Светодиоды инфракрасные мощные для камер наблюдения

Делаем невидимую вспышку или инфракрасная подсветка своими руками

С вами снова я, @vladkuneberg. Сегодня я хотел бы рассказать вам о том, как я делал инфракрасный (ИК) прожектор. Мне часто приходилось снимать в условиях слабого или отсутствующего освещения. Всё осложнялось тем, что использование вспышки было запрещено. При этом очень часто невозможно было даже сфокусироваться вручную, не говоря уже об автоматическом режиме. Вот тогда я и задумался над вопросом необходимости создания невидимой человеческому глазу подсветки автофокуса.

Чуть позже моя задумка переросла в проект полноценного ИК-прожектора. Дело в том, что человеческий взгляд не фиксирует инфракрасное излучение, зато большая часть фототехники вполне способна воспринимать эту часть спектра.

В этом можно убедиться, если взять пульт от телевизора, зайти в темную комнату, поставить выдержку камеры подлиннее, направить пульт прямо в объектив, нажать на спуск и затем нажать на кнопки пульта. На снимке вы наверняка увидите светлое пятно от ИК-светодиода.

Потому я и решил сделать свой осветительный прибор, работающий в ИК-спектре.

За основу я взял накамерный прожектор для видеосъемки на базе светодиодов и решил переделать его, заменив сверхяркие светодиоды белого света (5100 К) на инфракрасные. К тому моменту я еще слабо представлял, что такая замена будет не равнозначна. Купил на ближайшем радиорынке обычные ИК-светодиоды для пульта телевизора IR 940 с размером корпуса 5 мм и углом свечения 25 градусов и длиной волны 940 нм.

Источник

Цель была создать матрицу из ИК диодов. По ширине должно было быть 12 штук, по высоте — 10 штук, итого 120 ИК-диодов. При пайке два диода пострадали и мне пришлось заменить их на аналогичные с черным корпусом.

После завершения монтажа и проведения испытаний выяснилось, что результат несколько далек от желаемого. Как оказалось, все дело в том, что ИК-диоды, которые используются в пультах телевизора имеют крайне низкую мощность.

Это позволило кое-как подсвечивать объекты на расстоянии до 3-5 м, но результат был не идеален. После этого было решено пересмотреть концепцию и приступить к изготовлению более мощного осветителя с учетом предыдущих ошибок.

Источник

Я остановил свой выбор на сверхмощных ИК-диодах IR LED 3W 730nm, с углом освещения 120 градусов, но они были выполнены в другом форм-факторе, имели диаметр 8мм и контактную группу, вынесенную в стороны. В результате посадочное место такого диода увеличивалось аж до 14 мм.

Как выяснилось позже, эти ножки очень легко изгибались назад, позволяя сохранить размер диода около 8 мм в диаметре. Но из-за увеличения размеров самого ИК-диода не получалось сохранить их количество в имеющемся корпусе.

Требовалось либо уменьшить количество диодов, либо менять корпус.

Источник

Я принял решение делать матрицу большего размера и взять для нее новый корпус. На радиорынке нашел пластиковую коробку подходящих размеров, а в мастерской стекла заказал отрезки зеркала с отверстиями 8,1 мм, для заднего и боковых отражателей, а также 4 небольших зеркала для шторок. Кроме того, я заказал матовое стекло на тот случай, если надо будет смягчить имеющийся свет.

Источник

Так как планировалась матрица размером 15 х 12 ИК-диодов (итого 180 штук), каждый из которых потреблял 3 Вт, то в сумме получалось почти 540 Вт невидимого ИК-света. Я договорился о скидке на эти диоды за счет опта, поэтому общая цена составила 200 долларов. Еще около 75 долларов пришлось потратить на гелиевый аккумулятор для блока бесперебойного питания с напряжением 12 В и током 9 А, который весил около 2 кг.

Так как питание этих ИК-диодов от 2 В до 2,2 В, то для их подключения к аккумулятору с напряжением 12 В пришлось собирать последовательные цепочки ИК-диодов по 6 штук, после чего эти сборки подключались параллельно. В итоге получилось 30 групп. В результате потребляемый ток каждой сборки составил около 1,5 А. Конечно, небольшие потери были на фильтрах и сопротивлениях, но они не превышали 0,1 А.

Общая масса устройства вместе с проводами и корпусом получилась около 300 г, без аккумулятора. Суммарный вес с аккумулятором и зарядкой составил около 2,4 — 2,5 кг.

Свечения в процессе работы видно не было, однако с расстояния до полутора метров довольно сильно ощущался серьезный нагрев. Тем не менее, прожектор при работе позволял неплохо подсветить картинку не только для автофокуса, но и вообще для съемки на дистанции до 8-10 м. При сужении луча за счет использования зеркальных шторок, дистанция эффективной подсветки достигала 16 метров.

