توسعه روشنایی LED برای دوربین های مداربسته و برنامه های امنیتی تنها در دهه گذشته به طور جدی آغاز شد و تولید کنندگان به صورت تخصصی در این بخش پیشرفت کردند. در چند سال کوتاه روشنایی LED به سرعت به عنوان بهترین فناوری برای این کاربردها شناخته شده است. روشنایی LED به دلایلی بسیار بهتر از راه حل های روشنایی سنتی مانند چراغ های سیلاب هالوژن یا لامپ های متال هالید عمل می کند که از جمله موارد متعدد آن در ادامه آورده شده است.

  • مصرف انرژی کمتر (ال ای دی ها کمترین هزینه های جاری ممکن را ارائه می دهند: کمتر از 100 وات برای بالاترین واحدهای قدرت؛ در حالی که با سایر اشکال روشنایی انرژی بسیار بیشتری برای تولید گرما هدر می رود)
  • روشنایی با کیفیت برتر (حتی پخش نور، بدون نقاط تاریک یا روشن، هدف گیری بهتر به ویژه با محصولات نورپردازی LED رده بالاتر)
  • عمر طولانی تر محصول و قابلیت اطمینان (حداکثر 100000 ساعت – در مقایسه لامپ های فلورسنت معمولاً 10000 ساعت و لامپ های رشته ای 1000 ساعت کار می کنند؛ بهترین محصولات LED موجود امروزی 10 سال عمر، با گارانتی ارائه می دهند)
  • بدون تعمیر و نگهداری (بدون خرابی لامپ، بدون زمان خاموشی)
  • استرایک فوری (بدون زمان گرم کردن برای خروجی کامل نور)
  • مناسب برای محیط های چالش برانگیز (محصولات رده بالا در برابر آب و هوا، مقاوم به آب و هوای گرم و سرد، مقاوم در برابر خرابکاری هستند)
  • انعطاف پذیری در نصب و نگهداری (با پیشرفت های جدید و تخصصی مانند نورپردازی ضد انفجار)

روشنایی LED با عملکرد بالاتر و مصرف انرژی کمتر راه حلی ایده آل برای هر کاربرد دوربین مدار بسته ارائه می دهد.

مزایای صرفه جویی در انرژی

LED ها بدون شک کم مصرف ترین انتخاب برای روشنایی هستند و با تبدیل به چراغ های LED، کاربران می توانند صرفه جویی قابل توجهی در انرژی داشته باشند.

با توسعه مداوم محصول و بهبودهایی که بر اساس جلسات مکرر تست شبانه انجام می‌شود، روشن‌کننده‌های LED برای ارائه روشنایی با کیفیتی که دقیقاً همان چیزی است که دوربین‌های مدار بسته به آن نیاز دارند، اصلاح شده‌اند.

چراغ‌های ال‌ای‌دی همچنین در استفاده بسیار انعطاف‌پذیر هستند، بلافاصله (بدون دوره گرم شدن) روشن می‌شوند و بنابراین می‌توانند برای سیستم‌های هشدار فعال و برای برنامه‌های دوربین مداربسته مبتنی بر آشکارساز هوشمند استفاده شوند.

مزایای IR (مادون قرمز)

روشن‌کننده‌های مادون قرمز که برای استفاده با دوربین‌های سیاه و سفید و روز/شب طراحی شده‌اند، نور مادون قرمز را ارائه می‌کنند که برای چشم انسان نامرئی است اما برای دوربین مداربسته قابل مشاهده است. از آنجایی که IR برای چشم انسان نامرئی است، برای نظارت مخفی ایده آل است. دوربین می تواند ببیند، اما مزاحم نمی تواند. علاوه بر این، از آنجایی که نور آنها قابل مشاهده نیست، روشن‌کننده‌های IR راه‌حل عالی در مناطق حساسی هستند که باید از آلودگی نوری اجتناب شود. مناطقی مانند محله های مسکونی و پارک ها.

