Fotografia a infrarossi. Fotocamera a infrarossi vs termocamera Fotocamera a infrarossi

Progettato per organizzare il monitoraggio continuo del territorio non solo durante il giorno, ma anche in condizioni di luce visibile insufficiente, ad esempio al crepuscolo o di notte. In strutture di varie dimensioni e settori vengono utilizzate telecamere di videosorveglianza IR, che sono in grado di mantenere il pieno controllo del territorio al buio senza apparecchiature aggiuntive, come i riflettori. La radiazione infrarossa, ampiamente utilizzata nella videosorveglianza, è invisibile all'occhio umano e presenta quindi numerosi vantaggi. Quando l'illuminazione IR è accesa, non interferisce con la normale modalità di illuminazione, consuma relativamente poca elettricità e, soprattutto, è invisibile a un intruso.

Il funzionamento dell'illuminazione IR integrata è abbastanza semplice. Sulla base di un segnale proveniente dal fotosensore integrato, quando l'illuminazione scende a un certo livello, la telecamera di videosorveglianza con illuminazione IR passa alla modalità operativa in bianco e nero e l'illuminazione IR si accende automaticamente. In questa modalità, la sensibilità della matrice aumenta più volte e la funzione di riduzione del rumore rimuove il rumore nell'immagine, quindi una telecamera di videosorveglianza con illuminazione IR crea fotogrammi video monocromatici informativi dell'oggetto monitorato, immersi nell'oscurità quasi completa.

Particolarmente efficaci sono i LED IR di terza generazione, dotati di videocamere ultimamente. La retroilluminazione implementata utilizzando tali diodi è molte volte più efficiente ed economica. Pertanto, il raggio di illuminazione di alcune telecamere raggiunge i 50 metri. Il consumo energetico totale di tali fotocamere non raggiunge i 10 W e la fotocamera funziona correttamente al freddo. La temperatura operativa della maggior parte delle telecamere con illuminazione IR ne consente l'utilizzo sia in caso di forti gelate in inverno che in condizioni di caldo estremo in estate.

Alcune telecamere IR possono essere controllate tramite un'interfaccia UTC. Grazie a questo, puoi modificare le impostazioni della fotocamera da remoto

Aree di applicazione

Le videocamere con illuminazione IR sono generalmente progettate per funzionare come parte dei sistemi di sorveglianza stradale. Pertanto, sono realizzati in custodie metalliche resistenti protette da polvere e umidità. Alcune telecamere IR CCTV hanno una custodia antivandalica. Pertanto, tali telecamere vengono spesso utilizzate per la sorveglianza esterna di strutture ad alto rischio, complessi di sicurezza, magazzini, parcheggi e aree di produzione.

Non so voi, ma mi sono sempre chiesto come sarebbe il mondo se canali di colore L'RGB nell'occhio umano era sensibile a un diverso intervallo di lunghezze d'onda? Dopo aver frugato in giro, ho trovato delle torce a infrarossi (850 e 940 nm), un set di filtri IR (680-1050 nm), una fotocamera digitale in bianco e nero (senza filtri), 3 obiettivi (4 mm, 6 mm e 50 mm) progettati per la fotografia alla luce IR. Bene, proviamo a vedere.

Abbiamo già scritto sul tema della fotografia IR con la rimozione del filtro IR sull'hub: questa volta avremo più opportunità. Inoltre, fotografie con altre lunghezze d'onda nei canali RGB (il più delle volte che catturano la regione IR) possono essere viste nei post di Marte e sullo spazio in generale.


Si tratta di torce con diodi IR: 2 sinistre a 850nm, quella destra a 940nm. L'occhio vede un debole bagliore a 840 nm, quello destro solo nella completa oscurità. Per una telecamera IR sono abbaglianti. L'occhio sembra mantenere la sensibilità microscopica al vicino IR + la radiazione LED arriva con intensità inferiore e con lunghezze d'onda più corte (=più visibili). Naturalmente bisogna fare attenzione con i potenti LED IR: se sei fortunato, puoi bruciare inosservato la retina (come con i laser IR) - l'unica cosa che ti salva è che l'occhio non può focalizzare la radiazione in un punto .

