紅外燈的選擇和使用

1、紅外燈的選擇和使用 內(nèi)容 紅外燈的選擇最重要的問題是成套性，即紅外燈與攝像機(jī)、鏡頭、 防護(hù)罩、供電電源等的成套性。 在設(shè)計方案時對所有器材綜合考慮設(shè)計， 把它作為一個紅外低照度夜視監(jiān)控系統(tǒng)工程來考慮設(shè)計。有的人買完了攝像機(jī)、 鏡頭、防護(hù)罩、 電源之后甚至安裝之后才去考慮購買紅外燈，這是不正確的，在考慮成套性時，特別要注意以下幾個問題。1. 使用黑白攝像機(jī)、特殊彩色攝像機(jī)或者經(jīng)過改造的普通彩色攝像機(jī)CCD 圖象傳感器具有很寬的感光光譜范圍，其感光光譜不但包括可見光區(qū)域，還延長到紅外區(qū)域， 利用此特性， 可以在夜間無可見光照明的情況下， 用輔助紅外光源照明也可使CCD 圖象傳感器清晰的成像。 而普

2、通彩色攝像機(jī)為了能傳輸彩色信號， 從 CCD 器件的輸出信號中分離出綠藍(lán)紅三種基色視頻信號， 然后合成彩色電視信號， 其感光光譜只設(shè)置在可見光區(qū)域，如果將其改造也能實現(xiàn)紅外光區(qū)域的感應(yīng)功能，具體做法是將其CCD 前方的紅外濾光玻璃去掉換上850nm 紅外線能穿透的紅外線濾光玻璃或者不加紅外濾光玻璃。 （注意！不加紅外線濾光玻璃可能會引起攝像機(jī)的色彩異變。 ）隨著技術(shù)的進(jìn)步目前市場上的晝夜彩色黑白轉(zhuǎn)換攝像機(jī)，它采用兩個CCD 進(jìn)行切換或采用一個 CCD 利用數(shù)位電路的切換來實現(xiàn)，但是存在黑白照度偏高、有的對彩色色彩的不利影響等缺點將會逐漸被淘汰。而紅外低照度彩色攝像機(jī)紅外感度比一般攝像機(jī)高 4

3、倍以上，隨著成本的降低，會成為發(fā)展趨勢的。2. 要求選用低照度可感應(yīng)850nm 紅外光的攝像機(jī)攝像機(jī)的最低照度是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。測定此參數(shù)時，還應(yīng)特別注明鏡頭的光圈 F 的大小。例如使用 F1.2 的鏡頭， 當(dāng)被攝影景物的照度值低到 0.02Lx 時,攝像機(jī)輸出的視頻信號幅值為標(biāo)準(zhǔn)幅值700mv 的 50%-33% ，則稱此攝像機(jī)的最低照度為 0.02Lx/F1.2 。有的攝像機(jī)生產(chǎn)廠家給出不同光圈 F 時的最低照度。當(dāng)選擇攝像機(jī)最低照度高于紅外燈要求時， 紅外燈的 有效距離將受到一定影響。 應(yīng)當(dāng)提醒用戶的是市場上出售的

4、攝像機(jī)技術(shù)性能標(biāo)出的最低照度有兩種不正常情況，一種是攝像機(jī)制造商所標(biāo)的最低照度是所謂的靶面照度，即 CCD 圖象傳感器上的光照度， 它比景物照度低10 倍左右； 另一種是有個別攝像機(jī)制造商或銷售商虛報最低照度。目前市場上比較經(jīng)濟(jì)的黑白攝像機(jī)，有的最低照度標(biāo)為0.010.02LX。但它們的實際最低照度僅為0.10.2LX,如果，使用的紅外燈要求攝像機(jī)的最低照度為0.02LX,必然影響紅外燈的有效照射距離，而購買最低照度0.02Lux的攝像機(jī)，價格可能比0.10.2LX攝像機(jī)最少高一倍左右。 這時有兩種選擇，在攝像機(jī)上多花錢，在紅外燈上就少花錢； 在攝 像機(jī)上少花錢,在紅外燈上就多花錢。實驗表明室

5、外特別是距離較遠(yuǎn)時，選擇前者是比較經(jīng)濟(jì)的。 3. 要求攝像機(jī)CCD 的尺寸規(guī)格攝像機(jī) CCD 標(biāo)稱尺寸日趨小型化， 目前市場上的攝像機(jī)CCD 尺寸規(guī)格有1/2" 1/3" 1/4" ，攝像機(jī)尺寸大,接受的光通量大,攝像機(jī)尺寸小,接受的光通量少,如紅外燈標(biāo)稱的有效距離是在 1/2"CCD 攝像機(jī)條件下試驗的 ,如采用 1/3"CCD 或者 1/4"CCD 攝像機(jī) ,有效距離也將受到一定影響。 1/3"CCD 攝像機(jī)光通量只有1/2 ” CCD 攝像機(jī)光通量的 44% 。選擇晝夜彩色黑白自動轉(zhuǎn)換的攝像機(jī)特別要注意選擇為1/3”尺

