Dnes chci zmínit velmi užitečnou a přitom levnou vychytávku pro každý domácí kamerový systém. Moderní IP kamery používané v domácích kamerových systémech často disponují tzv. nočním infračerveným režimem. Pracuje tak, že při určité úrovni denního viditelného světla, kdy kamera již není schopna dodat kvalitní barevný obraz, dojde k automatickému přepnutí do speciálního nočního, infračerveného černobílého režimu. Dnes se také již objevují i kamery s nočním, plnobarevným režimem.
Jak pracuje IR přísvit u bezpečnostních kamer?
Obrazové senzory v „průmyslových“ kamerách dokážou zachytit podstatně širší spektrum světla, než jaké vnímá lidské oko mezi modrým a červeným spektrem. V tomto případě se jedná o jinak neviditelné infračervené (IR) záření, které je za normálních denních podmínek v kamerách odfiltrované, zejména kvůli správnému barevnému podání denního obrazu.
Kamera s popsaným nočním viděním umí takový IR filtr za tmy automaticky odklonit interním mechanismem. Spolu s přepnutím do černobílého režimu tak i v noci poskytne zobrazení snímané scény i bez okolního viditelného světla, obvykle s nižším rozlišením. Kvalita takového zobrazení závisí na úrovni nasvícení scény okolním infračerveným světlem. Po setmění přírodní infračervené osvětlení bohužel zmizí stejně jako jeho viditelná složka.
Proto kamery s nočním režimem disponují integrovaným zdrojem umělého „neviditelného“ infračerveného osvětlení, tzv. IR přísvitem. Kamera s umělým IR přísvitem vidí i v úplné tmě bez přírodních zdrojů infračerveného záření. A i v úplné tmě zobrazí relativně ostrý obraz v černobílém režimu.
Problém s výkonem IR přísvitu v kamerách
Bohužel výkon integrovaného IR přísvitu bývá obvykle nějakým kompromisem, musí být jednak přizpůsobený velikosti a tvaru kamery, a také jejímu elektrickému napájení (obvykle PoE). Často zaostává ve výkonu přísvitu na větší vzdálenost, zejména do stran sledované scény. V obraze kamery tak zůstávají slepá, nedostatečně osvětlená místa. To je pro kamerový systém funkční i bezpečnostní riziko.
Přídavné IR iluminátory
Pro vylepšení takové noční scény se proto dodávají proto externí přídavné, tzv. IR iluminátory, které často připomínají běžné osvětlovací reflektory. Oproti nim neobsahují žádný zdroj viditelného světla, pouze mozaiku infračervených LED s větším výkonem a lepším rozptylem IR světla. Ani tento přídavný přísvit není lidským okem vidět. Bezpečnostní kameře to ale umožní zobrazit noční scénu až překvapivě kvalitně a jasně.
Takové externí IR iluminátory mohou svým výkonem scénu nasvítit i pro více kamer současně. Takové řešení umožní také deaktivaci integrovaných přísvitů v kamerách. Někdy to vyřeší i problém porouchaného interního IR přísvitu kamery. Jejich přínos je tedy nezpochybnitelný.
IR iluminátor Univivi U12R
Nedávno jsem vyzkoušel takový externí IR zářič s venkovním krytím IP67 a plně automatickým provozem, jako součást upgrade kamerového systému našeho víkendového útočiště. Mnoho míst v záběru kamer, zvláště těch vzdálenějších, bylo příliš tmavých a různě zastíněných. Očekával jsem tedy hlavně zlepšení nočního zobrazení pro zvýšení bezpečnosti.
Jedná se o IR přísvit s vlastním integrovaným soumrakovým senzorem, který reflektor automaticky zapne při západu slunce, a opět vypne s východem slunce. Toto noční neviditelné osvětlení pracuje s vlnovou délkou 850 nm. Je to hodnota infračerveného záření, se kterou pracuje i noční režim našich bezpečnostních kamer. Reflektor přísvitu disponuje širokým rozptylem světla přes 90°, to vyhovuje extrémně širokoúhlým (2mm) kamerovým objektivům. Přísvit lze použít venku i uvnitř.