Fotocamera USB senza nome da 5 megapixel in bianco e nero - su sensore Aptina Mt9p031. Ho passato molto tempo a scuotere i cinesi riguardo alle fotocamere in bianco e nero e un venditore ha finalmente trovato ciò di cui avevo bisogno. Non ci sono filtri nella fotocamera: puoi vedere da 350 nm a ~1050 nm.

Lenti: questa è da 4mm, ce ne sono anche da 6 e 50mm. A 4 e 6 mm - progettati per funzionare nella gamma IR - senza questo, per la gamma IR senza rimessa a fuoco, le immagini sarebbero fuori fuoco (un esempio sarà riportato di seguito, con una fotocamera convenzionale e radiazione IR di 940 nm). Si è scoperto che l'attacco C (e CS con una lunghezza della flangia diversa di 5 mm) era stato ereditato dalle cineprese da 16 mm dell'inizio del secolo. Gli obiettivi vengono ancora prodotti attivamente, ma per i sistemi di videosorveglianza, anche da aziende rinomate come Tamron (un loro obiettivo da 4 mm: 13FM04IR).

Filtri: Ho ritrovato dai cinesi un set di filtri IR da 680 a 1050 nm. Tuttavia, il test di trasmittanza IR ha dato risultati inaspettati - non sembrano filtri passa banda (come immaginavo), ma piuttosto diverse "densità" di colore - che modificano la lunghezza d'onda minima della luce trasmessa. I filtri dopo 850 nm si sono rivelati molto densi e richiedono tempi di posa lunghi. Filtro IR-Cut: al contrario, trasmette solo luce visibile, ne avremo bisogno quando spariamo ai soldi.

Filtri per la luce visibile:

Filtri IR: canali rosso e verde - alla luce di una torcia da 940 nm, blu - 850 nm. Filtro IR-Cut: riflette la radiazione IR, ecco perché ha un colore così allegro.

Iniziamo a sparare

Panorama diurno in IR: canale rosso - con filtro a 1050 nm, verde - 850 nm, blu - 760 nm. Vediamo che gli alberi riflettono particolarmente bene l'IR molto vicino. Nuvole colorate e macchie colorate sul terreno sono state causate dal movimento delle nuvole tra i fotogrammi. I singoli fotogrammi sono stati combinati (se si è verificato uno spostamento accidentale della fotocamera) e uniti in 1 immagine a colori in CCDStack2, un programma per l'elaborazione di fotografie astronomiche, dove le immagini a colori sono spesso realizzate da diversi fotogrammi con filtri diversi.

Panorama notturno: puoi vedere la differenza di colore tra diverse fonti di luce: "efficienza energetica" - blu, visibile solo nel vicino IR. Le lampade a incandescenza sono bianche e brillano in tutta la gamma.

Scaffale: quasi tutti gli oggetti normali sono praticamente incolori nell'IR. O bianco o nero. Solo alcune vernici hanno una tonalità "blu" pronunciata (IR a onde corte - 760 nm). Schermo LCD del gioco "Bene, aspetta un attimo!" - non mostra nulla nella gamma IR (anche se funziona per riflessione).

Cellulare Con Schermo AMOLED: su di esso in IR non si vede assolutamente nulla, così come il led indicatore blu sul supporto. SU sfondo- Non è visibile nulla nemmeno sullo schermo LCD. La vernice blu sul biglietto della metropolitana è IR trasparente e l'antenna per il chip RFID all'interno del biglietto è visibile.

A 400 gradi, il saldatore e l'asciugacapelli si illuminano in modo piuttosto intenso:

Stelle

È noto che il cielo è blu a causa dello scattering di Rayleigh - di conseguenza, nella gamma IR ha una luminosità molto più bassa. È possibile vedere le stelle di sera o anche di giorno contro il cielo?

