Главной задачей видеонаблюдения является обеспечение безопасности, и на некоторых объектах слежение должно вестись круглосуточно. С момента появления камер съемка в светлое время суток или на освещенном объекте не представляла особого труда. Необходимость слежения в условиях сумерек или абсолютной темноты стала для производителей толчком к изобретению приспособлений для ночной съемки
Видеонаблюдение в темноте
В абсолютной темноте наблюдение осуществляется двумя способами. Первый – с помощью электрических ламп видимого спектра для освещения на объекте. В этом случае может возникнуть ряд минусов, которые в некоторых ситуациях окажутся существенными. Например, такое освещение влечет за собой значительные расходы на электроэнергию, может мешать окружающим и не позволяет осуществлять наблюдение незаметно, а это обеспечивает нежелательное внимание к объекту и облегчает вывод из строя осветительного устройства и, как следствие, всей системы. Второй способ наблюдения в темное время суток связан с применением ИК-подсветки в ее различных проявлениях.
Этапы развития ИК-подсветки
Этап 1
Сначала для обеспечения ночного видеонаблюдения использовались ламповые инфракрасные осветители, которые представляли собой довольно громоздкую конструкцию: в основе устройства были мощные лампы и специальное стекло, поглощающее видимую часть спектра. Недостатками таких осветителей являлись крупные габариты, значительное энергопотребление и кратковременный срок службы из-за недолговечности ламп. В качестве достоинства стоит выделить большой радиус действия.
Этап 2
Следующим этапом развития ночного видеонаблюдения стало появление осветителей на ИК-светодиодах.
Такие устройства излучают свет вне видимой части спектра, поэтому позволяют вести слежение незаметно. Из-за небольшого размера инфракрасных диодов вся конструкция является более компактной по сравнению с ламповыми осветителями. Плюсом также является низкое энергопотребление. Благодаря этим преимуществам осветители на инфракрасных светодиодах стали наиболее эффективными и выгодными.
Этап 3
На этапе появления цветных видеокамер предыдущие способы ведения ночной съемки были признаны непродуктивными. Особенность построения новых устройств, а именно обязательное наличие ИК-фильтра в матрицах, сделало их нечувствительными к излучению в инфракрасном диапазоне – соответственно, ИК-подсветка потеряла эффективность. В качестве решения этой проблемы в камерах стали использовать матрицы с ИК-фильтром, имеющим расширенную полосу в сторону ближней области инфракрасного диапазона. Такие устройства при определенных условиях могут использоваться с инфракрасной подсветкой, но искажают цветность изображения при работе с естественным освещением.
Этап 4
Следующим серьезным шагом, позволившим полноценно использовать видеокамеры в любое время суток и при любой освещенности, стало появление механического ИК-фильтра. Благодаря этому изобретению съемка может проводиться в полной темноте и без ущерба изображению в дневное время суток. Для ночного слежения были разработаны диодные сборки в виде колец, встраиваемых непосредственно в устройство. Все это позволило превратить видеокамеру в прибор с полным функционалом для ночного наблюдения, включающим в себя датчик переключения режима "день/ночь", самоотводящийся ИК-фильтр и группу светодиодов, расположенных непосредственно в корпусе прибора.
Этап 5
Последующее развитие видеокамер с режимом "день/ночь" было сосредоточено на усовершенствовании системы ИК-подсветки. Эволюция происходила в нескольких направлениях. Одно из них – улучшение управления самой ИК-подсветкой. Например, технология Smart-IR позволяет изменять интенсивность свечения инфракрасных диодов в зависимости от расстояния до наблюдаемого объекта. Второе направление – использование различных вариантов инфракрасных диодов с разными оптическими параметрами. Например, запатентованная технология EXIR, разработанная компанией Hikvision, предусматривает применение нестандартной прямоугольной линзы в ИК-диоде и позволяет вести эффективную ночную съемку с равномерной ИК-подсветкой. В отличие от традиционных инфракрасных диодов, рассеивающих свет в форме окружности, EXIR позволяет излучать свет в виде прямоугольника, который соответствует нормальному размеру экрана (4:3 или 16:9). Это устраняет недостатки традиционных светодиодных линз, таких как переэкспонирование в центре изображения и затемнения на углах.
Этап 6
Несмотря на то, что видеокамеры, оснащенные режимом "День/ночь", позволяют вести круглосуточное видеонаблюдение, у них есть существенный недостаток – монохромное изображение в темное время. Многие компании пытаются решить эту проблему и с успехом внедряют новые технологии без использования внешних источников света, основанные на применении инновационных матриц и сложных алгоритмов обработки информации. Благодаря таким технологиям можно получить отличное цветное изображение с высокой степенью детализации, причем независимо от освещенности.
Индивидуальный выбор
Использование того или иного вида ИК-подсветки зависит от особенностей объекта и конечных целей.
Некоторые задачи по обеспечению ночного видеонаблюдения могут быть решены и вовсе без ИК-подсветки: если запись ведется не в абсолютной темноте, то достаточно использовать камеру высокой чувствительности. Если раньше чувствительностью в 0,002лк обладали только черно-белые видеокамеры, то сейчас она доступна и в цветных.
Встроенная ИК-подсветка
В условиях, когда слежение ведется в абсолютной темноте или необходимо наблюдение за большой площадью, нужно использовать встроенную ИК-подсветку, отличающуюся своей компактностью. Она и видеокамера представляют собой единое устройство, поэтому сокращается время на установку и обслуживание. К тому же устройство с ИК-подсветкой стоит на порядок дешевле, чем связка камера + ИК-осветитель или прожектор. К недостаткам встроенной подсветки можно также отнести невозможность ее использования в случае наблюдения за объектом, покрытым светоотражающей краской. К таковым относятся, например шлагбаумы, дорожные знаки или государственные автомобильные номера. В таких случаях необходимо, чтобы подсветка находилась под другим углом по сравнению с объективом. Еще одной – довольно редкой – проблемой является внимание насекомых к ИК-подсветке. Данный фактор может спровоцировать ложные срабатывания детектора движения, но это будет доставлять существенные проблемы только при большом скоплении насекомых на устройстве как на единственном источнике света поблизости. В таком случае можно использовать камеры с замаскированной ИК-подсветкой у которых светодиоды прикрыты пластиной. Это делает их непривлекательными для насекомых и совершенно незаметными для человека.
Внешняя ИК-подсветка
С недостатками встроенной ИК-подсветки – низкой мощностью и углом излучения, активностью насекомых прямо перед объективом, – поможет справиться внешняя ИК-подсветка. Индустрия обеспечения безопасности предлагает огромное количество различных ИК-осветителей: это могут быть и компактные пластины, и мощные объемные прожекторы, позволяющие осветить большую площадь. Минусом такого варианта являются высокая стоимость, большие затраты на электроэнергию, время установки и обслуживания системы видеонаблюдения.
Нельзя сказать, что какой-то из этих вариантов универсален. Каждый из них имеет ряд достоинств и недостатков, поэтому, выбирая, нужно руководствоваться целями и задачами ночного видеонаблюдения на конкретном объекте.
