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外夜视监控问题探讨
[发布时间:2009-9-28 9:18:56]

红外夜视监控问题探讨

  • 在深圳安防大展上,看到一个似乎很专业的红外灯厂家,搞了一个好像农村大锅锅盖一样大的巨型红外灯,号称可以达到?#30422;?#31859;,很是吓人,问他配套什么样的摄像机,什么样的镜头,在什么环境下可以达到号称的效果,则不知所云,乱说一气。那么多的红外灯制造商信誓旦旦地标称自己的红外灯是100米或200米等等,还发明了“足米”这一可笑的名辞,从而误导工程商好像红外灯真的有固定照射距离。而不管厂家如何宣传,工程商就是不信,100米灯能勉强用到50米就不错了,很多负责任的工程商,更是买?#23435;?#25968;的红外灯也达不到用户要求,?#20013;?#19978;当,惨不忍睹。
  • 那么,红外灯真的有固定照射距离吗?红外夜视监控就是红外灯技术吗?无数的事实证明,答案是否定的,事实上,任何红外灯单独地说,绝对不存在固定的照射距离,任何?#30475;?#22320;标注红外灯照射距离的做法,不论有意还是无意,客观上都是骗人的。也有的还算专业的厂家,朦胧地意识到,红外灯要想达到效果,需要优秀的摄像机和性能出色的红外镜头,最常见的说法是,需要0.001勒克?#23478;?#19978;的红外感应摄像机,最好是黑白的,需要?#25345;?#29305;别的红外镜头,红外透过率达到百?#31181;?#20061;十五以上。问题是,这么价格高昂的摄像机有几个使得起,而所谓的红外透过率达到百?#31181;?#20061;十五以上的镜头更是天外之音,任何一个专业光学工作者都知道这是不可能的,想不明白他说这种话的目的是什么?
  • 红暴问题:有些厂家把能不能作出无红暴红外灯当做一个技术问题来宣传,好像有红暴就是低技术,无红暴就是高技术。其实,有无红暴只是一个选择问题,并不是技术问题,波长超过700nm的光线叫做红外线,900nm以上的红外线基本无红暴,波长越短,红暴越强,红外线感应度也越高。现在市场上有两种主流红外灯,一种是有轻微红暴的,波长在850nm左右,一种是无红暴的,波长在940nm左右。同一款摄像机,在850nm波长的感应度,比在940nm波长的感应度好到10倍。所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率,应当做为红外夜视监控的首选项。
  • 寿命问题:摄像机的使用寿命可达10年以上,红外灯的寿命是否?#26448;?#36798;到这个水平?正确回答这个问题,道先要了解目前红外灯的制造原理。
  • 目前红外灯主要由三种模式制造:1、卤素灯,2、多芯片led3、单芯片led。卤素灯是一个十分古老的技术,能耗高,发热量惊人,使用寿命很短,因其使用效?#23454;?#19979;,并不真的能够做到远距离,估计很快会退出市场。多芯片led是一个很骗人的技术,需要重点反击。多芯片led主要有两?#20013;问劍?#19968;种是“食人鱼?#20445;?#21253;含48棵芯片,另外一种是阵列式发光片,含有10棵到30棵芯片。
  • 为什么做多芯片呢?他们的理论是:红外灯照射距离不够是因为能量不够,更多的芯片集合在一起,当然能量就大,想当然地认为照射距离更远,这可真是典型的外行技术理论?当然,更远的距离需要更大的能量,但并不是红外灯发出了多少红外光,而是被摄像机选用了多少红外光。因其结构?#24525;?#22266;有缺点,多芯片led没有发光焦点,发光光学?#20302;?#19981;合理,有用光效率也比较低(当然,比卤素灯强几倍)。优点没有发挥出来,致命伤却出来了,比如,阵列式led,电流高达1000ma以上,基本只是一分钱硬币大小,散热就成为一个问题。可led最怕的是高热啊,不坏才怪呢。同时,多芯片led的生产要求非常?#32454;瘢?