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红外夜视监控的三大技术八项问题
前一段时间的安防大展上,看到一个似乎很专业的红外灯厂家,搞了一个好像农村大锅锅盖一样大的巨型红外灯,号称可以达到几千米,很是吓人,问他配套什么样的摄像机,什么样的镜头,在什么环境下可以达到标称的效果,则不知所云.纵览天南海北,这么多的红外灯制造商信誓旦旦地标称自己的红外灯照射距离是100米或200米等等,还发明了“足米”这一名词,从而误导工程商好像红外灯真的有固定照射距离.而不管厂家如何宣传,工程商就是不信并认为标称100米的红外灯能勉强用到50米就不错了.很多负责任的工程商,更是买了无数的红外灯也达不到用户的要求,真是有苦难言.
那么,红外灯真的有固定照射距离吗?红外夜视监控就只涉及红外灯技术吗?无数的事实证明,答案是否定的.事实上,就任何红外灯本身来说,绝对不存在固定的照射距离,任何孤立地标注红外灯照射距离的做法,都是很不科学的.也有还算专业的人士和厂家,朦胧地意识到红外灯要想达到理想的照射效果,需要优秀的摄像机和性能出色的红外镜头.而最经常听到的说法是,需要0.001 Lux以上的红外感应摄像机,最好是黑白的;需要某种特别的红外镜头,红外透过率达到百分之九十五以上.问题是,任何一个从事专业光学研究和制造的工作者都知道,这些所谓的红外透过率达到百分之九十五以上的镜头,真的要达到百分之九十五以上的红外透过率是比较困难的.
而本文将从红外夜视监控系统中常见的几大问题入手,针对目前广大用户在使用该类产品中经常遇到的难点展开视角独到的剖析,一定会为广大工程商对红外夜视监控的进一步认知带去有价值的参考.
红暴问题
有些厂家把能不能制造出无红暴红外灯当做一个技术问题来宣传,好像有红暴就是低技术,无红暴就是高技术.其实,有无红暴只是一个选择问题,并不是技术问题,波长超过700nm的光线叫做红外线,900nm以上的红外线基本无红暴,波长越短,红暴越强,红外线感应度也越高.现在市场上有两种主流红外灯,一种是有轻微红暴的,波长在850nm左右,一种是无红暴的,波长在940nm左右.同一款摄像机,在850nm波长的感应度,比在940nm波长的感应度好到10倍.所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率,应当做为红外夜视监控的首选项.
寿命问题
摄像机的使用寿命可达10年以上,红外灯的寿命是否也能达到这个水平?正确回答这个问题,首先要了解目前红外灯的制造原理.目前红外灯主要有三种制造模式:1、卤素灯,2、多芯片LED,3、单芯片LED.卤素灯是一个较传统的技术,能耗高,发热量大,使用寿命较短,因其使用效率低下,估计会逐步地淡出市场.
多芯片LED也有两种形式,一种是包含4到8颗芯片;另外一种是阵列式发光片,含有10到30颗芯片.为什么做多芯片呢?一些来自厂家的理论是:红外灯照射距离不够是因为能量不够,更多的芯片集合在一起,当然能量就大,想当然地认为照射距离更远.固然,更远的距离需要更大的能量,但并不是红外灯发出了多少红外光,摄像机就能接收多少红外光.
多芯片LED因其结构上的固有缺点没有发光焦点,发光光学系统不合理,有用光效率也比较低(当然,比卤素灯强几倍),其优点没有有效地发挥出来.比如阵列式LED,电流高达1000mA以上,基本只是一分钱硬币大小,散热就成为一个问题.可LED最怕的就是高热啊,不坏才怪呢.同时,多芯片LED的生产要求非常严格,每颗芯片都不能有性能上的一点差异,否则一颗芯片坏掉的话整机就全部完了.总体而言,相对于单芯片LED而言,多芯片LED的寿命是远远不够的.
单芯片LED生产工艺简单,品质容易保证、发热量低、发光光学系统合理,是做红外灯理想的器件,理论上使用寿命可达10万小时以上.那么,是不是所有的单芯片LED灯的寿命都很好呢?
事实上,远不是这么回事.这里面原因有很多,比如有的LED芯片级别很低,杂质超标;有的生产工艺不过关,有漏电现象;有的超功率使用,额定20mA,却使用50mA以上;有的没有保护电路,或电路设计不合理,这些都会导致单芯片LED红外灯快速坏掉.
要想保证红外灯的寿命,首先要选用高等级的LED芯片.高等级芯片功率大、一致性好、发光效率高、发热量很小,一颗高等级LED比普通LED的品质好10倍,当然价格也非常昂贵.其次,光学系统设计要合理、发光要均匀、利用率要高、散热要快.第三,要严格控制工作电压.LED对电压非常敏感,电压稍高LED管芯就会烧掉;而电压略低则发光量又会大大降低.最好匹配高质量的开关电源,交流输入电压最好从170伏到270伏电压都能做到较好的稳压,以适合恶劣的供电环境.第四,输入电源线最好选用抗高/低温、超柔软抗弯曲的.有一个厂家生产的红外灯,输入电源线可在低温零下60度、高温零上250度正常使用,零下四、五十度线缆仍像丝绸一般柔软,这样的产品才值得信赖.