Подводя итог, можно сказать, что данный эксперимент завершился вполне успешно. За сумму около 290 долларов был сделан невидимый глазу прожектор. К сожалению, снимков и видеороликов, сделанных с его использованием, не сохранилось. Но все, кто снимал видео с накамерным светодиодным светом, эффектом и качеством подсветки точно остались бы довольны.

Вот так можно вместо 200-ваттных LED-прожекторов довольно легко собрать 540-ваттный источник света, невидимого глазу. За счет увесистого аккумулятора, время автономной работы достигает 5 — 6 ч. Кстати, аккумулятор я бы рекомендовал крепить на пояс, как кобуру, особенно если прожектор будет использоваться портативно. Также при помощи аккумулятора можно заряжать батареи вашей камеры или использовать его, как дополнительный источник питания.

Надеюсь, этот материал будет вам полезен. С уважением @vladkuneberg

Наш чат в телеграм: https://t.me/photoclubgolos

фотографияфотообучениефотошколаphotoclub

Сообщество создано для поддержки фотографов на Голосе. Присоединяйтесь! Курируйте вместе с нами фотоконтент и пишите статьи.

Источник: https://golos.io/ru--fotografiya/%40photoclub/delaem-nevidimuyu-vspyshku-ili-infrakrasnaya-podsvetka-svoimi-rukami

Зачем нужны ИК прожекторы для видеонаблюдения?

Чтобы камеры видеонаблюдения были способны снимать в штатном режиме в темное время суток, их оборудуют инфракрасной подсветкой. Но у подобной встроенной в корпус камеры подсветки есть ряд недостатков, которые могут сказаться на работоспособности устройства:

• Диоды ИК подсветки, расположенные в корпусе камеры, могут нагреваться, вызывая перегревание самой камеры;
• Подсветка может быть недостаточно мощной;
• При расположении подсветки под защитным стеклом камеры, часть ИК лучей может отражаться от него и попадать в объектив, вызывая его фоновую засветку.

Чтобы избежать подобных моментов рекомендуется применять внешние ИК прожекторы для видеонаблюдения. Один такой мощный прожектор способен освещать все контролируемое камерами пространство, обеспечивая практически дневное освещение.

ИК прожектор представляет собой специальный прибор, оснащаемый встроенными светодиодами, которые излучают свет в инфракрасном спектре.

Принцип работы ИК прожекторов

Любой ИК прожектор работает в невидимом для человеческого глаза спектре излучения с длиной волны 730-900 нанометров, когда как камера может спокойно снимать при таком освещении, передавая качественное изображение даже в полной темноте.

Таким образом, злоумышленник, не осведомленный о наличии камер и источников ИК подсветки, даже не догадается о том, что он попал на камеры видеонаблюдения, что, безусловно, является важным аспектом функционирования хорошей охранной системы.

При этом охранник, находясь за монитором, может заметить действие преступника и незамедлительно вызвать отряд полиции для его обезвреживания.

Критерии выбора

Инфракрасный прожектор IR-84-30-880

При выборе инфракрасного прожектора для видеонаблюдения важно учитывать основные характеристики данных приборов, в зависимости от которых может различаться сфера их применения.

Перед приобретением ИК прожектора необходимо обращать внимание на следующие 4 параметра:

1. Длина волны;
2. Дальность возможного обнаружения объекта;
3. Угол подсветки;
4. Количество потребляемой энергии.

Длина волны. От длины волны зависит то, сможет ли человек заметить действие подсветки. Человеческий глаз способен воспринимать излучение с длиной волны от 400 до 700 нм, когда как уже говорилось выше, для ИК подсветки этот показатель лежит в пределах от 730 до 900 нм. К слову говоря, при 730-880 нм еще можно заметить небольшое свечение прожектора, но после 850 нм качество изображения может ухудшаться из-за уменьшения мощности излучения и дальности обнаружения.

Дальность. От дальности обнаружения зависит максимальное расстояние действия инфракрасной подсветки, при котором камера способна различить фигуру человека. Увеличить дальность действия подсветки можно путем уменьшения угла излучения и концентрации пучка света на отдаленном участке. Также дальность обнаружения зависит и от чувствительности сенсора самой камеры.

ПИК-42F

Угол подсветки. Хорошее качество изображения достигается только в том случае, когда угол излучения подсветки больше угла обзора камеры – только при этом обеспечивается равномерное освещение всего участка без слепых зон.

Потребляемый ток. Количество потребляемой энергии инфракрасными прожекторами находится в пределах 0,4-1 А, рабочее напряжение составляет 12 В, как и у любых других слаботочных приборов.

