紅外功率與距離關(guān)系介紹

1、一.紅外燈功率與距離紅外燈有室內(nèi)、室外，短距離和長(zhǎng)距離之分，一般常用室內(nèi)10-20米范圍的紅外燈，由于墻壁的反射，圖像效果還不錯(cuò)；用在室外長(zhǎng)距離的紅外燈效果就不會(huì)很理想，而且價(jià)格昂貴，不到必要時(shí)一般不采用。紅外燈有不同的功率及850nm、940nm兩種波長(zhǎng)，波長(zhǎng)的選擇取決于下列因素：1、如果用戶不介意紅外燈光線被肉眼所見，850nM的紅外燈由于其照明距離遠(yuǎn)，效果好，應(yīng)為首選。2、如果考慮到紅暴問題，必需使用940nm的紅外燈，應(yīng)選用低照度的攝像機(jī)。3、選擇相對(duì)孔徑較大的鏡頭。4、紅外燈的發(fā)散角應(yīng)與鏡頭的視場(chǎng)角相匹配。最大照明范圍取決于天氣條件、物體的反光率和周圍的光照水平，紅外聚光燈最遠(yuǎn)的投射

2、范圍如下：500W=150-200米300W=80-120米50W=15-30米30W=5-15米二.紅外距離與紅外燈功率紅外距離指的是紅外光所達(dá)到的距離，從幾米到幾百米，甚至是數(shù)公里。而夜間可視距離是通過監(jiān)視器所能夠看到的清晰有效最大距離，是由紅外燈的發(fā)光距離、攝像機(jī)的感紅外程度、現(xiàn)場(chǎng)反射紅外情況、供電電源的質(zhì)量及鏡頭的匹配情況來決定的。它們之間相互的結(jié)果就像電腦的CPU內(nèi)存、芯片組的匹配情況一樣，任何一個(gè)環(huán)節(jié)工作效率的降低都會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的效率降低?，F(xiàn)在有許多經(jīng)銷商以及廠家為了使自己的產(chǎn)品能在競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，都成幾倍的夸大自己產(chǎn)品的性能，并且只給出產(chǎn)品的紅外距離，只字不提客戶真正想要的清

3、晰可視距離，以至于現(xiàn)在的紅外一體機(jī)都標(biāo)稱能看到200多米了。較好的感紅外攝像機(jī)（注：在這里所指的是彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機(jī)）配合遠(yuǎn)距離紅外燈以及相應(yīng)焦距的鏡頭，最遠(yuǎn)也只能看到150米左右，即使再增大紅外燈的米數(shù)，也只是在光強(qiáng)度有所改變，距離上并改變不了多少，這是因?yàn)椴噬珨z像機(jī)的感紅外程度是隨著距離而呈遞減態(tài)勢(shì)，彩色攝像機(jī)CCD勺原理也決定了彩色攝像機(jī)的感紅外程度不如黑白攝像機(jī)。而現(xiàn)在客戶實(shí)際工程中使用的大部分都是彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機(jī)，此時(shí)的紅外可視距離和紅外距離有很大差別。紅外可視距離在工程中的實(shí)際意義遠(yuǎn)甚于紅外距離。那么，紅外燈真的有固定照射距離嗎？紅外夜視監(jiān)控就是紅外燈技術(shù)嗎？從某一方面來看，紅外燈不

4、存在固定的照射距離?？陀^地說，紅外燈要想達(dá)到效果，需要優(yōu)秀的攝像機(jī)和性能出色的紅外鏡頭，最好是搭配0.001勒克思（lux,光強(qiáng)度單位）以上的紅外感應(yīng)攝像機(jī)，最好是黑白的，需要特別的紅外鏡頭，紅外透過率達(dá)到百分之九十五以上。問題是，這種攝像機(jī)一般價(jià)格昂貴，而真正紅外透過率達(dá)到百分之九十五以上的鏡頭更是比較難做。所以，能夠最大限度提高紅外燈在標(biāo)稱距離內(nèi)的發(fā)光強(qiáng)度則是我們首要考慮的，我們要求做到即便客戶是使用普通彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)和普通鏡頭也能達(dá)到一個(gè)比較滿意的效果。1、紅暴問題：有些廠家把能不能做出無紅暴紅外燈當(dāng)做一個(gè)技術(shù)問題來宣傳，好像有紅暴就是低技術(shù)，沒有紅暴就是高技術(shù)。其實(shí)，有沒有紅暴只是一個(gè)選

