紅外燈夜視的原理是光也是一種電磁波,它是一種頻率很高、波長很小的電磁波。它的波長一般在10到10E+6納米(1納米相當(dāng)于10E-9米)之間,而可見光僅占其中的一小部分,約在390到776納米之間。390納米以下為紫外線,776納米以上為紅外線。
紅外線夜視儀是利用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的軍用夜視儀器。紅外線夜視儀分為主動式紅外線夜視儀和被動式紅外線夜視儀兩種:主動式紅外線夜視儀用紅外探照燈照射目標(biāo),接收反射的紅外輻射形成圖像;被動式紅外線夜視儀不發(fā)射紅外線,依靠目標(biāo)自身的紅外輻射形成 “熱圖像”,故又稱為”熱像儀”。
光是一種電磁波,通常人們將紅外光劃分為近、中、遠(yuǎn)紅外三部分。近紅外指波長為0.75~3.0微米;中紅外指波長為3.0~20微米;遠(yuǎn)紅外則指波長為20~1000微米。
WINSNA(維斯納)紅外攝像機(jī)
紅外燈有不同的功率及715、830nM兩種波長,波長的不同決定了紅外燈照明距離和效果:
715nM的紅外燈由于其照明距離遠(yuǎn), 效果好,但是會產(chǎn)生紅暴情況(家用數(shù)碼相機(jī)的補(bǔ)光用的就是這種紅外燈);
使用830nM的紅外燈基本沒有紅暴現(xiàn)象或是紅暴很小
一般市場上主要采用紅外發(fā)射二極管的紅外燈,其原理及特性我們介紹如下:由紅外發(fā)光二級管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結(jié),外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以完全無紅暴,(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)和壽命長。紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。針對這一情況,富士康公司FI-930C和FI-970C在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了這個(gè)問題,采用高效率發(fā)光二極管,在攝像機(jī)里面內(nèi)置散熱系統(tǒng),使攝像機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)間達(dá)到25000小時(shí)!
紅外線是一種光波,它的波長區(qū)間從幾個(gè)納米(nm)到1毫米(mm)左右。人眼可見的只是其中一部分,我們稱其為可見光,可見光的波長范圍為380nm~780nm,可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光,波長比紅光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm~1000μm之間,介于無線電波與可見光之間。
紅外攝像機(jī)其實(shí)就是將監(jiān)控?cái)z像機(jī)、防護(hù)罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成一體的監(jiān)控設(shè)備。目前監(jiān)控工程中最常用的紅外防水?dāng)z像機(jī)是主動紅外,由LED發(fā)出紅外線,利用CCD或CMOS可以感受紅外光的光譜特性(即可以感受可見光,也可以感受紅外光),配合紅外燈作為“照明源”來夜視成像。市場上以發(fā)射波長850nm和940nm的紅外LED為主。早期的紅外夜視系統(tǒng)不是用在民用的,主要應(yīng)用于軍事方面,但由于主動紅外夜視系統(tǒng)發(fā)射紅外線,易于被敵軍發(fā)現(xiàn),因而在軍事上已基本被淘汰。軍事領(lǐng)域主要用紅外熱成像儀(即被動紅外攝像機(jī)),其攝像系統(tǒng)能感應(yīng)絕對零度(-273℃)以上的物體發(fā)出的紅外線輻射,物體的溫度越高,輻射出的紅外線越多并且容易成像。由于目標(biāo)市場和制造成本問題,很少有生產(chǎn)民用攝像機(jī)的安防廠家生產(chǎn)被動紅外攝像機(jī)。
紅外燈是紅外攝像機(jī)的核心部件,市場主要有兩種類別,一種是傳統(tǒng)型的圓珠LED燈,是比較傳統(tǒng)和常用的一種紅外光源,后來封裝不同的“食人魚”紅外燈,也可將之劃分為傳統(tǒng)紅外燈;另一種是兩年前風(fēng)靡一時(shí)的“陣列式”紅外光源,其原理是將諸多發(fā)光芯片加以集成,光電轉(zhuǎn)化效率比普通的要高,普通LED的光電轉(zhuǎn)換率是10%,而“陣列式”紅外攝像機(jī)的光電轉(zhuǎn)換率可提升到25%以上,這也正是“陣列式”紅外防水?dāng)z像機(jī)照使所有物體“太白”的原因。夜間,人臉和衣服在圖像上很難區(qū)別開來。另外,其發(fā)熱量無法像傳統(tǒng)紅外燈一樣固定在監(jiān)控?cái)z像頭的鏡頭周圍,市場上所見到的“陣列式”紅外攝像機(jī),多為燈板與鏡頭分離,紅外燈分別固定在上下或是左右兩側(cè)。
紅外光源關(guān)系到監(jiān)控?cái)z像機(jī)的壽命和距離,一般來說,紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比,但在接近正向電流的最大額定值時(shí),器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響其輻射功率的發(fā)揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計(jì)和選擇時(shí)應(yīng)注意的問題。