedaan harus dibuat antara kamera IR dan kamera Siang/Malam. Kamera siang/malam dapat bekerja secara efektif dalam kondisi cahaya redup, namun tidak memiliki LED, sehingga tidak mungkin dioperasikan dalam kegelapan total, tidak seperti kamera dengan penerangan IR.

Saat menggunakan kamera IR untuk penggunaan di luar ruangan, lebih baik menggunakan set kamera video luar ruangan yang sudah jadi dengan casing atau kamera dengan iluminator IR. Menggabungkan kamera IR dalam ruangan dengan penutup luar ruangan mungkin tidak berfungsi dengan baik karena cahaya IR mungkin dipantulkan dari kaca penutup. Selain itu, saat membeli kamera IR atau iluminator, Anda harus selalu memperhatikan nilai jangkauan sinarnya. Dengan memasang kamera IR pada ruangan dengan jangkauan yang lebih luas dari ukuran ruangan, Anda bisa mendapatkan keuntungan gambar buram. Perlu dicatat bahwa kamera IR tidak dapat melihat menembus asap. Untuk mencapai hal ini, kamera pencitraan termal harus digunakan.

Terjemahan oleh Keamanan Hi-Tech.