Подсветка веб камеры своими руками
Одним из важнейших критериев эффективности видеонаблюдения является достаточная освещенность. Однако далеко не на всех объектах существует возможность применения светильников. На выход в такой ситуации приходит ИК-подсветка. Рассмотрим, какие ее типы существуют, когда лучше всего ее использовать, что собой представляют модели, предназначенные для видеокамер, какие виды ИК-прожекторов бывают и в чем их преимущества, а также как своими руками изготовить ИК-прибор и что для этого понадобится.
Типы ИК освещения
В зависимости от рассматриваемых параметров, инфракрасная подсветка классифицируется по нескольким системам:
По виду источника излучения приборы ИК подсветки делятся на две разновидности:
Конструкция первых схожа со стандартными ламповыми прожекторами. Среди их главных достоинств особо выделяются – низкое энергопотребление, долговечность, пожаробезопасность и неприхотливость ухода. Второй тип – в качестве источника содержат лампу. Он в свою очередь также разделяется на два подвида:
- Непосредственно излучающие в инфракрасном диапазоне. В основе применяется лампочка накаливания с поверхностью, покрытой специальным составом, пропускающим излучение только в диапазоне длин волн порядка 720-800 нм.
- Со светофильтром, ограничивающим проход света свыше 950 нм. Главный недостаток – большой расход энергии (до 0,5 кВт/ч) и малый радиус действия.
Вообще, хотя ламповые системы ИК-подсветки и дешевле светодиодных аналогов, они весьма энергозатратны и недолговечны – лампочку приходится регулярно менять.
По конструкционным признакам ИК-подсветка бывает:
- Встроенной. Объединена в одном корпусе с камерой слежения. Характеризуется компактностью, а также тем, что ее не надо настраивать под объектив. Недостатки – небольшая мощность, вероятность засветки изображения, особенно объектов, покрытых светоотражающим слоем, а также ложное срабатывание детектора движения из-за излишнего внимания к ИК-светодиоду насекомых в теплое время года.
- Внешней. Решает многие проблемы ИК-подсветки встроенного типа. С ее помощью можно делать любой угол освещения, выбирать прибор по мощности и дальности действия и площади покрытия – осветительные пластины, прожектора, фонари и т. д. Минусы – необходимость приобретать для камеры отдельное устройство, устанавливать и настраивать его, что требует дополнительного времени, опыта и сноровки.
По диапазонам длин волн приборы ИК-подсветки разделяются на следующие категории:
- 720-750 нм.
- 800 нм.
- 860-880 нм.
- 920-950 нм.
Невидимое инфракрасное излучение характерно для приборов освещения, работающих при длине волны свыше 880 нм – все, что ниже находится в области зрительного восприятия. У этой особенности есть и плюсы, и минусы. Для обширной, а, следовательно, и максимально дальней подсветки требуется мощный прибор с диапазоном порядка 780-820 нм. Однако на близком расстоянии излучатель заметен благодаря фоновому красному свечению. Поэтому накоротке применяют устройства, функционирующие в незаметном, хотя и менее слабом сегменте спектра – от 850 до 950 нм.
Все устройства для ИК-подсветки разделяются по дистанции на три группы:
- Короткого действия – до 10 метров. Устанавливается на лестничных площадках, в домофонах, видеоглазках, в системах дежурной подсветки и скрытом видеонаблюдении.
- Средней дальности – 20-60 м. Используются для подсветки кинотеатров, ночных заведений, придомовых территориях.
- Дальнобойные – до 0,35 км. Применяется на больших охраняемых площадях, на улицах, скверах и дорогах.
Устройства для ИК-подсветки в сочетании с различными светоисточниками оснащаются разными видами оптических систем – обычные лампочки, фонари, прожекторы, плафоны.
Обратите внимание! ИК-излучение безопасно для человека и окружающего пространства. На его основе применяется не только подсветка для видеонаблюдения в темное время года, но и приборы обогрева. Однако ввиду того, что спектральная чувствительность глаза человека находится за пределами этого диапазона длин волн, адаптивное сужение зрачка не срабатывает. Поэтому не рекомендуется напрямую долго смотреть на инфракрасный источник, особенно при его высокой мощности.
Когда стоит использовать ИК подсветку
ИК-подсвета чаще всего применяется в следующих случаях видеосъемки:
- Формирование благоприятных условий для освещения. Стандартные светильники не справляются с задачей равномерности распространения светового потока на всей наблюдаемой площади. ИК-прибор вкупе с ним позволяет подсветить тени, выровнять экспозицию и детализировать кадры.