#27599;棵芯片都不能有性能上的一点差异,否则,一棵芯片坏掉,整机全?#23458;?#23436;。总体而言,相对于单芯片led而言,多芯片led的寿命是?#23545;?#19981;够的。单芯片led生产工艺简单,?#20998;?#23481;易保证,发热量?#20572;?#21457;光光学?#20302;?#21512;理,是做红外灯量理想的器件,理论上使用寿命可达10万小时以上。那么,是不是所有的单芯片led灯的寿命都很好呢?事实上,远不是这么回事。这里面原因很多,比如,有的led芯片级别很?#20572;?#26434;质超标;有的生产工艺不过关,有漏电;有的超功率使用,额定20ma,使用50ma以上;有的没有保护电路,或电路设计不合理,这些都会导致单芯片led红外灯快速坏掉。要想保证红外灯的寿命,首先要选用高等级led芯片,高等级芯片功率大,一致性好,发光效率高,发热量很小,一棵高等级led比普通的led10倍,当然价格也非常昂贵。其次,光学?#20302;?#35774;计要合理,发光均匀,利用率高,散热快。第三,?#32454;?#25511;制电压,led对电压非常敏感,电压稍高,led管芯就会烧掉;略?#20572;?#21457;光量又会大大降低。最好匹配高质量的开关电源,根据中国的恶劣电源环境,最好从170伏到270伏电压输入都好使。第?#27169;?#36755;入电源线最好选用抗高,低温,超柔软抗弯曲的。有一个厂家生产的红外灯,输入电源线可在低温零下60度,高温零上250度正常使用,零下四、五十度像丝绸?#35805;?#26580;软,可见其专业精神,这样的产品才值得信赖。
  • 角度的问题:红外灯是不是角度越大越好?不论是制造商还是工程商想当然地认可这种说法,他们认为红外灯发射角度越大,选用镜头余地也越大,选择广角镜头不会出现“手电筒”现象。所以说,大家都拼命地说自己的红外灯角度如何之大,有80度还有180度。这种好像很有道理的说法其实是很不科学的。
  • 首先,使用大角度的红外灯配合小角度的镜头,存在光的浪费现象。比如,一盏红外灯,发光角度是80度,(相当于f3.5mm镜头的角度),如果配合f35mm的镜头,那么,会有百?#31181;?#20061;十九的光是在镜头视场以外,也就是说,只有百?#31181;?#19968;的光是有用的,其它都浪费了。?#35805;?#24773;况下,红外灯的角度与镜头的角度一致,效果是最佳的。长春佶达出品的红外灯,灯的发射角度是用镜头的焦距来表示的,比如,其红外灯sk4.2w16,含义是这样的“4.2w?#20445;?#34920;示该灯的额定功率是4.2瓦,“16?#20445;?#34920;示该灯的发射角度与f16mm的镜头角度一致,两者是可以配套的。佶达红外灯按角度分类,目前包括“4”“8”“16”“35”四个?#30423;校?#21487;以和市场上常用镜?#25918;?#22871;。
  • 其次,并不是红外灯角度越大,画面效果越好,有的场合,红外灯角度过大,还会影响?#19978;瘛?#27604;如走廊,因其“狭长”的特点,如果红外灯角度大,近处边缘?#19978;?#22826;亮,形成“光幕”现象,远处中心反而看不见,只有一片发白现象。所以,走廊的红外灯应该是镜头角度的二?#31181;?#19968;或三?#31181;?#19968;。
  • 第三,可以利用“接灯”技术,两个窄角红外灯搭配,调整位置,可以达到广角灯的效果,佶达发明的“夜鹰”?#30423;?#32418;外夜视?#20302;常?#23601;是利用“接灯”这种技术,做到了既望远又广角。在同样功率条件下,“接灯”技术可以成?#30701;?#39640;作用距离。
  • 总体而言,红外灯角度的问题既是选择问题也是技术问题。不同焦距的镜头选择相?#35270;?#35282;度的红外灯,红外灯的角度在什么样的条件下也不应该大于镜头的角度,狭长环境应该选用比镜头角度更小乃至三?#31181;?#19968;的红外灯。窄角的红外灯通过搭配,可以得到理想的广角效果,效果更佳,成本更低。
