نور و نورپردازی پایه و اساس سیستم های نظارتی دوربین مدار بسته است. نور در واقع نوعی از انرژی است که در قالب تابش الکترومغناطیس بروز می کند. انسان قادر است تنها طیف بسیار کوچکی از نور را ببیند. این محدوده که نور مرئی نامیده می شود ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر می باشد. طول موج ۴۰۰ نانومتر را فرابنفش (Ultra Violet-UV) و ۷۰۰ نانومتر را فرو سرخ یا مادون قرمز (Infrared-IR) می نامند.

 

حال باید بدانیم رنگ چیست؟

رنگ از لحاظ فیزیکی طول موجی از طیف مرئی است که بازتابانده می شود. در واقع اگر به یگ برگ، کل طیف نور مرئی را بتابانید، فقط سبز را باز می تاباند. حال اگر فقط نور قرمز را بتابانید، برگ به رنگ سیاه دیده خواهد شد. چرا که نوری بازتابیده نمی شود.

دوربین های مدار بسته نیز به همین صورت کار می کنند. زمانی که در سیستم نور مثلا فقط زرد (حاصل چراغ های خیابان) وجود دارد دوربین نمی تواند تصویری درست ضبط کند. به همین خاطر لازم است از نورپردازی دوربین مداربسته استفاده گردد. دوربین ها قادرند طیفی وسیع تر از چشم انسان را ببینند.

نور سفید (White Light)

این که تصاویر رنگی برای ما حائز اهمیت است یا سیاه و سفید نکته مهمی است. در طراحی سیستم امنیتی دوربین مدار بسته، بخصوص در شب باید این مساله را در نظر گرفت. زمانی که تصویر رنگی مطلوب است، باید از نورپردازی های اصطلاحا Color Corrected بهره جست. نور سفید مورد استفاده در نورپردازی دوربین مداربسته می تواند تاثیر نورهای زرد چراغ های سدیم خیابان و … را تصحیح نماید.

اعمال نور پردازی دوربین مدار بسته با استفاده از نورسفید سبب افزایش کیفیت تصاویر می شود. چرا که نور سفید رنگ ها را تفکیک می کند (به درستی). و محدوده دوربین را روشن می سازد. به علاوه وجود نور سفید می تواند به عنوان عاملی بازدارنده نیز عمل کند. عاملی بازدارنده در مقابل فعالیت های جنایی!

مزایای نور سفید در نورپردازی دوربین مداربسته
  • بازدارندگی (Visible Deterrent)
  • سرعت عملکرد (Quick Start)
  • نصب آسان (Easy Set up)
معایب سیستم نور سفید
  • آلودگی نوری (Light Pollution)
  • فواصل کم (Reduced Distances)

نورپردازی مادون قرمز دوربین مداربسته

هنگامی که وجود یک سیستم امنیتی باعث جلب توجه ناخواسته شود، یا متعرضان را از وجود این سیستم مطلع سازد و یا برای اطرافیان مزاحمت به همراه داشته باشد، دیگر  نورپردازی‌های امنیتی رایج مناسب نمی‌باشند. در چنین مواقعی سیستم نورپردازی مادون قرمز راه‌حل بهتری‌ به‌نظر می‌رسد.

برای ایجاد یک سیستم نورپردازی مادون قرمز دو روش عمومی وجود دارد:

– در روش اول  از انرژی گرمایی حاصل از لامپ زنون یا نئون استفاده می‌گردد. این منابع مادون قرمز به همراه فیلتری که نور مرئی را فیلتر می‌کند نصب می‌شوند، به گونه‌ای که فقط پرتوهای مادون قرمز از لامپ به صحنه نورپردازی شده تابیده می‌شود.

– در روش دوم از LED یا آرایه‌ای از LEDهای مادون قرمز غیرحرارتی جهت تولید پرتوهای مادون قرمز با استفاده از ترکیبات الکترونیکی موجود در ابزارهای نیمه هادی استفاده می‌شود.

هر دو روش پرتوهای باریک و پهن تولید می‌کنند که هنگام مشاهده با یک دوربین مدار بسته حساس به مادون قرمز همانند دوربین های مدار بسته CMOS و CCD، یا ICCD (Intensified CCD) منجر به ایجاد تصویری بسیار مناسب می‌شود.

 

دیودهای منتشرکننده مادون قرمز

سیستم‌های ویدئویی برای نورپردازی مخفی و شبانه در حال استفاده از LEDهایی هستند که شامل آرایه‌ای از دیودهای نیمه هادی گالیوم آرسناید (GaAs) می‌باشند. این دیودها پرتوهای قرمز تیره ۸۸۰ نانومتر را منتشر می‌کنند و هیچ نور مرئی قابل دیدن دیگری توسط آنها تولید نمی‌شود.