Чтобы правильно подобрать ИК прожектор и камеру видеонаблюдения под ваши конкретные нужды необходимо в деталях описать специалисту, в каких условиях вы планируете использовать оборудование – только в этом случае вам смогут помочь в выборе грамотной связки камера-прожектор, подходящей именно для вашей ситуации.

Виды ИК прожекторов

Также при выборе стоит учитывать такой немаловажный момент, как различие ИК прожекторов по дальности возможного излучения. По этому параметру данные приборы подразделяются на 3 группы:

Ближние прожекторы способны обеспечивать освещение на расстояние от 1,5 до 10 метров. Обычно подобные приборы используются для обеспечения ночного освещения в банках, офисах, больницах, кассах и многих других местах, где ночное видеонаблюдение действительно необходимо без применения обычных источников света.

Средние прожекторы инфракрасной подсветки обычно используются для обеспечения ночного видеонаблюдения на больших открытых территориях, когда необходимо осветить все пространство участка. Подобные приборы способны обеспечивать освещение с дальностью до 60 м, и широким углом обзора 120-160°.

ПИК-12, Инфракрасный прожектор увеличенной дальности

Дальнобойные инфракрасные прожекторы, как правило, обеспечивают узконаправленный пучок света, способный концентрироваться на удаленном объекте до 300 м. Угол обзора у них соответствующий – от 20 до 60°.

Прожекторы с увеличенной дальностью используются в клубах, театрах, кинотеатрах, где применение обычных источников света для обеспечения условий видеонаблюдения было бы неприемлемым.

Также ИК прожекторы большой дальности используются на дорогах для видеофиксации ситуации на дорогах, не ослепляя при этом водителей, и не создавая аварийных ситуаций.

Основные преимущества

Светодиодные инфракрасные прожекторы имеют ряд преимуществ перед более простыми и устаревшими аналогами на лампах:

• Экономичность;
• Надежность;
• Долговечность;
• Экологичность;
• Безопасность.

Инфракрасные прожекторы на светодиодах потребляют гораздо меньше энергии по сравнению с устаревшими ИК лампами. При этом срок эксплуатации данных приборов рассчитан до 100 000 часов, благодаря чему потребность в замене данных приборов возникает только через 5-30 лет в зависимости от условий эксплуатации и времени их работы в сутки.

Светодиоды сами по себе достаточно неприхотливы к внешнему воздействию, и вдобавок к этому в большинстве случаев помещаются в специальные защитные корпуса, так что о надежности этих приборов беспокоиться будет излишне.

Если старые ИК лампы, использующиеся в устаревших аналогах, могли нанести вред здоровью человека, то излучение светодиодов совершенно безвредно. Кроме того, рабочая температура светодиодов не превышает 80 °C, что обеспечивает хорошую пожаробезопасность инфракрасных прожекторов на светодиодах.

Источник: http://nabludaykin.ru/ik-prozhektory-dlya-videonablyudeniya/

Ик прожекторы для камер видеонаблюдения своими руками

Система видеонаблюдения современного предприятия не может быть полноценной без мониторинга прилегающей территории. Съемка в ночное время может значительно уменьшить опасность вандализма, число краж и проникновений.

ИК прожекторы для видеонаблюдения гарантируют равномерную засветку территории, позволяют сэкономить средства на покупки камер с мощной подсветкой. Такое устройство для применения в бытовых целях — можно собрать самостоятельно.

Принцип действия ИК прожекторов

Механика работы и идея применения ИК лампы для видеонаблюдения достаточно проста. В ночное время, при низком уровне естественного освещения — камера не может формировать изображения, поскольку элементы сенсора просто не изменяют своих характеристик.

Вариант организации постоянного фона видимого спектра — достаточно дорог. Он потребует применения мощных прожекторов, повлечет за собой расходы на закупку оборудования, включит стоимость постоянного обслуживания в виде замены сгоревших ламп или светодиодных ячеек.

Картинка изображения камеры видеонаблюдения с ИК-подсветкой

Важно!

Не стоит забывать и о расходах на оплату электроэнергии.

Инфракрасная подсветка для видеонаблюдения использует свойства светочувствительного сенсора камеры. Данный элемент способен фиксировать не только волны видимой части спектра, но и захватывать ИК диапазон.

1. Мощность светодиодов недостаточна для расширения площади наблюдения.
2. Установка более мощной подсветки может повлечь за собой необходимость оборудовать камеру дорогими блоками питания, усиления линий передачи мощности, что повлечет за собой удорожание технического решения.

Из-за перечисленных выше сложностей, среднестатистическая камера, в оснащение которой входят ИК светодиоды для видеонаблюдения — может формировать изображение объектов, отстоящих на 10-20 метров, а также обеспечивать обзор ограниченной площади.