5、擇問題，并不是技術(shù)問題。我們知道，波長(zhǎng)超過700nm的光線叫做紅外線，900nm以上的紅外線基本沒有紅暴，波長(zhǎng)越短（越接近可見光），紅暴越強(qiáng)，同時(shí)，攝像機(jī)感應(yīng)紅外線效率也越高?，F(xiàn)在市場(chǎng)上有兩種主流紅外燈，一種是有輕微紅暴的，波長(zhǎng)在850nm&右，一種是沒有紅暴的，波長(zhǎng)在940nm左右。同一款攝像機(jī)，在850nm波長(zhǎng)的感應(yīng)度，比在940nm波長(zhǎng)的感應(yīng)度要好到10倍。所以850nm這種有輕微紅暴的紅外燈擁有更高的效率，已被做為紅外夜視監(jiān)控的首選。2、壽命問題：攝像機(jī)的使用壽命可達(dá)10年以上，紅外燈的壽命是否也能達(dá)到這個(gè)水平?正確回答這個(gè)問題，首先要了解目前紅外燈的制造原理。目前紅外燈主要由

6、三種模式制造：1、鹵素?zé)簦?、多芯片LED3、單芯片LEQ鹵素?zé)羰且粋€(gè)十分古老的技術(shù)，能耗高，發(fā)熱量驚人，使用壽命很短，因其使用效率低下，并不能夠做到很遠(yuǎn)距離，現(xiàn)在已基本退出市場(chǎng)。多芯片LED是一個(gè)很“概念”的說法。多芯片LED主要有兩種，一種是“食人魚”包含4到8棵芯片，另外一種是陣列式發(fā)光片，含有10棵到30棵芯片。為什么做多芯片呢？他們認(rèn)可的理論是：紅外燈照射距離不夠是因?yàn)槟芰坎粔?，更多的芯片集合在一起，?dāng)然能量就大，也就認(rèn)為照射距離更遠(yuǎn)！這可真是典型的外行技術(shù)理論。當(dāng)然，更遠(yuǎn)的距離需要更大的能量，但并不是紅外燈發(fā)出了多少紅外光，就能把它簡(jiǎn)單換算成距離，而是被攝像機(jī)吸收了多少紅外光。相反

7、，因其結(jié)構(gòu)先天固有的缺點(diǎn)，多芯片LED沒有發(fā)光焦點(diǎn)，發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)不合理，有用光效率也比較低（當(dāng)然，比鹵素?zé)魪?qiáng)幾倍）。優(yōu)點(diǎn)沒有發(fā)揮出來，致命傷卻出來了，比如，陣列式LED電流高達(dá)1000m附上，基本只是一分錢硬幣大小，散熱就成為一個(gè)問題。可LED最怕的就是高熱，所以，這種紅外燈在采用的同時(shí)就決定了它的壽命很短。同時(shí)，多芯片LED的生產(chǎn)要求非常嚴(yán)格，每棵芯片都不能有性能上的一點(diǎn)差異，否則，一顆芯片壞掉，就會(huì)導(dǎo)致整機(jī)全部毀壞。總體而言，相對(duì)于單芯片LED而言，多芯片LED的壽命會(huì)差很多。單芯片LED生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，品質(zhì)容易保證，發(fā)熱量低，發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)合理，是做紅外燈理想的器件，理論上使用壽命可達(dá)10萬