Foto della prima stella di sera con una normale macchina fotografica:

Telecamera IR senza filtro:

Un altro esempio della prima stella sullo sfondo della città:

Soldi

La prima cosa che viene in mente per verificare l'autenticità del denaro sono le radiazioni UV. Tuttavia, le banconote presentano numerosi elementi speciali che compaiono nella gamma IR, compresi quelli visibili all'occhio. Ne abbiamo già parlato brevemente su Habré, ora vediamo con i nostri occhi:

1000 rubli con filtri 760, 850 e 1050 nm: solo i singoli elementi vengono stampati con inchiostro che assorbe le radiazioni IR:

5000 rubli:

5000 rubli senza filtri, ma con illuminazione di diverse lunghezze d'onda:
rosso = 940 nm, verde - 850 nm, blu - 625 nm (= luce rossa):

Tuttavia, i trucchi con i soldi a infrarossi non finiscono qui. Le banconote hanno segni anti-Stokes: se illuminate con luce IR da 940 nm, si illuminano nel campo del visibile. Fotografia con una normale fotocamera: come puoi vedere, la luce IR passa leggermente attraverso il filtro IR-Cut integrato, ma perché... L'obiettivo non è ottimizzato per IR: l'immagine non viene messa a fuoco. La luce infrarossa appare viola chiaro perché i filtri Bayer RGB sono trasparenti IR.

Ora, se aggiungiamo un filtro IR-Cut, vedremo solo i segni luminosi anti-Stokes. L'elemento sopra "5000" brilla di più, è visibile anche in condizioni di scarsa illuminazione della stanza e retroilluminazione con un diodo/torcia da 4 W 940 nm. Questo elemento contiene anche un fosforo rosso: si illumina per diversi secondi dopo l'irradiazione con luce bianca (o IR->verde dal fosforo anti-Stokes della stessa etichetta).

L'elemento appena a destra di "5000" è un fosforo che si illumina di verde per qualche tempo dopo l'irradiazione con luce bianca (non richiede radiazioni IR).

Riprendere

Il denaro nella gamma IR si è rivelato estremamente complicato e puoi verificarlo sul campo non solo con UV, ma anche con una torcia IR da 940 nm. I risultati delle riprese del cielo in IR fanno sperare nell'astrofotografia amatoriale senza viaggiare ben oltre i confini della città.

Le telecamere CCTV diurne e notturne possono passare in modo indipendente dalla modalità di ripresa a colori a quella in bianco e nero e viceversa, a seconda del livello di illuminazione nell'area sorvegliata. Il passaggio da una modalità all'altra avviene tramite uno speciale sensore situato nelle fotocamere, che misura il livello di luce. Quando cala l'oscurità, le telecamere day-night passano dalla modalità a colori (giorno) a quella in bianco e nero (notte).

Quando installi l'illuminazione IR su una videocamera, sarà in grado di funzionare 24 ore su 24 anche nella completa oscurità e trasmettere immagini alta qualità. La radiazione infrarossa non è visibile all'occhio umano, ma viene registrata dall'ottica di una videocamera.

Telecamere TVCC da esterno con illuminazione IR

Le telecamere da esterno con illuminazione IR sono protette da uno speciale involucro sigillato dalle avverse condizioni atmosferiche (temperatura, umidità, polvere), e sono in grado di funzionare perfettamente in qualsiasi momento della giornata, anche nel buio più completo. Le telecamere per esterni sono dotate di un riscaldatore giorno e notte, che consente di mantenere la temperatura richiesta.

In alcuni casi, per la sorveglianza esterna vengono utilizzate telecamere dome con illuminazione IR. Sono anche in grado di seguire un oggetto in movimento, mantenendolo all’attenzione dell’operatore.

Scegliere una telecamera CCTV giorno notte

Al giorno d'oggi le telecamere giorno/notte sono diventate particolarmente popolari. In sostanza, hanno sostituito semplicemente le telecamere a colori, che hanno una sensibilità inferiore rispetto a quelle in bianco e nero. Se il tuo budget lo consente, è meglio scegliere telecamere day-night “vere” o “vere”, in questo caso l'immagine sarà di alta qualità sia durante le riprese diurne che notturne;

Gli specialisti del sito web del negozio online sono pronti ad assistere nella selezione e nell'acquisto di telecamere IR, telecamere giorno-notte, telecamere stradali con illuminazione IR. Selezioneremo per te qualsiasi attrezzatura di videosorveglianza di noti marchi globali e nazionali in base ai compiti e alle capacità del cliente.