روشنایی IR همچنین در فواصل طولانی به خوبی کار می کند. بنابراین در بسیاری از کاربردها، روشنایی IR ابزار روشنایی عالی برای دوربین مداربسته است که به دوربین‌ها اجازه می‌دهد تصاویر واضح و شفاف سیاه و سفید بگیرند و عملکرد دوربین را بهینه کنند.

زمان انتخاب WL (نور سفید)

در مواردی که تصاویر رنگی دقیق مورد نیاز است، روشن‌کننده‌های نور سفید راه‌حل ایده‌آلی هستند که برای بهینه‌سازی عملکرد دوربین رنگی، نور شفاف مرئی با کیفیت بالا را ارائه می‌دهند. تکنولوژی White Light LED امکان ثبت تصاویر رنگی دقیق در شب را فراهم می کند و تضمین می کند که سیستم دوربین مداربسته 24/7 بهترین عملکرد خود را دارد.

محصولات White Light LED می توانند به عنوان یک بازدارنده قوی استفاده شوند. به عنوان مثال، این فناوری با ویژگی شروع سریع خود می تواند به عنوان بخشی از یک سیستم امنیتی هوشمند مبتنی بر آشکارساز استفاده شود. روشنایی یکنواخت این فناوری که برای دوربین مداربسته طراحی شده است، بهترین تصویر رنگی را بدون نقاط روشن یا تاریک که می‌تواند در سایر انواع نور مشکل ایجاد کند، امکان پذیر می‌سازد. این همچنین یک راه حل روشنایی چند منظوره است که می تواند برای کاربردهای غیر امنیتی مانند روشنایی تجاری و عمومی استفاده شود.

در زیر خلاصه ای از انواع مختلف فناوری نورپردازی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد آورده شده است.

1) لامپ های رشته ای (شامل هالوژن)

برای اهداف دوربین مدار بسته، عمر لامپ محدود است و بسیار ناکارآمد هستند. کارکرد آنها معمولاً گران است (معمولاً 500 وات) و نگهداری آنها گران است (تا 3 تغییر لامپ در سال). کاربران نهایی به طور فزاینده ای از استفاده از محصولات روشنایی مبتنی بر هالوژن به نفع LED های طولانی تر دور می شوند. لامپ های رشته ای اولین لامپ هایی بودند که ساخته شدند و بسیار ناکارآمد هستند و 90 درصد انرژی ورودی را به عنوان گرما هدر می دهند. خروجی حرارت آنها به گونه ای است که در لمس بسیار داغ هستند و می توانند اجسام اطراف را در نزدیکی گرم کنند.

لامپ های هالوژن حداقل افزایش راندمان را ایجاد می کنند و همچنان 85 درصد انرژی ورودی را به عنوان گرما هدر می دهند. لامپ های هالوژن کوچکتر و فشار بالاتری نسبت به لامپ های رشته ای هستند و باعث می شوند لامپ های هالوژن سطح بسیار داغی داشته باشند که برای لمس خطرناک است. تماس لامپ با سطوح سرد مانند بقایای اثر انگشت، به ویژه سدیم، ممکن است باعث خرابی لامپ شود.

2) لامپ های فلورسنت

اثربخشی آنها برای اهداف دوربین مداربسته به دلیل اثر “ضربه” هنگام استفاده با دوربین مدار بسته محدود است. آنها به طور کلی کم قدرت هستند و عمدتا برای اتصالات داخلی طراحی شده اند. از آنجایی که آنها منبع پراکنده بزرگی دارند، تمرکز و کنترل نور خروجی دشوار است. لامپ های فلورسنت بسیار کارآمدتر از لامپ های رشته ای هستند و با راندمان تقریباً 40 درصد کار می کنند. تنها 60 درصد از انرژی ورودی به عنوان گرما هدر می‌رود، بنابراین لامپ‌های فلورسنت بسیار خنک‌تر از لامپ‌های رشته‌ای کار می‌کنند و می‌توانند نیرویی معادل را از ورودی الکتریکی بسیار پایین‌تر تأمین کنند. به همین دلیل، و این واقعیت که لامپ های فلورسنت 10 تا 20 برابر بیشتر از یک لامپ رشته ای عمر می کنند اما برای دوربین‌ها به‌عنوان یک اثر ضربانی قابل مشاهده است و نور فلورسنت را برای نظارت تصویری نامناسب می‌سازد. لامپ های فلورسنت نیز حاوی مواد خطرناک جیوه هستند.

