Kako deluje nočni vid v skriti kameri?

Nočni vid pri skriti kameri je zmožnost zajemanja uporabnega videoposnetka, ko je vidna svetloba zelo nizka ali je sploh ni. Pri večini kompaktnih skritih kamer se to doseže zinfrardeča (IR) osvetlitev. IR LED osvetljujejo prizor s skoraj-infrardečo svetlobo, leča zbira odbito svetlobo, slikovni senzor pa jo pretvori v video signal.

Ta postopek omogoča, da infrardeča kamera za nočno opazovanje nadaljuje s snemanjem, potem ko običajno slikanje v vidni-svetlobi postane neučinkovito.

Kaj je nočni vid v skriti kameri?

Večina sistemov za nočno gledanje skrite kamere uporabljaaktivni infrardeči nočni vid. »Aktivno« pomeni, da kamera zagotavlja lastno osvetlitev, namesto da se zanaša le na obstoječo svetlobo v prostoru.

Infrardeče LED diode oddajajo valovne dolžine zunaj ali blizu roba normalne človeške vidne občutljivosti. Predmeti v prizoru odbijajo del te IR svetlobe nazaj proti kameri. Slikovni senzor zajame te odseve in jih uporabi za oblikovanje nočne slike.

To se razlikuje od slikanje pri šibki-svetlobi ali svetlobi zvezd, kar je odvisno od razpoložljive ambientalne svetlobe. Aktivni IR nočni vid lahko še naprej deluje, tudi če na prizorišču ni uporabne vidne svetlobe.

Kako deluje infrardeči nočni vid v skriti kameri?

Delovni proces je preprost.

Ko ambientalna svetloba pade pod določeno raven, kamera preklopi v nočni način. Njegove IR LED začnejo osvetljevati vidno polje s skoraj-infrardečo svetlobo.

Ta svetloba pade na stene, pohištvo, ljudi in druge predmete. Del tega se odbije nazaj proti kameri.

Theobjektivzbira odbito infrardečo svetlobo in jo usmerja naCMOS slikovni senzor. Senzor pretvori vhodne fotone v električne slikovne podatke. Procesor slikovnega signala kamere ali ISP nato prilagodi osvetlitev, šum, kontrast in druge parametre slike, preden ustvari končni video.

Celotna pot slikanja izgleda takole:

IR LED → Scene → Reflected IR → Lens → CMOS Sensor → ISP → Night Image

Ker se infrardeči nočni vid opira predvsem na informacije o IR in ne na informacije o barvi običajne vidne-svetlobe, je končna slika običajno črno-bela.

Katere komponente omogočajo delovanje nočnega vida?

Nočnega vida ne ustvarja ena komponenta. Odvisno je od več optičnih in elektronskih delov, ki delujejo skupaj.

IR LED

IR LED diode zagotavljajo potrebno osvetlitev, ko vidna svetloba ni dovolj. Njihov izhod, valovna dolžina, položaj in pokritost vplivajo na to, kako enakomerno je osvetljen prizor.

Več LED diod ne pomeni samodejno boljšega nočnega vida. Slaba postavitev LED lahko povzroči svetla področja, temne robove ali neenakomerno osvetlitev.

Objektiv in slikovni senzor

Leča zbere odbito infrardečo svetlobo in jo usmeri proti senzorju. Slikovni senzor-običajno CMOS v sodobnih kompaktnih fotoaparatih-pretvori to svetlobo v elektronsko sliko.

Občutljivost senzorja je zelo pomembna pri-delovanju pri šibki svetlobi. Dimenzije tipala, značilnosti slikovnih pik in optična zasnova lahko vplivajo na to, koliko uporabnih slikovnih informacij je zajetih. Za globljo razlago glejkako velikost senzorja kamere vpliva-na delovanje pri šibki svetlobi.

Sama višja ločljivost videa ne zagotavlja čistejše nočne slike, če senzor ne more zajeti dovolj svetlobe.

IR{0}}Cut Filter

AnIR{0}}cut filterje optični filter, ki se uporablja za blokiranje infrardečih valovnih dolžin med običajnim delovanjem podnevi.