این ابزارهای کارآمد معمولاً ۵۰ درصد از انرژی الکتریکی را به پرتوهای مادون قرمز تبدیل می نمایند. انها فقط کمی بالاتر از دمای اتاق کار می‌کنند، مقدار کمی گرما پراکنده کرده و در نتیجه معمولاً به خنک‌کنندگی کمی احتیاج خواهند داشت.

نور در پیوند PN دیود تولید می‌شود و هنگامی که دیود به صورت مستقیم بایاس شود از خود پرتوهای مادون قرمز ساطع می‌کند. انرژی مادون قرمز ۸۰۰ تا ۹۰۰ نانومتر به سمت لنزهای تقویت‌کننده که در داخل هر LED ایجاد گردیده‌اند هدایت شده و به سمت صحنه تابیده می‌شوند.

برای اینکه صحنه به اندازه کافی روشن گردد به آرایه‌ای از ده، صد تا چند صد دیود که به صورت سری با منبع تغذیه نصب شده‌اند نیاز است. تغذیه آرایه دیودها از منابع  معمولی ۱۲ ولت مستقیم یا ۱۱۷ ولت متناوب تامین می‌شود.

نور حاصل از دیودها با هم جمع شده تا پرتوهای لازم را برای روشن‌سازی صحنه و هدف با مقدار کافی از انرژی مادون قرمز جهت ایجاد تصویر ویدئویی مناسب با دوربین مدار بسته CMOS یا CCD تولید کند. شکل (۳) یک آرایه LED گالیوم آرسناید مادون قرمز را که پرتوهای مادون قرمز با کارآرایی بالا جهت کاربردهای مخفی و شبانه تولید می‌کند، نشان می‌دهد.

 

معایب نور مادون قرمز

  • بازدارندگی محدود (Limited Deterrent)
  • نصب بسیار دشوار (More Difficult to Set up

 

ملاحظات طراحی در نورپردازی

طراحی سیستم نورپردازی برای سیستم‌های امنیت ویدئویی نیازمند ملاحظات زیر می‌باشد: (۱)هزینه نصب اولیه، (۲)بازدهی نوع لامپ انتخاب شده، (۳)هزینه کارکرد، (۴)هزینه‌های نگه‌داری، (۵)طیف نوری ساطع شده، (۶)زاویه تابش لامپ و نورافکن.

 

هزینه‌های نورپردازی

هزینه نورپردازی یک محیط داخلی  یا خارجی به چند عامل بستگی دارد، از جمله: (۱)نصب اولیه، (۲)نگه‌داری، (۳)هزینه کارکرد (مصرف انرژی).

هزینه‌های نصب اولیه برای لامپ‌های نئون کمتر از سایر لامپ‌ها می‌باشد و پس از آن لامپ‌های فلورسنت و لامپ‌های HID قرار دارند. تمامی لامپ‌های نئون می‌توانند به صورت مستقیم به یک منبع تغذیه متصل شوند. آنها برای منابع تغذیه با جریان متناوب و ولتاژهای ۲۴۰، ۱۲۰، و ۲۴ ولت با جریان مستقیم و ولتاژ ۱۲ ولت بدون نیاز به بالاست الکتریکی و مدارات راه‌انداز ولتاژ بالا موجودند. تمام آنچه لازم است نورافکنی است که به طور مناسبی طراحی شده و نور لامپ را با الگوی مطلوب هدایت می‌نماید. برخی از لامپ‌های نئون به وسیله نورافکنی که در داخل آن تعبیه شده است دارای فوکوس از پیش تنظیم شده بوده و امکان پوشش نوری آنها را به صورت نقطه‌ای یا پراکنده فراهم می‌آورد. لامپ‌های فلورسنت در بازتابنده‌های پخش کننده نور نصب می‌شوند و به یک جرقه‌زن و یک بالاست ساده برای شروع و ادامه کار نیاز دارند. لامپ‌های HID به شبکه‌های پیچیده‌تری از بالاست احتیاج دارند، که علاوه بر هزینه‌های نصب و کارکرد گران‌تر، پرمصرف‌تر، بزرگ‌تر و حجیم‌تر می‌باشند.

تمامی لامپ‌ها و تجهیزات نصب آنها به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا جایگزینی لامپ‌ها به سهولت انجام گیرد. لامپ‌های فلورسنت و HID که دارای ماژول‌های بالاست و مدارات راه‌انداز ولتاژ بالا می‌باشند به نگهداری بیشتری احتیاج دارند، چون گاهی اوقات در طی عمر مفید نصبشان از کار می‌افتند. جدول (۲) انواع رایج لامپ‌ها را به همراه LEDهای مادون قرمز و قرمز تیره مقایسه می‌نماید.