3) لامپ های HID

لامپ های HID را می توان در دوربین مدار بسته استفاده کرد. آنها کارآمد هستند، ارائه رنگ خوبی را ارائه می دهند و عمر نسبتاً طولانی – تا 12000 ساعت را ارائه می دهند. با این حال، آنها از شروع آهسته (2-3 دقیقه) رنج می برند و نمی توانند بلافاصله پس از خاموش شدن روشن شوند. لامپ های تخلیه با شدت بالا 60 تا 80 درصد کارایی دارند و در مقایسه با لامپ های رشته ای و فلورسنت نور بسیار بیشتری را از بسته های کوچکتر ارائه می دهند. اشکال HID شامل سدیم فشار پایین (به دلیل رنگ زرد آن برای دوربین مدار بسته نامناسب)، سدیم فشار بالا (که قابل قبول تر است اما نمایش رنگ بدتری نسبت به متال هالید تولید می کند) و متال هالید است. لامپ های متال هالید HID یک نور سفید روشن بسیار طبیعی و خنک را با نمایش رنگ عالی ارائه می دهند. لامپ های HID معمولا برای روشنایی خیابان ها و در چراغ های جلو اتومبیل استفاده می شود.

 دیودهای ساطع نور (LED) نیمه هادی هایی هستند که به طور طبیعی نوار باریکی از نور ساطع می کنند. آنها پیشرفت نسبتا جدیدی در روشنایی هستند، اما استفاده از آنها به دلیل مزایای فنی واضح به سرعت در حال گسترش است. خرید LED ها نسبتاً گران هستند اما عمر بسیار طولانی تا 100000 ساعت دارند. در مقایسه لامپ های فلورسنت معمولاً 10000 ساعت و لامپ های رشته ای 1000 ساعت دوام می آورند. راندمان LED معمولاً 80-90٪ است که بیشترین بازده از نور قرمز تولید کننده LED است. از مزایای LED ها می توان به مصرف برق بسیار کم، دمای عملیاتی پایین و تداوم رنگ در طول عمر کاری LED اشاره کرد. برخلاف لامپ‌های سنتی، لامپ‌های ال‌ای‌دی نیز بسیار بادوام هستند، نسبت به لرزش حساس نیستند و استحکام بیشتری دارند و شکستن آن‌ها دشوار است. آنها همچنین قادر به ساطع نور در طول موج معین بدون نیاز به فیلتر هستند و دستگاه های شروع سریع هستند. مدیریت انرژی و مدیریت حرارتی برای اطمینان از ارائه عملکرد مورد انتظار LED مهم هستند.

1) مادون قرمز یا سفید نور

شناسایی هدف سیستم به نوع نور مورد استفاده اشاره می کند. نور مادون قرمز فاصله بیشتر، درجه نامرئی متفاوتی (بسته به طول موج دقیق) و عدم آلودگی نوری را فراهم می کند. مادون قرمز نوری است که فقط برای استفاده توسط دوربین های مدار بسته طراحی شده است. White-Light این فرصت را فراهم می کند تا علاوه بر سیستم دوربین مداربسته، فضایی را برای عابران پیاده، کارکنان یا وسایل نقلیه روشن کنید. همچنین می تواند به عنوان یک بازدارنده بصری هنگام روشن شدن در صورت شناسایی یک مزاحم توسط PIR استفاده شود.