Konstrukce a funkce externího IR iluminátoru
Iluminátor vypadá podobně jako běžný osvětlovací reflektor, a instaluje se tak, aby co nejvíce pokryl předpokládaný zorný úhel kamery. Připevňuje se pomocí přibalených šroubů a hmoždinek. Pro nejlepší výsledek natočte IR přísvit na upevňovací konzoli stejným směrem a sklonem jako bezpečnostní kameru.
Reflektor se nachází v hliníkovém pouzdře a jeho zadní stranu tvoří robustní chladič, který zajišťuje chlazení infračervených LED. Těch je 12, a jejich celkový příkon dokumentace uvádí jako 12W. Výrobce Univivi uvádí dosah osvětlení iluminátoru až 30 metrů. Napájí se po kabelu z přibaleného externího 12V zdroje.
Vylepšení ovládání napájení s chytrou zásuvkou
Přestože IR přísvit automaticky zapíná jeho vestavěný soumrakový senzor, připojil jsem napájecí zdroj přes nevyužitou chytrou zásuvku. Ta se automaticky s pomocí vlastního algoritmu zapne určitou dobu po setmění, a vypne ještě před východem slunce, kdy již kamery automaticky přechází do denního režimu provozu. Napájecí zdroj tak není zbytečně trvale pod napětím. Použitá zásuvka má i integrované měření, takže v její aplikaci vidím i vzdáleně podrobná data o provozu a spotřebě iluminátoru.
Nové infračervené vidění – výborný výsledek
Reálný výkon iluminátoru mě po zprovoznění opravdu mile překvapil, viz srovnávací fotografie. Původní stav, kdy bezpečnostní kamera osvětlovala scénu jen svým vlastním IR přísvitem, se nedá srovnat s přisvětlením novým přídavným iluminátorem. Nyní je velmi jasně vidět i do míst předtím temných a zcela neosvětlených, a to bez ohledu na počasí. Operační vzdálenost dosahuje slušných 30-40 metrů, přičemž se dost vylepšilo osvětlení i do stran. To je opravdu výborný výsledek za málo peněz.
V každé IP kameře lze její integrovaný IR přísvit v nočním režimu vypnout. Ale důležitější je asi redundance přísvitu, než ušetřit pár wattů příkonu kamery. Při poruše iluminátoru či jeho napájení je tak stále aktivní IR osvětlení integrované v kameře.
Provoz a spotřeba iluminátoru
Měření chytré zásuvky TAPO (testoval jsem v jiné aplikaci zde) uvádí za provozu iluminátoru příkon cca 13W (výrobce udává 12W), energeticky to tedy není příliš náročné zařízení, a na rodinném rozpočtu se moc neprojeví. Zvýšená bezpečnost za to asi stojí. Ztrátové teplo IR diod je za provozu dobře rozptýlené hliníkovým pouzdrem, které se moc nezahřívá.
Za úplné tmy aktivní IR přísvit jen slabounce rudofialově mihotá. To jak světelné emise IR LED „courají“ i do viditelného spektra osvětlení. Zdálky to je ale takřka nepozorovatelné, a nijak to nevadí. Noční fotografie z úplné tmy smartphonem z ruky a dlouhou expozicí je proto částečně rozmazaná. Obrazový senzor ve smartphone má zvýšenou citlivost v infračerveném spektru, a iluminátor tak zobrazuje jako růžovo-fialovou auru kolem matrice IR LED. Ve skutečnosti to takto lidské oko ale nevidí.
Řešení přídavného IR přísvitu zvyšuje přidanou bezpečnostní hodnotu domácího kamerového systému za relativně málo peněz. Rychlá a snadná instalace, a zcela automatický provoz, jež lze ještě vylepšit např. chytrou zásuvkou.
Iluminátor lze zakoupit na německém Amazonu, bez dalších nákladů jako je clo a DPH. V mém případě (Amazon Prime) mě přišel i s dopravou na necelých 47 EUR.
Pokud jste článek dočetli až sem, a zaujal vás, budu moc rád za hodnocení na konci. Komentáře či otázky vítáme. Vše rád zodpovím. Pro pokročilé dotazy či spolupráci použijte náš kontaktní formulář.