6、寸的攝像楊，因為市面多為1/4”尺寸的晝夜攝像機(jī)。4. 鏡頭的選擇鏡頭的 F 值越小越好，即鏡頭的通光孔越大效果越好。5. 攝像機(jī)和鏡頭的功能要求攝像機(jī)有自動電子快門功能， AGC 自動增益控制功能，鏡頭有自動光圈，以適應(yīng)晝夜照度很大的變化。6. 電源供應(yīng)電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備的電源供應(yīng)要統(tǒng)一考慮設(shè)計。 紅外燈的電源供應(yīng)， 考慮到紅外管的工作電流對供電電壓十分敏感， 而電纜長度不同對直流電壓衰減不同。 在多個紅外燈距控制室的距離相差較大時， 采用 DC12V 集中供電可能使距控制室近的紅外燈供電電壓高， 距控制室遠(yuǎn)的紅外燈供電電壓低。 加之電源電壓調(diào)整上的偏差， 可能造成電壓過高的紅外燈壽命縮短

7、甚至燒壞，電壓低的紅外燈發(fā)射功率不足。因此建議盡可能采用 AC22V 供電或配一對一的直流穩(wěn)壓電源，這種直流穩(wěn)壓電源有的在電網(wǎng)電壓波動在AC100V-245V 時輸出直流電壓都是穩(wěn)定的，保證紅外燈紅外輻射功率都是穩(wěn)定可靠的。除配套性外， 還要考慮到以下因素， 選擇紅外燈時， 在選擇紅外燈輻照距離時留有余地。1 .攝像機(jī)給出的最低照度。這里的最低照度概念是什么？攝像機(jī)產(chǎn)生的視頻信號標(biāo)稱值為1V,標(biāo)準(zhǔn)值為0.7V,而最低照度時的視頻信號值為1/3-1/2標(biāo)準(zhǔn)植。所以攝像機(jī)在最低照度時的圖像，決不會“如同白晝一樣” 。2 .攝像機(jī)在最低照度時產(chǎn)生的圖像清晰度，是用電視信號測試卡進(jìn)行測式的，其黑白相間

8、的條紋，要求黑色反射率近于0%，白色反射率大于89.9% 。而我們在現(xiàn)場觀察時有時不具備這樣的條件，比如：樹葉和草地的反射率很低，反差很小，就不易獲得清晰圖像。3 .給出攝像機(jī)最低照度的同時，還要給出光圈F 的要求值，而變焦鏡頭一般只給出 1 ：F 的最大值，即光圈 F 的最小值（光圈實際尺寸最大值） ， F=f/D, 那么 D 為定值，在f 焦距拉大 10 倍時， F 變得很大（即光圈實際尺寸變得很?。?。光通量將受到很大影響。4 .在使用自動光圈鏡頭、自動增益控制或自動電子快門攝像機(jī)時， 鏡頭光圈 F 值也會發(fā)生變化。例如，在攝像機(jī)近處有景物，反射回強光給攝像機(jī)，或附近有燈光照射攝像機(jī)，這

9、時攝像機(jī)的靈敏度將減小、 自動光圈的尺寸將被關(guān)小， 光通量也將受到很大影響。 所以自動光圈的應(yīng)用時應(yīng)準(zhǔn)確調(diào)節(jié)其自動控制電平， DC 控制方式的自動光圈鏡頭在攝像機(jī)上的可調(diào)電阻 VIDEO 控制方式的自動光圈鏡頭上調(diào)節(jié)。5 .防護(hù)罩對紅外燈的效果也有影響，紅外光在傳輸過程中，通過不同介質(zhì)，透射率和反射率也不同。不同的視窗玻璃， ，特別是自動除霜鍍膜玻璃，對紅外光的衰減也不同，應(yīng)選用較薄的視窗玻璃。6 .有的器材生產(chǎn)或銷售商，不給出紅外燈的輻照距離，只給出功率數(shù)，這樣對生產(chǎn)、銷 售商來說麻煩可能少一些，但是這是非常含糊的概念，因為功率消耗除轉(zhuǎn)化為紅外光能外， 還有電源熱損耗、電路熱損耗、光源熱損耗、濾光玻璃片紅外光效率等等。相同功率的紅外燈，其輻照距離可能相差很遠(yuǎn)。隨著紅外夜視系統(tǒng)的迅速發(fā)展，紅外燈生產(chǎn)供應(yīng)廠家也會增加，但紅燈產(chǎn)品并非象有的人想象的那樣容易， 在技術(shù)、檢測儀器設(shè)備等方面條件也不同，希望用戶多多加比較，慎重選擇。用戶使用紅外燈首先要仔細(xì)閱讀使用說明書，特別是為保證人身設(shè)備安全的注意事項。檢查前面所講述的配套性方面是否達(dá)到要求，應(yīng)考慮到的影響因素是否考慮