8、小時(shí)以上。那么，是不是所有的單芯片LED燈的壽命都很好呢？事實(shí)上，遠(yuǎn)不是這么回事。這里面原因很多，比如，有的LED芯片級(jí)別很低，雜質(zhì)超標(biāo)；有的生產(chǎn)工藝不過關(guān)，有漏電；有的超功率使用，額定50mA使用70mA以上,這樣短時(shí)間內(nèi)效果很好，可是幾個(gè)月后就會(huì)因過度勞累而衰竭壞掉，或發(fā)光功率降低很多！有的沒有保護(hù)電路，或電路設(shè)計(jì)不合理，這些都會(huì)導(dǎo)致單芯片LED紅外燈迅速壞掉。要想保證紅外燈的壽命，首先要選用高等級(jí)LED芯片，高等級(jí)芯片功率大，一致性好，發(fā)光效率高，發(fā)熱量很小，一顆高等級(jí)LED比普通的LED好幾十倍，當(dāng)然價(jià)格也比較昂貴。其次，光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理，發(fā)光均勻，利用率高，散熱快。第三，嚴(yán)格控制電

9、壓，LED對(duì)電壓非常敏感，電壓稍高，LED管內(nèi)芯片就會(huì)燒掉；電壓略低，發(fā)光量又會(huì)大大降低。最好在紅外燈內(nèi)就匹配好高質(zhì)量的開關(guān)電源，根據(jù)中國的惡劣電源環(huán)境，最好從170伏到270伏電壓輸入都能穩(wěn)定使用，現(xiàn)在存在比較常見的問題是，大多數(shù)工程商對(duì)紅外燈的電源認(rèn)識(shí)不深刻，而是采取攝像機(jī)常用的12V集中供電方式，這樣盡管解決了一些其他的問題，但對(duì)紅外燈或紅外一體機(jī)來說則無法滿足正常使用的要求，圖像效果自然不好。3、角度的問題：紅外燈是不是角度越大越好？不論是制造商還是工程商一般都認(rèn)可這種說法，他們認(rèn)為紅外燈發(fā)射角度越大，選用鏡頭余地也越大，選擇廣角鏡頭不會(huì)出現(xiàn)“手電筒”現(xiàn)象。因此，大家都拼命地說自己的紅

10、外燈角度如何之大，有80度還有180度。這種好像很有道理的說法其實(shí)是很不負(fù)責(zé)任的而且也是不科學(xué)的。其實(shí)，從某一個(gè)具體的紅外燈來說，它的功率是額定的，也就是他的發(fā)光轉(zhuǎn)換功率是固定的，如果想發(fā)光角度大，那自然會(huì)犧牲照射距離，相反，如果保證照射距離就會(huì)犧牲角度！另外，使用大角度的紅外燈配合小角度的鏡頭，存在光的浪費(fèi)現(xiàn)象。比如，一盞紅外燈，發(fā)光角度是80度，（相當(dāng)于f3.5mm鏡頭的角度），如果配合f35mm的鏡頭，那么，會(huì)有百分之九十九的光是在鏡頭視場(chǎng)以外，也就是說，只有百分之一的光是有用的，其它都浪費(fèi)了。一般情況下，紅外燈的角度與鏡頭的角度一致，是最科學(xué)的搭配。其次，并不是紅外燈角度越大，畫面效果

11、越好。有的環(huán)境，紅外燈角度過大，還會(huì)影響成像，比如走廊，因其“狹長(zhǎng)”的特點(diǎn)，如果紅外燈角度大，近處邊緣成像太亮，形成“光幕”現(xiàn)象，遠(yuǎn)處中心反而看不見，只有一片發(fā)白現(xiàn)象。所以，最適宜做法是走廊的紅外燈應(yīng)該比鏡頭的角度略窄。第三，可以利用“接燈”技術(shù)，兩個(gè)窄角紅外燈搭配，調(diào)整位置，可以達(dá)到廣角燈的效果，我們采用的系列紅外夜視系統(tǒng)，就是利用“接燈”這種技術(shù)，做到了既望遠(yuǎn)又廣角。在同樣功率條件下，“接燈”技術(shù)可以很好提高作用效果?？傮w而言，紅外燈角度的問題既是選擇問題也是技術(shù)問題。不同焦距的鏡頭選擇。相適應(yīng)角度的紅外燈，紅外燈的角度在什么樣的條件下也不應(yīng)該大于鏡頭的角度，狹長(zhǎng)環(huán)境應(yīng)該選用比鏡頭角度更小