Иначе выглядит ситуация с применением внешних источников засветки. Инфракрасный прожектор представляет собой большое количество светодиодов, оптимально использующих мощность источника питания.

Устройство ИК-прожектора для камеры видеонаблюдения

Такое устройство способно засвечивать большую площадь без значительных трат энергии. При этом инфракрасный прожектор для видеонаблюдения своими руками может строиться на двух базовых механиках:

• с постоянной подачей напряжения на светодиоды. Такое решение отличается потреблением энергии, которое линейно растет в зависимости от числа установленных излучателей. Кроме этого, срок работы полупроводниковых элементов ограничен, необходимо организовывать отвод тепла;
• схемы с импульсным питанием гораздо практичнее. Они несколько сложнее в аппаратной реализации, но легко настраиваются. Установив ИК светодиоды для видеонаблюдения своими руками и отрегулировав схему до получения качественной картинки с камеры — легко добиться снижения потребления энергии, малого выделения тепла. Срок жизни полупроводниковых элементов также значительно возрастает.

При этом общая механика применения самодельного устройства — аналогично той, которую имеет инфракрасная подсветка для камер видеонаблюдения. Отдельно стоящий прожектор обеспечивает равномерную засветку большой площади мониторинга, гарантирует опознавание объектов на значительном расстоянии, предлагает оптимизацию энергопотребления и стоимости системы в целом.

Простейшая схема, по которой строится ИК подсветка для камеры видеонаблюдения своими руками, выглядит как линейная структура, где параллельно соединяются:

1. последовательно включенные диоды, число которых подбирается в соответствии с напряжением источника питания;
2. последовательно подключенными резисторами, работающими в роли ограничителя тока, номинал элементов выбирается в соответствии с характеристиками применяемых полупроводниковых светоизлучателей.

Чтобы нарастить мощность прожектора — параллельно соединяют нужное количество элементарных линеек из диодов и резистора. После этого всю структуру подключают к аккумулятору или блоку преобразования напряжения.

Электронная схема ИК-подсветки камеры видеонаблюдения для изготовления своими руками

Данная схема реализует принцип постоянного питания. Такая ИК подсветка для камеры видеонаблюдения надежна, однако при росте мощности возникают проблемы с перегревом заключенной в корпус структуры, а также — удорожается нужный источник напряжения. Гораздо привлекательнее выглядит схема с импульсным управлением диодами.

Схема на интегральном таймере NE555

Схема импульсного питания диодов отличается не только сниженными показателями потребления, а значит и высоким КПД, но и является лучшим решением для питания системы от аккумуляторов.

Такая ИК подсветка для камеры своими руками работает по следующей механике:

• основа схемы — автоматический генератор импульсов, собранный на элементе NE555;
• несущая частота задается при помощи цепочки резисторов, для удобства регулировки один из них — переменный;
• мощность на диоды передается транзисторным ключом;
• для ограничения тока нагрузки в пару с каждым диодом включается резистор.

Настраивать схему очень просто. При подаче питания автогенератор формирует импульсы, мощность которых увеличивается транзисторным ключом.

Электронная схема ИК-прожектора для видеонаблюдения на интегральном таймере Ne555

Вся настройка сводится к изменению сопротивления переменного резистора для подбора такой частоты, чтобы картинка с камеры не мерцала, не мигала.

Преимущества использования ИК прожекторов

Кроме уже упомянутой возможности расширения площади ночной съемки, отдельно стоящие ИК прожектора позволяют:

1. незначительно увеличить потребление существующей системы или оптимизировать показатели разрабатываемой;
2. снизить общие расходы на оборудование;
3. минимизировать вмешательство в существующие сети подвода энергии;
4. обеспечить качественную и равномерную засветку большой площади;
5. улучшить детализацию наблюдаемых объектов на большом расстоянии;
6. увеличить максимальную дальность детектирования движения.

Среднестатистический индивидуум, желающий получить дешевое и надежное решение для ночного видеонаблюдения — может легко воспользоваться парой из самодельного ИК прожектора и недорогой камеры черно-белой съемки.

Заключение

Самодельный ИК прожектор — простое и надежное решение. Как реализующий механику постоянного, так и импульсного питания, он строится на распространенных, недорогих элементах, удобно настраивается и регулируется.

Такое устройство позволит легко решить вопрос ночной съемки для частного пользователя, способно уменьшить затраты ресурсов и времени при организации масштабной структуры видеонаблюдения. Даже при небольших навыках работы с паяльником — собрать ИК прожектор своими руками сможет практически каждый.

: ИК-прожекторы для ночного видеонаблюдения, что это, зачем и как работает

Источник: https://bezopasnostin.ru/videonablyudenie/ik-prozhektory-dlya-videonablyudeniya.html