Una telecamera a infrarossi fatta in casa tra le mani sarà molto utile quando incontrerai Bigfoot o un alieno proveniente da un altro pianeta nella foresta di notte. Sarebbe bello scattare una normale foto notturna davvero interessante con una fotocamera IR. Anche una telecamera IR non farà male se decidi di diventare un investigatore privato.

Pertanto, una telecamera IR è necessaria in molte situazioni della vita, quindi è decisamente consigliabile realizzarne una. Ovviamente con le tue mani. Se lo realizzi secondo le istruzioni che offriamo (testato nella pratica), ti consentirà di scattare foto di qualità abbastanza elevata al buio, anche se non c'è quasi nessuna luce.

Raccogliamo materiali:

– fotocamera digitale tipo Olympus FE-47 14MP;

– Filtro colorato Blu Congo;

– 36 potenti LED infrarossi;
– 3 resistenze al carbone 5% 220 Ohm 0,25 W pk/5;
– breadboard 276-149A con 371 fori;
– batteria “Krona” 9 V:
– connettore isolato per batteria;
– corpo con dimensioni 4x2x1" (1" = 1 pollice = 2,54 cm);
– bullone 1/4-20x1/2", dado e rondella (nella designazione del bullone, il primo numero è il diametro della filettatura in pollici, il secondo è il numero di giri per 1 pollice, cioè il passo della filettatura, il terzo è il lunghezza dell'albero del bullone in pollici).

Iniziamo a realizzare il dispositivo

Svitare le viti dal corpo della fotocamera (su entrambi i lati).

Rimuovere i pannelli e il corpo della fotocamera. Mettiamo da parte tutte le viti, etichettandole ciascuna in modo da sapere esattamente quale avvitare durante il montaggio.

Quindi smontiamo il display.

Continuiamo lo smontaggio: rimuoviamo la scheda principale della fotocamera e liberiamo la matrice CCD e il lato posteriore dell'ottica.

Rimuovere il filtro infrarosso tra la matrice CCD e l'obiettivo. Questa procedura ha modelli diversi le fotocamere possono variare. Può causare molti problemi ai possessori di alcuni modelli, ma per il nostro modello l'intero problema si risolve semplicemente scuotendo la fotocamera. La foto a destra mostra il filtro IR separatamente.

Ora ritagliamo da sei a otto quadrati dal filtro della luce alla dimensione del filtro IR, li impiliamo e li inseriamo nella fotocamera al posto del filtro IR. Montiamo la fotocamera e vi mettiamo sopra la custodia. Per testare, accendi la fotocamera e assicurati che funzioni: tutto è visibile sul display nello spettro infrarosso.

La fotocamera è pronta per l'uso, poi lavoreremo sull'unità di retroilluminazione. Abbiamo preparato una custodia 4x2x1 per questo." Sul suo coperchio segniamo i punti per praticare i fori: facciamo tre linee di segni a uguale distanza l'una dall'altra. Facciamo la stessa distanza tra i segni adiacenti in una linea - circa mezzo centimetro .

Eseguiamo fori con un diametro di mezzo centimetro nei punti contrassegnati.

Facciamo un altro foro sulla parete laterale della custodia per fissare il bullone: ​​in qualsiasi punto della parete laterale a metà altezza. Inseriamo il bullone preparato in questo foro dall'interno dell'alloggiamento e lo fissiamo con un dado e una rondella.

Utilizzando delle forbici affilate, tagliare circa mezzo centimetro dai lati della breadboard. Otteniamo una striscia lunga e stretta.

Accendiamo tutti i LED breadboard in modo che i loro catodi e anodi siano allineati in file separate e i LED stessi si inseriscano esattamente nei fori praticati per loro sul coperchio dell'alloggiamento.

Successivamente inseriamo i LED nei fori corrispondenti sul coperchio del blocco dall'interno e capovolgiamo l'intera struttura.

Pieghiamo la prima fila di gambe LED in una direzione qualsiasi e le saldiamo insieme lungo una linea. Facciamo lo stesso con tutte le altre file di LED. Successivamente, colleghiamo insieme tre file di anodi (nella foto sono collegati con un filo nero).