12、的紅外燈。窄角的紅外燈通過搭配，可以得到理想的廣角效果，效果更佳，成本更低。4、通光量的問題：相對(duì)孔徑（相對(duì)孔徑是個(gè)比值。相對(duì)孔徑的大小表示鏡頭納光的多少。焦距/通光口徑=光圈指數(shù)，所以光圈指數(shù)越小，實(shí)際通光口徑就大.相對(duì)孔徑的倒數(shù)稱光孔號(hào)碼或光圈系數(shù)），決定了鏡頭的通光能力，相對(duì)孔徑F1.0的鏡頭通光量是相對(duì)孔徑F2.0的鏡頭通光量的四倍。同樣的攝像機(jī)、紅外燈，采用不同的兩種鏡頭，紅外作用距離可相差一倍或更多。大孔徑鏡頭在紅外監(jiān)控方面，比常規(guī)普通鏡頭好四到十倍，按理說應(yīng)該成為紅外夜視監(jiān)控的必須配套產(chǎn)品。但由于成本高昂，技術(shù)難度大，絕大多數(shù)紅外產(chǎn)品制造商不具備供貨能力。由于眾所周知的國情，市場(chǎng)

13、上虛標(biāo)F值的鏡頭大量充斥市場(chǎng)。尤其是變焦鏡頭，只標(biāo)短焦距的F值，不標(biāo)長(zhǎng)焦距時(shí)F值，誤導(dǎo)工程商，致使用戶根本無法辨清質(zhì)量好壞。5、焦點(diǎn)偏移的問題：可見光與紅外光由于波長(zhǎng)不同，成像焦點(diǎn)不在一個(gè)平面上，導(dǎo)致白天可見光條件下清晰，夜間紅外線條件下模糊，或者夜間紅外線條件下清晰，白天可見光條件下模糊。可以用三個(gè)辦法解決。第一，采用自動(dòng)聚焦一體機(jī)，第二，采用IR專用焦點(diǎn)不偏移鏡頭，第三，采用專業(yè)的調(diào)整工具，在現(xiàn)有鏡頭條件下也可以實(shí)現(xiàn)不偏移。6、色彩問題：紅外線在可見光條件下對(duì)于攝像機(jī)來講是一種雜光，會(huì)降低攝像機(jī)的清晰度和色彩還原，彩色攝像機(jī)的濾光片就是阻止紅外線參與成像。要想使彩色攝像機(jī)感應(yīng)紅外線現(xiàn)在有兩

14、個(gè)做法：第一，切換濾光片，在可見光條件下?lián)踝〖t外線進(jìn)入；在無可見光的條件下移開濾光片，讓紅外線進(jìn)入，這種方案圖像質(zhì)量好，但成本高，切換機(jī)構(gòu)有一定故障率。第二，在濾光片上設(shè)計(jì)一個(gè)特定的紅外線通道，允許與紅外燈波長(zhǎng)相同的紅外線進(jìn)來，這種辦法不增加成本，但色彩還原略差。7、靈敏度的問題：攝像機(jī)靈敏度是紅外夜視監(jiān)控的核心部分。靈敏度越好，對(duì)紅外線的感應(yīng)能力也越強(qiáng)。當(dāng)然，靈敏度越好的攝像機(jī)價(jià)格也越昂貴。一般來講，50米以內(nèi)的紅外夜視系統(tǒng)，選用0.10.01Lux的攝像機(jī)就比較好；50米到100米范圍的夜視系統(tǒng)應(yīng)該選用0.01Lux或更低照度的攝像機(jī)；100米以上的夜視系統(tǒng)應(yīng)選用0.001勒克斯以上的攝像機(jī)。當(dāng)然，和其它許多產(chǎn)品一樣，攝像機(jī)虛標(biāo)指標(biāo)的現(xiàn)象也是特別嚴(yán)重。我們?cè)眠^0.1Lux攝像機(jī)和一款號(hào)稱0.0001勒克斯的攝像機(jī)作對(duì)比，后者竟不如前者。8、距離的問題：一百個(gè)人做紅外產(chǎn)品就有一百個(gè)紅外夜視距離的標(biāo)準(zhǔn)。我們認(rèn)為還是應(yīng)該以滿足客戶的要求為標(biāo)