فیلتر IR CUT در دوربین مداربسته چیست و چه کارایی دارد ؟

موضوع مهمی که در انتخاب دوربین مداربسته باید به آن توجه کنید این است که دوربین‌ها تصاویر واضح و شفافی را در روز و شب دریافت کنند. برای داشتن تصاویر شفاف در شب در دوربین‌های مداربسته از نور مادون قرمز و برای داشتن تصاویر باکیفیت و شفاف در روز فیلتر IR Cut استفاده می‌شود.

مادون قرمز چیست؟

مادون قرمز (IR) با عنوان انرژی تابشی نیز شناخته می‌شود. این تابش الکترومغناطیسی است که طول موج‌های بیشتری نسبت به نور مرئی دارد. به طور معمول، چشم انسان می‌تواند نور را با طول موج بین 320 تا 760 نانومتر مشاهده کند. محدوده IR بین 700 نانومتر تا 1000 نانومتر در طیف الکترومغناطیسی است، این طیف بسیار بیشتر از چیزی است که چشم انسان می‌تواند ببیند، زیرا فقط دوربین‌های NIR می‌توانند تصاویری در این محدوده طول موج ثبت کنند.

آشنایی با فیلتر IR Cut

در دوربین ‌های مداربسته برای دید در شب از امواج مادون قرمز یا IR استفاده می‌شود. مادون قرمز دارای LEDهایی است که در تاریکی شب محیط را روشن می‌کند تا دوربین بتواند تصاویر شفافی را دریافت کند. اما برای داشتن تصاویری واضح و شفاف در روز نیازی به مادون قرمز نیست. از آنجایی که در طول روز نیز این امواج جذب می‌شود، نور و رنگ‌بندی دوربین مداربسته غیر طبیعی می‌شود. برای داشتن تصاویری خوب و رفع این مشکل در دوربین مداربسته از این فیلتر استفاده می شود. فیلتر IR Cut یا به عبارتی Infrared Cut off Filter در روز نور مادون قرمز را فیلتر می‌کند.

 از این فیلتر با نام‌های IR Filter و IR Cut Filter نیز یاد می‌شود‌. در سال‌های اخیر، نظارت تصویری روز/شب فراتر از روش سنتی نظارت بر زیرساخت‌های حیاتی گسترش یافته است. به طور کلی، سیستم هایی مانند دوربین های CMOS و دوربین های CCD تصاویر دقیقی را در نور روز ثبت می کنند. درست است که نور مادون قرمز برای چشم انسان نامرئی است، این نور می‌تواند یک ویژگی مهم برای ضبط تصاویر در شب باشد اما رنگ تصاویر ضبط شده را در ساعات روز مخدوش می‌کند که دوربین‌ها را ملزم به استفاده از این فیلتر می‌کند.

نحوه عملکرد فیلتر IR Cut

این فیلتر فقط عبور نور مرئی را ممکن می‌سازد. این فیلتر امواج مادون قرمز محیط را جذب می‌کند و اجازه عبور آن‌ها را نمی‌دهد. وقتی که در طول روز این فیلتر فعال شود دیگر عبور نور مادون قرمز ممکن نخواهد بود. اما در تاریکی شب که LED های مادون قرمز روشن می‌شود این فیلتر غیرفعال می‌شود تا نور مادون قرمز عبور کرده و دوربین تصاویر بهتری را در شب ثبت کند. اگر دوربین مداربسته فیلتر IR Cut را نداشته باشد نور مادون قرمز در روز سبب می‌شود تصاویری که ثبت می‌شود متمایل به قرمز یا بنفش باشد. اما اگر این فیلتر باشد امواج مادون قرمز جذب شده و تصاویر با رنگ‌های واقعی خود ثبت می‌شوند.