Saldiamo un resistore su tutte e tre le file di catodi. Saldiamo insieme i contatti liberi di questi resistori al filo rosso del connettore della batteria. Saldiamo il secondo filo (nero) dal connettore della batteria a una delle file di anodi. Colleghiamo la batteria.

Posiziona la batteria all'interno della custodia, chiudi il coperchio e avvitala.

Il blocco di retroilluminazione è pronto.

Avvitarlo nel foro di montaggio sulla parete inferiore della telecamera.

La nostra fotocamera a infrarossi fatta in casa è pronta, puoi andare a caccia nella notte oscura per immagini sensazionali.

In conclusione, notiamo anche che la telecamera IR può essere utilizzata per identificare a distanza una persona ubriaca. Il sito future24 riporta che ricercatori greci hanno sviluppato tecniche che consentono di distinguere una persona sobria da una persona ubriaca sulla base dei risultati dell'analisi di una fotografia del suo volto con una telecamera IR. Un metodo analizza le fluttuazioni della temperatura: in una persona ubriaca, le zone del viso attorno alla bocca e al naso sono generalmente più calde rispetto ad altre parti del viso.

Si presume che queste tecniche possano trovare applicazione nei centri di intrattenimento, negli aeroporti e in altri luoghi dove la presenza di persone intossicate non è auspicabile.

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La radiazione infrarossa è un tipo di radiazione che non può essere vista dall'occhio umano. La sua lunghezza d'onda è più lunga di quella della luce nello spettro visibile. L'illuminazione a infrarossi consente alla fotocamera di "vedere" anche nella completa oscurità. Ciò diventa possibile con l'aiuto di una lampada o di diodi che emettono luce infrarossa di una determinata lunghezza d'onda. Tre lunghezze d'onda 715 nm, 850 nm e 940 nm sono comuni per gli illuminatori a infrarossi. L'occhio umano è in grado di vedere fino a 780 nm e quindi può vedere leggermente attraverso gli illuminatori che utilizzano 715 nm. Per una vera sorveglianza notturna nascosta, è necessario utilizzare illuminatori IR funzionanti a 850 nm e 940 nm.

La luce della lampada viene filtrata in modo tale da emettere solo le lunghezze d'onda predeterminate di 715 nm, 850 nm e 940 nm. Questi numeri sono punti di partenza per la frequenza delle onde emesse: rappresentano il limite inferiore assoluto dello spettro utilizzato dalla fotocamera. Se una persona si avvicina abbastanza, sarà in grado di capire che la telecamera è a infrarossi, anche se non sarà in grado di vedere le lunghezze d'onda utilizzate.

La capacità di una fotocamera di catturare immagini in base ai livelli di luce è misurata in lux. Più basso è il valore lux, più fotocamera migliore può vedere in condizioni di scarsa illuminazione. Tutte le telecamere IR hanno una potenza nominale di 0 lux, il che significa che possono vedere nell'oscurità totale. Le telecamere IR a colori passano alla modalità bianco e nero per la videosorveglianza notturna per ottenere la massima sensibilità. Una fotocellula all'interno della telecamera monitora la luce del giorno e determina quando è necessario un interruttore. Bisogna fare una distinzione tra telecamere IR e telecamere Day/Night. Le telecamere giorno/notte possono funzionare efficacemente in condizioni di scarsa illuminazione, ma non dispongono di LED, rendendole impossibili da utilizzare nella completa oscurità, a differenza delle telecamere con illuminazione IR.

Quando si utilizzano telecamere IR per uso esterno, è preferibile utilizzare set già pronti di videocamere per esterni con custodia o telecamere con illuminatore IR. La combinazione di telecamere IR per interni con una custodia per esterni potrebbe non funzionare bene perché la luce IR potrebbe essere riflessa dal vetro della custodia. Inoltre, quando acquisti una telecamera IR o un illuminatore, dovresti sempre guardare il valore della portata del raggio. Installando telecamere IR in una stanza con una portata più ampia rispetto alle dimensioni della stanza, è possibile ottenere immagini sfocate. Va notato che le telecamere IR non possono vedere attraverso il fumo. Per raggiungere questo obiettivo è necessario utilizzare una termocamera.

Traduzione di Hi-Tech Security.