紅外燈的原理特性及選擇

1、紅外燈的原理特性及選擇 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)或特殊彩色攝像機(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。而普通彩色攝像機(jī)為了能傳輸彩色信號，從ccd器

2、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，其感光光譜只在可見光區(qū)域。隨著技術(shù)的進(jìn)步出現(xiàn)白天彩色/晚上黑白攝像機(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(shí)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(diǎn)。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0.02IX時，

3、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)（售價在 700元左右，有的最低照度標(biāo)為 0.01 0.02IX ）它們的實(shí)際最低照度僅為0.10.2IX，如果

4、，使用的紅外燈要求攝像機(jī)的最低照度為0.02IX，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.U0.2IX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。經(jīng)驗(yàn)表明室外特別是距離較遠(yuǎn)時，選擇前者是比較經(jīng)濟(jì)的。3 .要求攝像機(jī)的尺寸規(guī)格攝像機(jī)標(biāo)稱尺寸日趨小型化，目前市場上的攝像機(jī)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”攝像機(jī)條件下試驗(yàn)的，如采用1/3”或者1/4”攝像機(jī)

5、，有效距離也將受到一定影響。1/3”攝像機(jī)光通量只有1/2”攝像機(jī)光通量的44%4 .鏡頭的尺寸規(guī)格與攝像機(jī)的尺寸規(guī)格同理，不再贅述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，age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del 2V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

6、短甚至燒壞，電壓低的紅外燈發(fā)射功率不足。因此建議盡可能采用ac220v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aclOOv-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，其黑白相間的條紋

7、，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。4.3 .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(shí)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(shí)際尺 寸變得很?。?。光通量將受到很大影響。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(qiáng)光給攝像機(jī)，或附近有燈光照射攝像機(jī)，這時攝像機(jī) 的靈敏度將減小、自 動光圈的

8、尺寸將被關(guān)小，光通量也將受到很大影響。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。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?yàn)楣β氏某D(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(xiàng)。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到，如未達(dá)到要求