- Создание скрытой системы подсветки. Многие системы безопасности проявляют эффективность, когда действуют незаметно для злоумышленника. Объект в полной темноте на самом деле может хорошо освещаться в инфракрасном диапазоне излучения и все события на нем детально фиксироваться на камеру.
- Улучшение функций видеоаналитики. ИК подсветка дает возможность максимально точно считывать и обрабатывать информацию системам слежения даже в полной темноте.
- Повышение пропускной способности передачи данных. Инфракрасное освещение позволяет улучшить качество изображения ночью и поспособствовать уменьшению объема записанных данных, и повысить скорость их обработки и передачи.
- Улучшение изображения мегапиксельных камер.
При выборе видеокамеры для совокупной работы с ИК-подсветкой предпочтение нужно отдавать моделям, чувствительным к излучению в этом диапазоне. Хорошим примером является камера SONYExView HAD с ПЗС-матрицей.
Что представляет собой ИК подсветка для камеры видеонаблюдения
Главным принципом применения ИК-подсветки для системы видеонаблюдения является создание скрытого равномерно распределенного по площади объекта инфракрасного освещения. Свет от прибора не видим глазу человека, однако изображение, образуемое камерой, создается четким и детальным.
Светильник подобного рода выполняет сразу несколько функций:
- Создает условия для максимально возможного наблюдения.
- Облегчает задачу деталировки предметов.
- Обеспечивает проведение съемки в абсолютной темноте.
ИК-устройства, как правило, изготавливаются в форме прожектора и применяются в сочетании с обычным светильником для подсветки не видимых областей от стандартного освещения на изображении камеры. Среди их внешних эксплуатационных характеристик выделяются хорошая герметичность корпуса – что дает возможность использовать их как снаружи, так и внутри помещения.
При этом их устанавливают недалеко от видеозаписывающего прибора, чтобы удобнее согласовать угол и направление его излучения с зоной съемки. Оборудование ИК-подсветки должно иметь параметры, соответствующие размерам освещаемого объекта, а объектив камеры – специальный корректор для работы в этом диапазоне.
Виды ИК прожекторов
Наиболее распространенным видом приборов для ИК-подсветки является прожектор. В зависимости от назначения он бывает следующих видов:
- Встраиваемый. Устанавливается в корпус видеокамеры и не требует дополнительных работ на самом объекте.
- С постоянным излучением. Используется для внешней и внутренней установки. Настройки аппаратуры задаются при первом включении.
- Импульсный. Производит направленное излучение с возможностью изменения частоты и мощности. Позволяет максимально точно подстраивать под конкретные условия эксплуатации.
- Для периметра. Отличается максимальной дальнодействием. Применяется для ИК-подсветки больших территорий.
Рекомендация! При выборе ИК-прожектора необходимо учитывать угол обзора видеокамеры. В идеале этот параметр для прибора подсветки должен быть несколько меньше, чем у съемочного устройства, так как на дисплее чаще всего крайняя область кадра невидима.
Преимущества использования
Главные достоинства применения ИК-прожекта для ночной видеосъемки:
При всех преимуществах ИК-подсветка имеет и недостатки – невозможность работать с цветными камерами ввиду их малой чувствительности и необходимость периодической чистки стекол рассеивателя – внутри помещения от пыли, снаружи – от грязи и осадков.
Как сделать ИК подсветку для видеонаблюдения своими руками
Существует множество способов создания прожектора для ИК-подсветки своими руками. Рассмотрим две наиболее популярные и простые в изготовлении схемы.
Предложенное ниже изображение цепочки ИК-подсветки линейной структуры в основе имеет интегральный автоматический таймер NE555. Для его сборки потребуется:
- Элемент NE555.
- Инфракрасные светодиоды с номиналом, соответствующим источнику питания.
- Резисторы, транзисторы и прочие радиокомпоненты (согласно схеме, приведенной ниже).
- Паяльная плата.
- Набор инструментов для пайки.
Все элементы соединяются последовательно согласно рассматриваемой схеме. При этом сначала на матрицу устанавливаются крупные элементы, затем мелкие. Сами ИК-светодиоды можно разместить в корпусе старого фонаря или прожектора. Собранное устройство после подключения работает в соответствии со следующим алгоритмом:
- NE555 в автоматически определенном ритме генерирует импульсы.
- Его несущая частота задается цепочкой резисторов, один из которых имеет переменный характер.