2) زاویه

برای ارائه بهترین عملکرد، نور باید به طور ایده آل با زاویه ای که دوربین / لنز روی آن تنظیم شده است، مطابقت داشته باشد. در غیر این صورت، و زاویه روشنایی خیلی باریک انتخاب شده است، دوربین به سادگی یک نقطه روشن را در وسط صحنه می بیند و کنتراست بین نواحی روشن و تاریک در صحنه برای ارائه تصاویر با کیفیت بسیار عالی خواهد بود. روشنایی بیش از حد گسترده انرژی را هدر می دهد و فاصله قابل دستیابی را کاهش می دهد. استفاده از لنزهای کانونی متغیر باعث ایجاد مشکل در تعیین نور شده است. با لنزهای کانونی متغیر، FOV دقیق اغلب تنها از طریق آزمون و خطا در محل ایجاد می شود و تطبیق دقیق نور با زاویه ثابت را از قبل غیرممکن می کند. جدیدترین نورهای کانونی متغیر اجازه می دهد تا زاویه خروجی یک روشن کننده در محل تنظیم شود تا با لنزهای کانونی متغیر مطابقت داشته باشد.

3) فاصله

پس از انتخاب زاویه، توجه بعدی فاصله است. نورپردازی تا کجا باید روشن شود. نصب کنندگان و تعیین کننده ها باید توجه داشته باشند که با افزایش زاویه، فاصله کاهش می یابد.

4) ملاحظات دوربین و لنز

عملکرد دقیق هر روشن کننده در یک سیستم دوربین مدار بسته به ترکیب دوربین و لنز مورد استفاده بستگی دارد. برای بهترین نتایج باید از یک دوربین با حساسیت بالا (برای پروژه های IR یک دوربین حساس به IR) با یک لنز انتقال بالا استفاده کرد. به طور کلی یک سیستم تصویربرداری دوربین مداربسته (دوربین، لنز، روشنایی) تنها به خوبی ضعیف ترین حلقه آن است.

ملاحظات نصب عملی

نورپردازی

    نوردهی با زاویه باز: روشن‌کننده‌های جدید با زاویه باز که 120 تا 180 درجه را پوشش می‌دهند، اجازه می‌دهند تا زاویه کامل 360 درجه یک متصل به سقف تنها با 2 روشن‌کننده پوشش داده شود.

    روشنایی منطقه هدف: از روشنگرها می توان برای هدف قرار دادن نقاط خاص مورد علاقه از جمله دروازه ها و نقاط ورودی در موقعیت های از پیش تعیین شده استفاده کرد.

    روشنایی محلی: روشنایی را می توان دور از دوربین قرار داد تا صحنه را پر کند. هنگامی که دوربین زوم می کند در کل منطقه روشن می شود.

سیستم های روشنایی و PTZ

معمولاً سیستم‌های PTZ در برنامه‌هایی استفاده می‌شوند که یک دوربین منفرد برای ایمن کردن یک منطقه بزرگ تعیین شده است. در فواصل دور، لنز دوربین اغلب زوم می‌شود تا میدان دید باریکی ایجاد کند و در فواصل کوتاه، لنز دوربین تا زاویه وسیعی حرکت می‌کند. انعطاف پذیری چنین سیستمی مستلزم نورپردازی برای پوشش مسافت های طولانی و زوایای باریک و وسیع است. راه حل استفاده از سیستم نورپردازی دوگانه است. روش قدیمی استفاده از 1 روشنگر باریک و 1 روشنگر با زاویه باز بود. راه حل بهتر ارائه یکنواخت روشنایی است. هر دو روشن کننده باید توسط یک براکت به موتور PT متصل شوند. راه حل دوم برای واحدهای PTZ با برد کوتاهتر، استفاده از یک روشنگر با زاویه بازتر مانند مدل 30 تا 60 درجه است. اگر فاصله مورد نیاز خیلی زیاد نباشد، یک روشنگر با زاویه باز ممکن است بتواند حداکثر فاصله و همچنین زاویه باز را پوشش دهد.

مادون قرمز و تغییر فوکوس

تغییر فوکوس مشکل بالقوه ای است که هنگام تنظیم سیستم های دوربین برای عملکرد 24 ساعته با استفاده از مادون قرمز با آن مواجه می شود. طول موج های مختلف نور مرئی (400-700 نانومتر) و مادون قرمز (700-1000 نانومتر) نقاط فوکوس متفاوتی را از طریق لنز روی تراشه دوربین ایجاد می کند. این می تواند منجر به از دست دادن فوکوس تصویر در شب شود، به خصوص اگر دوربین در طول روز تنظیم شده باشد.