از آنجایی که در تاریکی شب میزان امواج IR محیط کاهش می‌یابد و رنگ و شفافیت تصاویر دچار اختلال می‌شود باید دو کار انجام دهید:

• ال‌ای‌دی‌های مادون قرمز که نور مادون قرمز تولید می‌کنند را روشن کنید
• فیلتر IR Cut دوربین مداربسته را غیرفعال کنید

به طور کلی، یک فیلتر IR-cut بین سنسورهای تصویر و لنز قرار می‌گیرد. این فیلتر توسط یک موتور یا با کمک آهنربای الکتریکی کنترل می‌شود. هنگامی که فیلتر IR در طول روز روشن است، به مسدود کردن IR کمک می‌کند یا به عبارتی اجازه می‌دهد فقط نور مرئی از آن عبور کند. این فرآیند با عنوان TDN شناخته می‌شود زیرا تصاویر رنگی واقعی را در روز و تصاویر سیاه و سفید یا دید در شب را در شب ارائه می‌دهد. این فیلتر تضمین می‌کند که رنگ‌های تصویر مختل نمی‌شوند و یک نمایش واقعی از رنگ‌ها ایجاد می‌کند. همان طور که به طور طبیعی توسط چشم انسان دیده می شود. هنگامی که فیلتر IR در طول شب یا در شرایط کم نور خاموش می‌شود، به مادون قرمز و سایر اشکال نور کمک می‌کند تا به سنسور CCD/CMOS برسند. سنسور تصویر نیز به نوبه خود نور کافی را جذب می‌کند و دوربین به حالت سیاه و سفید تبدیل می‌شود که به نور IR حساس‌تر است. برای جلوگیری از گرمایش ناخواسته می‌توان از فیلتر IR-cut در دستگاه‌هایی با لامپ‌های رشته‌ای روشن استفاده کرد.

مزایای استفاده از فیلتر IR-cut

سه دلیل برای استفاده از فیلتر IR-cut ما را ترغیب به خرید دوربین مداربسته با این قابلیت می‌کند:

جلوگیری از اعوجاج رنگ

به‌طورکلی، نور IR منجر به اعوجاج رنگ در طول روز می‌شود. برای حل این مشکل، از فیلتر IR-cut استفاده می‌شود تا اختلال نور IR را در طول روز از سنسور تصویر دور نگه دارد. هنگامی که نور به زیر سطح معینی می‌رسد، فیلتر به‌طور خودکار از مسیر خارج می‌شود تا نور مادون قرمز به سنسور تصویر برخورد کند. همچنین دوربین برای استفاده بهینه از نور مادون قرمز به حالت سیاه و سفید سوئیچ می‌کند.

دستیابی به رنگ‌های واقعی

فیلتر  IR Cut در یک دوربین رنگی می‌تواند به رنگ‌ های واقعی در نور سفید دست یابد. به طور کلی، طیف رنگ مشاهده شده توسط چشم انسان در مقایسه با طیف مشاهده شده توسط یک دوربین CCD بسیار محدود است. اگر از فیلتر IR-cut استفاده نشود، مقدار زیادی نور مادون قرمز ظاهر می‌شود، که منجر به رنگ‌های عجیب و غریب می‌شود.

دستیابی به تصحیح رنگ در لنزها

در بسیاری از موارد، طراحی اپتیک ‌های تصویربرداری که هم طیف مرئی و هم طیف نزدیک مادون قرمز را پوشش می‌دهند دشوار است. بنابراین، بسیاری از لنزها عمق فوکوس متفاوتی برای طیف مرئی و IR دارند. در چنین مواردی، فیلتر IR-cut مقدار قابل توجهی از نور جمع آوری شده را کاهش می‌دهد و به اصلاح رنگ در لنزها می رسد.

کلام آخر

همان طور که خواندید فیلتر IR-cut یک شاتر مکانیکی است که نور را در طیف مادون قرمز مسدود می‌کند تا امکان بازتولید رنگ واقعی را فراهم کند. در این مقاله شما را به طور کامل با فیلتر IR Cut و نحوه عملکرد آن آشنا کردیم. امیدواریم مطالب این بخش برای شما مفید بوده باشد. برای اطلاع از قیمت دوربین مداربسته اینجا کلیک کنید.

منبع : سایت