نورپردازی

 

هزینه‌های کارکرد

در یک سیستم امنیت ویدئویی، بهره‌وری انرژی سیستم روشنایی باید در نظر گرفته شود. به زبان دلار و سنت، این قضیه به مقدار روشنایی و نور خروجی در ازای انرژی ورودی بستگی دارد که نورپردازی اضافی ممکن است به صرفه باشد یا می‌تواند در صورت نصب یک دوربین مدار بسته ویدئویی LLL (low light level) ICCD یا دوربین مدار بسته حرارتی مادون قرمز باعث صرفه‌جویی شود.

مقدار نور موجود به طور مستقیم کیفیت و میزان هوش ناظر ویدئویی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. اگر در حال حاضر نورپردازی در محیط وجود دارد، متخصص امنیتی می‌بایست مشخص کند که آیا نوع لامپ‌ها و اینکه مقدار نور کافی است مناسب است یا خیر. نتیجه بررسی محل مشخص می‌کند که نور بیشتری نیاز است یا خیر. برنامه‌های طراحی کامپیوتری متعددی برای محاسبه مکان و اندازه لامپ‌های ضروری برای روشن کردن یک ناحیه با مقدار مشخصی ار نور وجود دارند. اگر اضافه کردن نور یکی از گزینه‌ها باشد، گزارشات هزینه آن را با هزینه نصب دوربین های مدار بسته ویدئویی گران‌تر و حساس‌تر، مقایسه می‌کنند.

اگر سیستم امنیت ویدئویی شامل دوربین های مدار بسته رنگی شود، انتخاب روشنایی بحرانی‌تر می‌شود. تمامی دوربین های مدار بسته رنگی به سطح بالاتری از روشنایی در مقایسه با همتایان سیاه و سفید خود نیاز دارند. برای تولید یک تصویر رنگی که دارای نسبت سیگنال به نویزی به خوبی یک سیستم سیاه و سفید باشد یا اینکه بدون نویز باشد، به بیش از دو برابر روشنایی احتیاج دارد. برای به دست آوردن رنگی پایدار از اجسام و هرآنچه در محیط است، منبع نوری انتخاب شده یا نصب شده می‌بایست مقدار کافی از رنگ‌ها را تولید کند تا دوربین مدار بسته بتواند آنها را تشخیص داده و تعادل را بین آنها برقرار سازد. از آنجایی که تعداد زیادی از انواع به کلی متفاوت از نورپردازی‌ها در حال حاضر در صنایع و مکان‌های عمومی نصب شده است، متخصصین امنیتی می‌بایست از خروجی طیفی چنین نورهایی آگاهی داشته باشند.

 

برای انواع مختلفی از لامپ‌های نئون، بخار جیوه (HID)، فلورسنت، و سدیم پرفشار، عمر لامپ بر حسب ساعت با توان ورودی و هزینه عملکرد، کیلووات ساعت استفاده شده، بر مبنای ۴۰۰۰ ساعت از عملکرد سالانه مقایسه شده است. این مقایسه الگویی برای لامپ‌های استفاده شده در کاربردهای مختلف روشنایی هوای گرگ و میش تا سپیده‌دم، روشنایی‌های هوایی نصب شده بر روی دیوار، و نورپردازی‌های گسترده، می‌باشد. در هر کاربردی، مقدار قابل توجهی صرفه‌جویی در هزینه‌های عملکرد (هزینه‌های انرژی) بین لامپ‌های فلورسنت و سدیم پرفشار در مقایسه با لامپ‌های بخار جیوه و نئون استاندارد وجود دارد. انتخاب کارآمدترین لامپ در برابر نا کارآمدترین آن بسته به هزینه برق در یک منطقه خاص می‌تواند منجربه صرفه‌جویی دو یا چند برابر در هزینه‌های عملکرد شود.

 

زاویه تابش برای لامپ های مادون قرمز

سطوح نورپردازی امنیتی

علاوه بر ویژگی‌های لامپ و الزامات انرژی، اندازه و شکل نورافکن، فاصله بین لامپ‌ها، و ارتفاع لامپ از سطحی که مورد نورپردازی قرار می‌گیرد نیز می‌بایستی مورد توجه قرار گیرد. هرچند هر کاربرد ویدئویی دارای نیازمندی‌های خاص خود می‌باشد، مسئولیت اولیه برای روشنایی معمولاً به معماران یا مهندسین روشنایی سپرده می‌شود. به منظور تامین روشنایی مناسب در یک صنعت امنیتی یا محیط دارای امنیتی در راهروهای ساختمان، پلکانها، محوطه‌های خارجی، پارکینگ‌ها، به طرح‌های نورپردازی متفاوتی نیاز است. جدول (۶) سطح روشنایی مورد نیاز برای مکان‌هایی مانند پارکینگ‌ها، پیاده‌روها، محوطه‌های بیرونی ساختمان، و گردشگاه‌های متعلق به عابران پیاده را جدول‌بندی کرده است.

