Камера нічного бачення

Оптоелектронне покращення зображення
Практично всі класичні фотоапарати, біноклі, монокуляри, камери нічного бачення засновані на методі оптико-електронного посилення. Він використовує унікальний підсилювач зображення та кілька оптичних лінз. Принцип роботи такої камери умовно розділений на п'ять основних етапів. У першому випадку оптична лінза збирає все видиме світло. Потім він проходить через лінзи до підсилювача зображення. Останній являє собою пристрій, у якому фотони перетворюються на електрони та багаторазово посилюються за допомогою мікроканальної пластини. На наступному етапі перетворення посилені електрони потрапляють на певний екран з люмінофорним покриттям. В результаті виходить зображення, яке стає яскравішим і контрастнішим у кілька разів за оригінал. Картинка відображається, і користувач бачить, що відбувається в темряві.

Камери з оптико-електронною системою покращення зображення можуть ефективно справлятися зі своїми завданнями при будь-якому рівні освітленості. Головне, щоб при включеному нічному режимі було доступне якесь джерело світлового випромінювання. Це може бути яскравий об'єкт на небі (зоряні скупчення, комети, Місяць тощо), вуличний ліхтар або прожектор, що горить десь далеко від вас, і багато іншого. Згенероване зображення ніколи не буде багатобарвним (в основному зеленим, але іноді бувають фільтри інших кольорів), що дозволяє побачити об'єкти в деталях. Сучасні моделі позбавлені численних дефектів, які заважають оку правильно сприймати картинку.

Покращення цифрового зображення
На відміну від стандартних камер нічного бачення, цифрові використовують більш простий принцип покращення зображення. Це найбільш ефективно в темних умовах і майже завжди гарантує високу чіткість, тому цифрове покращення використовується майже в усіх сучасних пристроях.

Весь процес починається з лінзи. Він збирає доступне світло та надсилає його до унікального перетворювача. Останній має в своїй конструкції CMOS-сенсор, який перетворює отриману інформацію в цифровий сигнал. Це триває лише кілька часток секунди, але є найважливішим у формуванні кінцевого результату. Після конвертації зображення завершується електронною системою. Цей етап дозволяє збільшити різкість і яскравість і усунути різні дефекти. Створене зображення надсилається на дисплей, де його бачить користувач.

Цифровий метод підсилення дає кращі результати, ніж оптико-електронний. Згенероване зображення майже завжди має хорошу деталізацію і є максимально інформативним. Крім того, процес цифрового посилення відбувається швидше, усуваючи будь-які затримки або заїкання під час перегляду швидкозмінних сцен. Ще однією перевагою цифрового підсилення є можливість використання додаткового функціоналу. Це дозволяє адаптувати роботу камери до індивідуальних потреб кожного користувача.

Інфрачервоне нічне бачення
Камери безпеки використовують інфрачервоне нічне бачення, яке покладається на ІЧ-світло для роботи. Він абсолютно невидимий неозброєним оком, тому не викриває користувача та не заважає іншим людям виконувати різні дії одночасно. Щоб краще це зрозуміти, подумайте про поточний пульт від телевізора. Він має червоний світлодіод на передній панелі пристрою та надсилає інфрачервоний сигнал на ваш телевізор. Ви не можете побачити цей промінь, що передається на телевізор в інфрачервоній фокальній площині. Те саме можна сказати про ІЧ-освітлювачі чи ліхтарики. Ці пристрої зазвичай встановлюються на камеру та випромінюють інфрачервоне світло, яке дозволяє знімати зображення/відео та переглядати їх у повній темряві. Виробники почали оснащувати більшість сучасних камер безпеки вбудованими інфрачервоними світлодіодами, що забезпечують нічне бачення в умовах слабкого освітлення. Крім того, вони ефективні в повній темряві, що робить їх незамінними помічниками для представників багатьох професій.

Більшість камер безпеки, випущених сьогодні з можливостями нічного бачення, також мають ІЧ-фільтр. Це механічний затвор між об’єктивом камери та датчиком зображення. Цей фільтр автоматично визначає навколишнє освітлення (природне чи штучне) і застосовує ІЧ-фільтр протягом дня, щоб зберегти зображення та чіткість денного світла. Датчик світла на камері спостереження керує ІЧ-фільтром. У сутінках він просто надсилає сигнал видалення на ІЧ-фільтр, щоб більше світла потрапляло на датчик зображення камери безпеки. Це дозволяє пропускати більше світла, включно з ІЧ-промінням від камери. Як правило, усі цифрові інфрачервоні камери відображають чорно-біле зображення в режимі нічного бачення, а не зелений відтінок, популярний кольоровим люмінофором аналогових систем нічного бачення.

Нічне бачення при слабкому освітленні
Нічне бачення за слабкого освітлення засноване на технології посилення, яка забезпечує кольорові зображення нічного бачення в умовах дуже слабкого освітлення. Коли навколишнє світло падає на заряджену пластину фотокатода, електрони випромінюються через вакуумну трубку, яка потрапляє на пластину мікроканалів, у результаті чого на екрані з’являється зображення за такою ж схемою, як і світло, що падає на фотокатод, і з частотою, що людське око можна побачити. Більшість існуючих сьогодні аналогових систем можуть відображати зелені або чорно-білі зображення. Конкретний параметр залежить від типу використовуваного підсилювача зображення (зелений або білий фосфор). Оскільки ця технологія використовує оптичний перегляд, а не цифровий підсилювач, чіткість і роздільна здатність аналогових пристроїв зазвичай набагато вищі, ніж цифрових пристроїв. Різниця в цьому показнику незначна, але все ж спостерігається. Особливо це буде важливо в тих випадках, коли потрібно побачити дрібні деталі предмета в темряві.

Люди, які користуються такими камерами, повинні завжди пам'ятати одну важливу деталь. Через світлочутливість трубки існує високий ризик пошкодження від яскравого світла. У зв'язку з цим необхідно використовувати спеціальні фільтри або вживати додаткових заходів обережності. Інакше світло від сонця, прожекторів, фар автомобіля та інших предметів може пошкодити трубку та унеможливити подальше використання камери нічного бачення.