那么,红外灯真的有固定照射距离吗?红外夜视监控就只涉及红外灯技术吗?无数的事实证明,答案是否定的.事实上,就任何红外灯本身来说,绝对不存在固定的照射距离,任何孤立地标注红外灯照射距离的做法,都是很不科学的.也有还算专业的人士和厂家,朦胧地意识到红外灯要想达到理想的照射效果,需要优秀的摄像机和性能出色的红外镜头.而最经常听到的说法是,需要0.001 Lux以上的红外感应摄像机,最好是黑白的;需要某种特别的红外镜头,红外透过率达到百分之九十五以上.问题是,任何一个从事专业光学研究和制造的工作者都知道,这些所谓的红外透过率达到百分之九十五以上的镜头,真的要达到百分之九十五以上的红外透过率是比较困难的.
而本文将从红外夜视监控系统中常见的几大问题入手,针对目前广大用户在使用该类产品中经常遇到的难点展开视角独到的剖析,一定会为广大工程商对红外夜视监控的进一步认知带去有价值的参考.
红暴问题
有些厂家把能不能制造出无红暴红外灯当做一个技术问题来宣传,好像有红暴就是低技术,无红暴就是高技术.其实,有无红暴只是一个选择问题,并不是技术问题,波长超过700nm的光线叫做红外线,900nm以上的红外线基本无红暴,波长越短,红暴越强,红外线感应度也越高.现在市场上有两种主流红外灯,一种是有轻微红暴的,波长在850nm左右,一种是无红暴的,波长在940nm左右.同一款摄像机,在850nm波长的感应度,比在940nm波长的感应度好到10倍.所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率,应当做为红外夜视监控的首选项.
寿命问题
摄像机的使用寿命可达10年以上,红外灯的寿命是否也能达到这个水平?正确回答这个问题,首先要了解目前红外灯的制造原理.目前红外灯主要有三种制造模式:1、卤素灯,2、多芯片LED,3、单芯片LED.卤素灯是一个较传统的技术,能耗高,发热量大,使用寿命较短,因其使用效率低下,估计会逐步地淡出市场.
多芯片LED也有两种形式,一种是包含4到8颗芯片;另外一种是阵列式发光片,含有10到30颗芯片.为什么做多芯片呢?一些来自厂家的理论是:红外灯照射距离不够是因为能量不够,更多的芯片集合在一起,当然能量就大,想当然地认为照射距离更远.固然,更远的距离需要更大的能量,但并不是红外灯发出了多少红外光,摄像机就能接收多少红外光.
多芯片LED因其结构上的固有缺点没有发光焦点,发光光学系统不合理,有用光效率也比较低(当然,比卤素灯强几倍),其优点没有有效地发挥出来.比如阵列式LED,电流高达1000mA以上,基本只是一分钱硬币大小,散热就成为一个问题.可LED最怕的就是高热啊,不坏才怪呢.同时,多芯片LED的生产要求非常严格,每颗芯片都不能有性能上的一点差异,否则一颗芯片坏掉的话整机就全部完了.总体而言,相对于单芯片LED而言,多芯片LED的寿命是远远不够的.
单芯片LED生产工艺简单,品质容易保证、发热量低、发光光学系统合理,是做红外灯理想的器件,理论上使用寿命可达10万小时以上.那么,是不是所有的单芯片LED灯的寿命都很好呢?
事实上,远不是这么回事.这里面原因有很多,比如有的LED芯片级别很低,杂质超标;有的生产工艺不过关,有漏电现象;有的超功率使用,额定20mA,却使用50mA以上;有的没有保护电路,或电路设计不合理,这些都会导致单芯片LED红外灯快速坏掉.
要想保证红外灯的寿命,首先要选用高等级的LED芯片.高等级芯片功率大、一致性好、发光效率高、发热量很小,一颗高等级LED比普通LED的品质好10倍,当然价格也非常昂贵.其次,光学系统设计要合理、发光要均匀、利用率要高、散热要快.第三,要严格控制工作电压.LED对电压非常敏感,电压稍高LED管芯就会烧掉;而电压略低则发光量又会大大降低.最好匹配高质量的开关电源,交流输入电压最好从170伏到270伏电压都能做到较好的稳压,以适合恶劣的供电环境.第四,输入电源线最好选用抗高/低温、超柔软抗弯曲的.有一个厂家生产的红外灯,输入电源线可在低温零下60度、高温零上250度正常使用,零下四、五十度线缆仍像丝绸一般柔软,这样的产品才值得信赖.