طراحان سیستم ویدئویی و مدیران امنیتی اغلب گزینه‌ای برای افزایش یا تغییر روشنایی‌های نصب شده ندارند و باید در ابتدا تعیین نمایند که آیا روشنایی موجود برای کاربردهای دوربین های مدار بسته کافیست یا خیر و سپس جهت به دست آوردن تصویر مطلوب به انتخاب دوربین مدار بسته  بپردازند. اگر روشنایی کافی نباشد، می‌توان با افزودن روشنایی جایگزین در منطقه انتخاب‌شده برای تامین روشنایی مورد نیاز دوربین های مدار بسته، روشنایی موجود را افزایش داد.

 

نورپردازی با امنیت بالا

نورپردازی نقشی کلیدی در ماندن در یک سطح با امنیت بالا در تاسیسات اصلاحی ایفا می‌کند. سخت‌افزار نورپردازی به تجهیزات خاصی برای اطمینان از بقا در شرایط دشوار نیاز دارد. لامپ‌ها و نورافکن‌های با امنیت بالا به گونه‌ای خاص طراحی می‌شوند تا در مقابل خرابکاری مصون بمانند و اغلب با محفظه‌هایی از تولیدات پلی‌کربنات فشرده ساخته می‌شوند تا در مقابل خرابکاری و شرایط بد جوی بدون شکستگی و از دست دادن کارآیی نورپردازی خود مقاومت کنند .

چنین نورافکن‌هایی برای این طراحی شده‌اند که لامپ‌های نئون، HID، و سایر انواع لامپ‌ها را در خود جای دهند تا شدت نور لازم و طیف کاملی از رنگ‌های مورد نیاز برای سیستم‌های امنیت ویدئویی رنگی و سیاه و سفید تامین شود.بیشتر تجهیزات جهت جلوگیری از بازشدن نورافکن‌ها توسط اشخاص غیرمجاز مجهز به پیچ‌های ضدسرقت می‌باشند. برای مصارف داخلی نورافکن‌های با لامپ فلورسنت و پلی‌کربنات فشرده راه حل خوبی است. لنزهای پلی‌کربنات ساخته شده دارای زبانه‌های قالب‌ریزی شده‌ای هستند که در شکاف‌های خاصی که در صفحه‌ای از جنس فولاد تقویت شده قرار دارد گیر‌کرده و مانع از باز‌شدن نورافکن می‌گردد. در نتیجه لامپ‌های فلورسنت کمتر در معرض دید خرابکاران قرار می‌گیرد. کاربردهایی که شامل سلول‌های زندان، امکانات بازداشت نوجوانان، بخش‌های با امنیت بالا در بیمارستان، گاراژهای پارکینگ، راهروی ساختمان‌های عمومی، پلکان‌ها، و تونل‌های زیرزمینی می‌شود.

نورافکن های با امنیت بالا

خلاصه

کیفیت و هوشمندی تصویر ویدئویی نهایی به شدت به منابع نور مصنوعی یا طبیعی که صحنه را روشن می‌سازد بستگی دارد. برای به دست آوردن نتایج بهینه، ویژگی‌های لامپ (طیف، سطح روشنایی، الگوی تابشی) باید بررسی شده و با ویژگی‌های طیفی و حساسیت دوربین مدار بسته تطبیق داده شود. اگر سطح روشنایی که در آستانه مقدار مناسب قرار دارد، را با یک نورسنج اندازه بگیرید، نوری که از صحنه به دوربین مدار بسته می‌رسد مشخص می‌شود. اگر نور کافی برای یک دوربین مدار بسته ویدئویی دیجیتال استاندارد وجود ندارد، روشنایی را با منابع جایگزین افزایش داده یا دوربین مدار بسته ICCD حساس‌تر انتخاب کنید. همانند چشم انسان، روشنایی کلید خوب دیدن است.

سطح نور توصیه شده برای کاربردهای امنیتی
 امیدواریم مطلب فوق قابل توجه شما همراهان گرامی مجموعه الکتروسایه قرار گرفته باشد برای انتخاب بهترین دوربین مداربسته می توانید از مشاوره رایگان کارشناسان ما در بخش فروش بهره مندشوید
بوسیله | ۱۳۹۸-۳-۲۷ ۱۲:۰۸:۲۰ +۰۴:۳۰ خرداد ۲۷ام, ۱۳۹۸|مقالات|