- Далее передача мощности осуществляется на диоды посредством транзисторного ключа.
- Чтобы ограничить нагрузочный ток к каждому диоду в пару подключен резистор.
Для настройки работы ИК-подсветки необходимо изменять сопротивление переменного резистора – это позволит подобрать такую частоту, чтобы изображение, образуемое видеокамерой, не мерцало.
Еще один более простой способ – взять в качестве основы матрицу стандартного светодиодного прожектора и вместо установленных лед-элементов впаять инфракрасные – типа TSAL5100. Естественно, при этом нужно проконтролировать, чтобы номинал монтируемых кристаллов соответствовал электросхеме устройства.
Основные выводы
ИК-подсветка применяется для улучшения параметров видеосъемки в условиях плохой освещенности или абсолютной темноты. Применяемые приборы классифицируются по ряду признаков:
- Разновидности светоисточника.
- Особенностям конструкции.
- Длине излучаемой волны.
- Дальнобойности.
- Типу оптической системы.
ИК-подсветка применяется с целью создания лучших условий видеосъемки, обеспечения скрытого освещения, повышения функциональности видеоаналитики, улучшения передачи базы данных и оптимизации работы мегапиксельных камер. Самым распространенным видом приборов является прожектор. По типу выполняемых задач может быть встроенным, с постоянным излучением, импульсным, периметральным. Его применение позволяет снизить энергопотребление, улучшить равномерность подсветки, повысить детализацию предметов и увеличить дальность функционирования датчика движения. Изготовить его можно своими руками на базе импульсного генератора NE555.
Если вы уже изготавливали прожектор для ИК-подсветки своими руками рассматриваемого или любого другого типа, обязательно поделитесь полезной информацией в комментариях.
Свет для вебкам трансляции существенно влияет на качество видео. Как известно, работа камеры напрямую зависит от освещенности. В это статье мы поможем определиться с тем, как сделать свет для своей вебкам трансляции.
1. Источники света.
На текущий момент, лучше всего использовать светодиодное освещение. Другое будет устаревшим и менее эффективным.
Светодиоды дают лучший диапазон частоты мерцания. При нём не будет линий в кадре. Кроме того, они практически никогда не перегорают. Приятный бонус — светодиоды тратят в десять или более раз меньше электричества. Поэтому, они помогают заботиться о окружающей среде и экономить на электроэнергии.
Температура.
Свет может бывает холодным, нейтральным и тёплым.
Тёплый свет = 2700 – 3300 К (Кельвины).
Нейтральный = 3300 до 5000 К.
Холодный = 5000 К и выше.
Эти параметры будут указаны на упаковке. Обратите внимание, что вы можете выбрать наиболее подходящий для вас оттенок. Кому-то идёт теплый свет, кому-то холодный.
Когда вы определитесь с оттенком, убедитесь, что все приобретаемые вами источники света обладают одинаковым (!) показателем Кельвинов. Например, все лампы 4200 К. Иначе у вас будут неприятные световые пятна и перемешивание в кадре.
Лучше всего не покупать устаревшие галогенные осветители. Помните, что вам нужны источники постоянного света, а не импульсного.
Крепление.
Источники света могут быть: потолочные (верхний свет), настольные, напольные, настенные. Используйте любые, которые подходят вашему помещению, согласно подходящей световой схеме.
Отлично подходят стационарные (монтируемые) светодиодные прожекторы. Или переносной вариант, если вам нужна большая мобильность. В этом случае, вам потребуются накамерные светодиодные осветители (источник постоянного света). Для потолочного света используйте современные светодиодные лампочки, споты или светильники.
Например, отлично подойдут такие светодиодные накамерные осветители в сочетании с любым подходящим штативом. Крепление этого осветителей стандартное. Как правило подходит для любого стандартного штатива. Это удобно для тех, кто работает из дома. Ведь вы в любой момент можете их переместить, достать перед трансляцией и убрать после неё.
Рассеиватели.
Можно сделать свет более мягким и меньше раздражать свои глаза. Для этого установите на источники света рассеиватели. Как правило, подходят съемные софтбоксы. Можно выбрать софтбоксы, подходящие по размеру крепления вашим лампам и осветителям.
Выбирайте осветители так, чтобы диапазон Кельвинов был настраиваемый. Тогда вы сможете настроить его под ваше остальное освещение. Кроме того, этот осветитель регулируется по интенсивности света. Поэтому его можно настроить для помещений разных размеров. И в зависимости от дальности осветителя от модели.