Pri dnevni svetlobi pomaga ohranjati natančnejše barve, tako da prepreči, da bi presežek IR dosegel senzor. Ponoči številne dnevne/nočne kamere premaknejo filter iz optične poti, tako da lahko senzor sprejme več infrardeče svetlobe.

Ta preklopni mehanizem je ključni razlog, zakaj lahko ena kamera ustvari običajne barvne slike podnevi in ​​enobarvne infrardeče slike ponoči.

Infrardeči nočni vid v primerjavi z nočnim vidom pri nizki-svetlobi

Infrardeče in{0}}slikanje pri šibki svetlobi rešujeta podoben problem, vendar drugače.

Aktivni infrardeči nočni vid

IR kamera za nočno opazovanje ustvari lastno osvetlitev. Zaradi tega je aktivni IR primeren za okolja, kjer lahko koristna vidna svetloba popolnoma izgine.

Ta pristop se uporablja v različnih faktorjih kompaktne oblike, vključno z izdelki, kot je akamera za detektor dima z nočnim vidom, kjer mora IR sistem delovati znotraj fiksnega notranjega ohišja.

Slikanje pri šibki-svetlobi ali svetlobi zvezd

Kamere pri šibki-svetlobi uporabljajo občutljive senzorje in slikovno obdelavo za boljši izkoristek šibke svetlobe okolice, kot je ulična razsvetljava ali druga preostala osvetlitev.

Lahko ustvarijo barvne slike v pogojih, kjer bi običajni fotoaparati imeli težave, vendar še vedno potrebujejo nekaj uporabne svetlobe.

Ključna razlika je preprosta:slikanje pri šibki-svetlobi uporablja razpoložljivo svetlobo; aktivni IR nočni vid zagotavlja lastno osvetlitev.

850 nm v primerjavi z. 940nm infrardečim: kakšna je razlika?

850 nm in 940 nm sta dve običajni valovni dolžini blizu-infrardeče svetlobe, ki se uporabljata v sistemih za nočno opazovanje.

Nobena valovna dolžina ni samodejno "boljša".

Sistem 850 nm lahko zagotovi močnejši odziv senzorja in učinkovito osvetlitev. Zasnova 940 nm lahko zmanjša sij vidnega oddajnika, vendar ima veliko slikovnih senzorjev manjšo občutljivost pri tej valovni dolžini.

Izbira med njima je inženirski kompromis,-ki vključuje odziv tipala, porabo energije, obseg osvetlitve in zasnovo izdelka.

Kaj vpliva na domet nočnega vida in kakovost slike?

Univerzalnega optimalnega območja nočnega vida ni. Navedena razdalja kamere je smiselna samo, če jo upoštevamo skupaj s celotnim slikovnim sistemom in preskusnimi pogoji.

IR osvetlitev

Obseg nočnega vida je močno odvisen od IR izhoda, valovne dolžine, pokritosti žarka in poravnave LED. Ozek, močan IR žarek lahko seže dlje, medtem ko širše vidno polje zahteva, da osvetlitev pokrije večjo površino.

Učinkovitost senzorja in objektiva

Občutljivost senzorja in zmogljivost leče določata, kako učinkovito odbita IR-svetloba doseže in jo zajame slikovni sistem.

Ločljivost je pomembna za posnete podrobnosti, vendar4K samodejno ne pomeni boljšega nočnega vida. Kamera z visoko-ločljivostjo lahko še vedno ustvari hrupne ali šibke nočne slike, če sta osvetlitev in nizka{2}}občutljivost za svetlobo slabi.

Enako načelo velja pri primerjavi specifikacij megapikslov v varnostnih kamerah: ločljivost in zmogljivost slikanja pri-slabi svetlobi je treba oceniti ločeno. Naš Primerjava ločljivosti varnostne kamere 5MP vs. 8MPpodrobneje pojasnjuje to razlikovanje.

Razdalja in okolje

Zmogljivost nočnega vida se spreminja tudi glede na razdaljo subjekta, svetlobo okolice, odbojnost predmeta in bližnje površine.

Močno odsevni predmet blizu leče se lahko zdi preosvetljen, medtem ko lahko temen ali oddaljen subjekt odbije veliko manj infrardeče energije nazaj v fotoaparat.

Nočno gledanje je zato treba oceniti kot celoten sistem, ne kot eno samo specifikacijo.

Zakaj je nočno gledanje s skrito kamero bolj zahtevno?

Kompaktne skrite kamere imajo veliko manj prostora za optiko, IR LED, komponente PCB, napajalne sisteme in upravljanje toplote kot večje CCTV kamere.

To ustvarja več inženirskih omejitev hkrati:

Omejen prostor za namestitev IR LED

Majhna leča in dimenzije ohišja

Omejen proračun baterije ali energije

Toplota, ki jo ustvarja neprekinjena elektronika in IR osvetlitev

Izbira senzorja in leč znotraj kompaktne strukture

Zahtevano območje nočnega vida glede na velikost naprave

Povečanje IR izhoda lahko izboljša osvetlitev, lahko pa tudi poveča porabo energije in toplotno obremenitev. Daljši ciljni doseg lahko zahteva spremembe v postavitvi LED, optiki, izbiri senzorja ali zasnovi ohišja.

Ti kompromisi-se razlikujejo tudi glede na obliko izdelka. Zelo kompaktenmini vohunska kamera z nočnim vidomima drugačne prostorske in močne omejitve kot naprava z neprekinjenim napajanjem, kot je aUSB stenski polnilec skrita kamera z nočnim vidom.

Izziv ni le omogočiti delovanje nočnega vida. Uravnava osvetlitev, kakovost slike, porabo energije, toploto in velikost izdelka v zelo omejenem prostoru.

Pogosta vprašanja o nočnem videnju s skrito kamero

Ali lahko skrita kamera vidi v popolni temi?

Skrita kamera z aktivno infrardečo osvetlitvijo lahko deluje brez vidne svetlobe okolice, ker njene IR LED zagotavljajo osvetlitev, ki jo potrebuje slikovni senzor. Fotoaparat, ki se zanaša samo na-slikanje pri šibki svetlobi, še vedno potrebuje nekaj razpoložljive svetlobe.

Zakaj je nočni vid običajno črno-bel?

Infrardeči nočni način se v glavnem zanaša na informacije o skoraj-infrardečih žarkih in ne na informacije o barvah polne vidne-svetlobe, ki se uporabljajo med dnevnim slikanjem. Zaradi tega večina aktivnih IR sistemov prikazuje nočno sliko enobarvno.

Ali 4K pomeni boljši nočni vid?

No. 4K poveča posnete prostorske podrobnosti, vendar je nočni vid odvisen tudi od občutljivosti senzorja, zmogljivosti leče, IR-osvetlitve, osvetlitve in obdelave slike.

Ali je infrardeče nočno gledanje enako kot toplotno slikanje?

Ne. Običajni infrardeči nočni zajemiodbita bližnja-infrardeča svetloba. Toplotno slikanje zaznava infrardeče sevanje, povezano s toploto, ki jo oddajajo predmeti. Gre za različne tehnologije slikanja.

Zaključek

Nočno gledanje s skrito kamero običajno deluje tako, da temno sceno osvetli z infrardečo svetlobo in z objektivom in slikovnim senzorjem zajame odbiti IR. Končni rezultat je odvisen od celotnega slikovnega sistema, vključno z IR valovno dolžino, občutljivostjo senzorja, optiko, IR{1}}preklopom rezanja, obdelavo slike, močjo in fizično zasnovo.

Allcamrazvija in izdeluje izdelke z mini in skritimi kamerami ter podpira projekte OEM/ODM, ki vključujejo izbiro senzorjev in leč, tiskano vezje in konstrukcijsko zasnovo, konfiguracijo nočnega vida, vdelano programsko opremo in s tem povezano prilagajanje izdelkov. Če ocenjujete zasnovo kamere za nočno opazovanje ali razvijate izdelek po meri, nas kontaktirajte, da se pogovorimo o vaših tehničnih zahtevah in ciljni aplikaciji.