  • 通光量的问题?#21512;?#23545;孔径,决定?#21496;?#22836;的通光能力,相对孔径f1.0的镜头通光量是相 对孔径f2.0的镜头通光?#20811;?#20493;。同样的摄像机、红外灯,上述两种镜头,红外作用距离?#19978;?#24046;一倍。
  • 大孔径镜头在红外监控方面,比常规普通镜头好四到十倍,按理说应该成为红外夜视监控的必须配套产品。但由于成本高昂,技术难度大,绝大多数红外产品制造商不具备供货能力。由于众所周知的国情,市场上虚标f值的镜头大量充斥市场。尤其是变焦镜头,只标?#25506;梗?#19981;标长焦,误导工程商,?#29575;?#29992;户根本无法辨清谁家卖的是真货,谁家以次充好。建议用户到专业的大型厂?#22812;?#20080;镜头。
  • 焦点偏移的问题:可见光与红外光由于波长不同,?#19978;?#28966;点不在一个平面上,导致白 天可见光条件下清晰,夜间红外线条件下模糊,或者夜间红外线条件下清晰,白天可见光条件下模糊。可以用三个办法解决。第一,采用自动聚焦一体机,第二,采用ir专用焦点不偏移镜头,第三,采用专业的调整工具,在现有镜头条件下也可以实现不偏移。
  • 色彩问题:所有的摄像机?#20960;?#24212;红外,红外线在可见光条件下对于摄像机来讲是一种 杂光,会降低摄像机的清晰度和色彩还原,彩色摄像机的滤光片就是阻止红外线 参与?#19978;瘛?#35201;?#32999;?#24425;色摄像机感应红外线现在有两个做法,第一,切换滤光片,在可见光条件下挡住红外线进入;在无可见光的条件下移开滤光片,让红外线进入,这?#22336;?#26696;图像质量好,但成本高,切换机构有一定故?#19979;省?#31532;二,在滤光片上打开一个特定的红外线通道,?#24066;?#19982;红外灯波长相同的红外线进来,这种办法不增加成?#33606;?#20294;色彩还原略差。
  • 灵敏度的问题:摄像机灵敏度是红外夜视监控的核心部分。灵敏度越好,对红外线的感应能力也越强。当然,灵敏度越好的摄像机价格也越昂贵。?#35805;?#26469;讲,50米以内的红外夜视?#20302;常?#36873;用0.1勒克斯的摄像机就比较好,价格在300元左右;50米到100米范围的夜视?#20302;?#24212;该选用0.01勒克斯的摄像机,价格在400元左右;100米以上的夜视?#20302;?#24212;选用0.001勒克斯以上的摄像机,价格从600元到?#30422;?#20803;不等
  • 当然,?#25512;?#23427;许多产品一样,摄像机虚标指标的现象特别?#29616;亍N以?#25343;过0.1勒克斯摄像机和一款号称0.0001勒克斯的摄像机作对比,后者竟不如前者。更多的摄像机厂家,?#23435;?#22320;提高信号强度,灵敏度是很不错,但信噪比很差,导致夜间图像?#25226;?#33457;点”很多很大,像?#35782;?#21155;。
  • 距离的问题:?#35805;?#20010;人做红外产品就有?#35805;?#20010;红外夜视距离的标准。我看还是应该以客户的标准为标准。客户的标准是什么?是看清人!什么可视距离,发现距离,这些不?#33539;?#35828;法都是扯淡。不同档次的摄像机、镜头之间的匹配,对于同一盏红外灯发出的光线感应度可能相差几百上千倍,看清距离?#19978;?#24046;十倍。所以说,把某一盏红外灯具体地定为是多少米的说法是不科学的。一盏红外灯的作用距离,只能与非常?#33539;?#30340;摄像机和镜头共同测定,才能标定其作用距离。因为应用环境不同,最好留有一定余量。

 

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