2. Световые схемы
Схема: 3 источника.
Самая оптимальная световая схема — из трех источников. Должен быть верхний (потолочный) свет. Желательно, чтобы он равномерно освещал пространство комнаты. Он не должен быть направлен только в одно место. Нужно несколько источников потолочного света, равно распределенных по потолку.
К потолочному свету необходимо добавить два источника по бокам, следуя приведенной световой схеме. Боковые источники должны быть расположены на уровне глаз модели или выше. Если они будут ниже, вы получите непривлекательные тени на лице.
Также боковые источники должны быть поставлены ближе друг к другу, освещая ваше лицо практически прямо. В противном случае вы также получите неприятные тени на лице. Обратите внимание на то, как источники расположены относительно камеры.
Пример схемы с тремя источниками.
Один из источников расположен на потолке над вами. На схеме потолочный свет не отмечен.
Источники на схеме изображены условно. Ваши источники не обязательно должны быть похожи на изображенные. Главное на схеме — это их расположение.
Схема: 4 источника.
3. Свет для вебкам и модные фишки.
Главное — обеспечить равномерный светодиодный свет одного диапазона. Это позволит создать достаточное количество света для качественной вебкам трансляции. Это — базовая световая схема, о которой мы писали выше, которая подходит абсолютно для всех моделей и для всех типов шоу.
Тем не менее, если вы хотите привнести разнообразия, можно добавить дополнительно модные тренды в качестве эксперимента.
Один из них — фонарики в кадре. Вы можете использовать различные светодиодные гирлянды, разложенные сзади вас.
Есть светодиодные ночники, создающие движущиеся или не движущиеся световые фигуры на стенах.
Ни в коем случае не используйте свечи или другие горящие предметы, эти слишком пожароопасно.
Предлагаемая ИК подсветка может использоваться с бытовой камерой, имеющей режим ночной сьемки (для этого она и проектировалась), для обеспечения работы камер видеонаблюдения или приборов ночного видения (ПНВ) в условиях недостаточной освещенности.
Основу схемы составляет генератор импульсов, собранный на широко распространенном интегральном таймере NE555 (рис.1). Частота генератора должна находиться в интервале от 11 до 15 кГц. При указанных на схеме номиналах частотозадающих элементов (R1, R2, С1) она составляет чуть больше 13300 Гц. С выхода генератора через резистор R3 импульсы поступают на вход составного транзистора VT1-VT2, нагрузкой которого являются 28 параллельно соединенных ИК-светодиодов TSAL5100, объединенных в излучатель.
Благодаря применению генератора светодиоды в ИК подсветке работают в импульсном режиме, что позволяет добиться увеличения отдаваемой мощности в 2 раза по сравнению с питанием постоянным током. Мощность ИК подсветки составляет 6,5 Вт, потребляемый ток — 1,5 А при напряжении питания 6,3 В.
Транзисторы VT1 и VT2 следует установить на радиаторы из алюминия размерами 50x40x2 мм. Резисторы R4 и R5 должны иметь допустимую мощность не менее 15 Вт (лучше установить 20-ваттные — для повышения надежности и уменьшения нагрева).
Излучатель изготавливается из любого старого светодиодного фонарика с 28 светодиодами. Тут важен только сам отражатель с передним стеклом. Для изготовления ИК-излучателя выпаиваем все старые светодиоды и на их место впаиваем TSAL5100. После этого устанавливаем на место переднее стекло и отражатель. Переднее стекло нужно установить обязательно. Оно защищает излучатель от попадания влаги и выполняет роль рассеивателя. Так как светодиоды имеют малый угол излучения, то при отсутствии стекла на изображении отчетливо различимы темные и светлые пятна.
После этого со стороны пайки плата герметизируется слоем клея “Момент”, эпоксидной смолы или растворенного в дихлорэтане полистирола.
Автор: А.Савченко, г.Омск
Андрей | 21 Ноя 2013
Андрей | 02 Фев 2014
В номере 1 за 2014 год журнала Радиолюбитель на 55 странице опубликовано небольшое исправление данной статьи.
Квантовый Механик | 13 Июн 2014
А нет такой подсветки, чтобы я видел, а другие — нет(я вижу ближний ИК)?
Алекс | 03 Фев 2015
Лично я не вижу 940нм ИК лучи, а именно такой диапазон у TSAL5100. Квантовый Механик повидимому мутант :)
Андрей | 09 Фев 2015
Само излучение не видно, видно только свечение кристалла. Это тепловое свечение (нагрев) + преломление внутри оптики светодиодов. В принципе с этим можно попробовать бороться, если добавить вместо стекла ИК светофильтр ,который отсечет видимую область ИК.
Анатолий | 23 Апр 2015
Видимой области ИК не существует. Там более сложный механизм физиологического восприятия, который до конца ещё не изучен. Практически все предлагаемые сейчас ИК-осветители, даже диапазона 940нм, видны глазом с близкого расстояния после адаптации зрения к полной темноте (тёмновишнёвое слабое свечение). Редким исключением является светодиодная лампа IRL-940P, которую действительно не видно в темноте. Эта белая лампа замаскирована под обычную осветительную типа колбы. То, что она необычная, заметно только сбоку (радиаторы). Мощности хватает, чтобы осветить небольшую комнату. Светит до 4м под широким углом при чувствительности ч/б камеры 0,1 люкс. Можно конечно в обычную люстру ввернуть или потолочный светильник, в котором есть ещё и обычные осветительные лампы, но питание к патрону всё равно надо подводить 12в. Если светильник закрытого типа, то надо смотреть, насколько гасит излучение защитное стекло.
К сожалению то ли производство этих чудо-ламп прекращено, то ли изгатавливают теперь только по заказу. Цена в среднем около 70$. Достать пока ещё можно, но трудно.
У нас всегда так — производство хороших вещей сворачивают, зато прожекторами задолбали, которые замаскировать невозможно.
BiobioMum | 15 Июл 2015
Трудности нормирования ИК-подсветки, недостаточность указываемых характеристик, а также нередкие случаи несоответствия реальных характеристик заявленным привели к большому распространению экспериментального метода подбора ИК-осветителей в реальных условиях непосредственно на объекте монтажа. Отсутствие данных о мощности излучения не позволяет определить плотность мощности на объекте.
Терморезистор 100 кОм 1%:
Цена: 50 руб.
------------------------------------------ Терморезистор 10 кОм 1%:
Цена: 50 руб.
------------------------------------------
3d печать на заказ:
Печать на 3D принтере
ИК-камера своими руками!
Апрель 3rd, 2013 Sam
Решил сегодня немного разнообразить свой досуг и вместо написания статей о 3D-принтере, захотел сделать что-то необычное, а именно ИК-камеру. В специализированных магазинах такие камеры стоят относительно дорого (около 1000 руб).
Приступим к операции
Разбираем камеру на части:
web-камера в разобранном виде
объектив с ИК фильтром
Вот это квадратное стеклышко и есть ИК-фильтр. Достаточно его удалить и мы получим ИК-камеру. Но не всегда так просто обстоят дела. У новых камер ИК-фильтр сделан напылением на сам объектив, так что придется как-то стирать напыление с объектива (травлением, шкуркой или отверткой ).
Мне повезло, поэтому продолжу операцию. Оторвал фильтр при помощи часовой отвертки:
Фильтр слева. Видно, что один угол поврежден.. ну и фиг с ним, у меня есть нормальная веб-ка:)
Собираем камеру обратно и тестируем на таком рисунке:
надпись на бумаге, фото в реальном свете
И фото той же бумажки через бутылку колы:
coca cola фото в реальном свете
А теперь фото через бутылку, но уже в ИК-диапазоне:
Coca Cola в ИК-дапазоне
Видно, что Cola почти прозрачна в ИК-диапазоне. Бутылка слишком фигурная и на большом расстоянии плохо видно, что Cola прозрачная, поэтому снимал практически впритык.
Правда камера стала снимать все в розовых тонах, но это мелочи:)
Еще для сравнения пара фото, сначала я даже не заметил цветок на фото:
зеленое растение и синяя бумага в ИК
То же самое с обычного фотоаппарата:
зеленое растение и синяя бумага
Теперь понятно, как можно прятаться от ИК-камер видеонаблюдений
Интересно, что не только пропал синий и зеленый цвет, но и черный цвет превратился в светло-серый — это видно по пропавшеузору
Такую камеру удобно использовать для наблюдения за темным подъездом, квартирой (если сделать доп.ИК подсветку), если сделать удаленный доступ, то можно мониторить ситуацию, пока находишься в отпуске.. да и не жалко, если её украдут
В ближайшее время выложу материал о том, какие жидкости и напитки прозрачны для ИК-камеры, а какие — нет, как выглядят деньги в ИК свете (степени защиты денег), и что мне больше всего самому понравилось — считывание информации из-под защитной полосы sim-карт
Читайте также: