دوربین‌های امنیتی IR (مادون‌قرمز)

دوربین‌های امنیتی IR (مادون‌قرمز)

دوربین‌های امنیتی IR از همان انعطاف‌پذیری دوربین‌های مداربسته معمول در امر دیدبانی برخوردارند. به طور کلی از آن‌ها جهت گسترش قابلیت دیدبانی در نواحی استفاده می‌شوند که از نور کمی برخوردار است. مدل‌های بیشماری موجودند و هر کدام نیز مناسب برای شیوه نصب مشخصی هستند. در این مقاله بر آنیم تا نشان دهیم دوربین‌های امنیتی IR قادر به دیدن چیزهایی هستند که کسی نمی‌تواند آن را ببیند 

دوربین‌های امنیتی IR قادر به دیدن چیزهایی هستند که کسی نمی‌تواند آن را ببیند

غالباً یک برداشت نادرست از دوربین‌های امنیتی IR وجود دارد بدین صورت که این دوربین‌ها با استفاده از تابش پرتوهای اسکن مادون‌قرمز عمل می‌کنند. عملکرد دوربین‌های تصویربرداری حرارتی مشابه عملکرد دوربین‌های عکاسی متداول است. بدین معنی که دوربین‌های امنیتی IR از همان انعطاف‌پذیری دوربین‌های مداربسته معمول در امر دیدبانی برخوردارند. به طور کلی از آن‌ها جهت گسترش قابلیت دیدبانی در نواحی استفاده می‌شوند که از نور کمی برخوردار است. مدل‌های بیشماری موجودند و هر کدام نیز مناسب برای شیوه نصب مشخصی هستند. با تمام این گفته‌ها، این دوربین‌ها همچنان یکی از روش‌های تصویربرداری محسوب می‌شوند و بنابراین دوربین‌های امنیتی IR به بی‌خطری سایر انواع دوربین‌های دیدبانی هستند.

اما بازهم استثناء در قواعدی که ذکر شد وجود دارد. شماری از انواع مختلف این دستگاه‌ها موجودند که با تابش نور مادون‌قرمز بر هدف خود می‌توانند تصویر حرارتی بهتری را تولید کنند. این پروژکتورها را معمولاً خارج از محفظه دوربین قرار می‌دهند. همچنین برخی به همراه LED‌هایی که هنگام تولید بر روی بدنه خارجی لنز دستگاه نصب شده است، عرضه می‌شوند. از آنجایی که نور مادون‌قرمز را نمی‌توان دید به همین دلیل معمولاً نشانی از روشن و فعال بودن این دستگاه‌ها وجود ندارد. خاصیتی که این دستگاه‌ها را کاملاً مناسب کاربردهای نظارت پنهانی می‌نماید. البته برخی از آن‌ها کور سوی ضعیفی از نور قرمز رنگی را بازتاب می‌دهند و اگر فردی مستقیماً به آن‌ها خیره شود قادر به دیدن آن خواهد بود. با اینکه نور مادون‌قرمز بی‌خطر تصور می‌شود اما بهتر است افراد به خیره شدن به LED‌های موجود بر روی دستگاه عادت نکنند. همان طور که در مورد لامپ‌های معمولی نیز این هشدار صادق است.

یک استثناء هم در مورد تجهیزات مخصوص دید در شب وجود دارد. در کل بکارگیری دوربین‌های رده دید در شب در فضاهایی که نور کافی دارند و یا در فضای آزاد آن هم زیر نور خورشید ایده بسیار بدی است. استفاده از این تجهیزات بدون در نظر گرفتن پارامترهای ایمنی دستگاه می‌تواند به دوربین و همچنین تجهیزات نظارتی آن آسیب وارد نماید. از سویی دیگر این تجهیزات کاملاً مناسب استفاده در فضاهای تاریک یا در ساعات پایانی روز برای ضبط تصاویر و ویدئوهای دیدبانی هستند.

شاید لازم به بیان این مطلب نباشد، چرا که بیشتر افراد تمایلی به زدن عینک، دید در شب، در طول روز را ندارند اما مدل‌هایی از دوربین‌های امنیتی IR هستند که قابلیت کار در هر دو محیط (تاریک و روشن) را دارا هستند. انواعی از آن‌ها می‌توانند در نور روز فعالیت کرده و تصاویر رنگی متداول را تولید کنند. این دوربین‌های امنیتی با کاربرد دوگانه را البته نباید با تجهیزات دوربین‌های روز/شب (daynight) اشتباه کرد چون از جهاتی با هم تفاوتی اندک دارند. در عوض دوربین‌های دو کاره اشاره شده، می‌توانند هنگامی که سطح روشنایی محیط از مقدار مشخصی کمتر شود به سیستم مادون‌قرمز تغییر حالت دهند و در صورتی که بر روی دوربین مورد نظر LED‌های مادون‌قرمز نصب شده باشد، آن‌ها را روشن می‌کند. تصاویر مادون‌قرمز سیاه و سفید هستند. البته این مورد بیشتر یک واقعیت تکنولوژیکی است تا ضعف تجهیزات. در واقع در صورت وقوع  ورود غیر مجاز، تصاویر حاصله از این سیستم‌ها کاملاً گویا و مفید هم هستند. LED‌های نصب شده می‌توانند بر افزایش برد دوربین تاثیر نسبتاً خوبی داشته باشند. به همین دلیل است که این دوربین‌ها را از نظر بیشترین مسافت قابل رویت در تاریکی مطلق مورد بررسی قرار می‌دهند. معمولاً تعداد LED‌های نصب شده بر روی دوربین، توان نورافشانی آن‌ها و همچنین احتمالاً تجهیزات مجزای نورپردازی (مادون‌قرمز) تعیین کننده، نتیجه هستند. مدل‌هایی در بازار موجودند که می‌توانند تا فاصله بیش از 125 فوت (حدودا 40 متر) از محل نصب و حتی فراتر از آن را پوشش دهند. افرادی که نیاز به مراقبت از محوطه پارکینگ یا محل بارگیری دارند قطعاً نیاز به بکارگیری این دست از فناوری را نیز دارند.

اندازه‌گیری لوکس (واحد روشنایی) دوربین

میزان روشنایی که هر دوربین امنیتی نیاز دارد تا به کمک آن بتواند به خوبی به ضبط تصاویر بپردازد، اندازه لوکس دوربین نام دارد. هر چه مقدار عددی آن کمتر باشد نشان دهنده عملکرد بهتر دوربین در محیط‌های کم نور است. دوربینی با 0.2 لوکس نسبت به دوربینی با 0.3 لوکس از برتری بیشتری در عملکرد برخوردار است. دوربینی با 0.003 لوکس نهایت کارایی (در نور کم) را داراست. بر همین اساس گفته می‌شود دوربین‌هایی که در محدوده مادون‌قرمز عمل می‌کنند دارای لوکس 0.0 هستند چرا که عملاً در حیطه کاری آن‌ها چشم انسان قادر به دیدن نیست و لذا تاریکی محض محسوب می‌شود. ممکن است بتوان اندازه لوکس دوربین‌های معمول را بر روی آن‌ها مشاهده نمود. افرادی که در صنعت دیدبانی مشغول به کار هستند کاملاً با مفهوم آن آشنا هستند. با این حال برای کسانی که آشنایی لازم را ندارند لازم بذکر است که میزان لوکس دوربین‌های IR برابر 0.0 است و بنابراین می‌توانند در تاریکی مطلق تصویربرداری نمایند. بنابراین حتی زمانی که دوربین‌های مداربسته در خواب شبانه بسر می‌برند آن‌ها همچنان به جنگ علیه جرم ادامه می‌دهند.

LED‌های نورافکن

اینجا همان جایی است که این پرسش که آیا چیزی از دوربین امنیتی IR بیرون می‌آید یا نه دوباره پدیدار می‌گردد. دوربین‌های امنیتی IR که قادرند در تاریکی مطلق تصویربرداری کنند این کار سحرآمیز را از طریق LED‌های نورافکن خود انجام می‌دهند. بعضی از آنها چنان تعداد بالایی از این LED‌ها را بخدمت گرفته‌اند که قادرند از فواصل بسیار دور تصویربرداری کنند. تکرار می‌شود که برخی از بهترین مدل‌های موجود می‌توانند تا فاصله 125 فوتی را پوشش دهند. اما همچنان باید تاکید شود که امواج تابش شده از آنها متشکل از امواج الکترومغناطیسی کاملاً بی‌خطر هستند. انرژی مادون‌قرمز از لامپ‌های معمولی هم ساطع می‌شود که معمولاً از فواصل نزدیک نیز قابل دریافت نیست. ممکن است این سوال مطرح شود که تفاوت دوربین‌های امنیتی IR و تجهیزات دوکاره روز/شب در چیست. این تجهیزات معمولاً از نورافکن‌های مادون‌قرمز استفاده نمی‌کنند، اما با این حال از چنان چیپ‌های حساسی برخوردارند که می‌توانند در نور کم تصویربرداری نمایند. این دوربین‌ها بدون لااقل اندکی نور قادر به تهیه تصاویر نبوده، اما کاملاً مناسب استفاده در نزدیکی چراغ‌های خیابان یا محیط‌های مشابه هستند. از طرفی دوربین‌های IR به توان بیشتری برای روشن ماندن نیاز دارند.

علی‌رغم این موضوع در دوربین‌های امنیتی IR از فناوری "حالت جامد" استفاده شده است. LED‌ها که نمونه‌ای از کاربرد این فناوری هستند آنچنان هم ولع استفاده از انرژی را نداشته و به عنوان ابزارهای نورپردازی مصرفشان بسیار بهینه هم هست. بنابراین نباید زیاد نگران هزینه انرژی آن‌ها بود. در حقیقت برخی مدل‌های رایج دوربین‌های مداربسته مصرف انرژی بیشتری دارند. دوربین‌های امنیتی IR نیازی به تجهیزات نورپردازی جانبی ندارند، بنابراین از این نظر هم مصرف انرژی آن‌ها بهینه است. نصب آن‌ها در فضای باز با اندک تلاشی قابل انجام است که البته این نقطه مشترک تمام دوربین‌های مداربسته است. البته دوربین‌های امنیتی IR در بیشتر موارد از سهولت نصب بیشتری برخوردارند. دوربین‌های مدل لوله‌ای (bullet)  با محفظه‌های بیرونی ارائه می‌شوند که کاملاً آماده نصب در محل‌های مورد نظر می‌باشند که بسیار امر نصب را ساده و سریع می‌کند. این کلاس از محصولات نماینده فناوری هستند که در آن نصب و راه‌اندازی به سادگی انجام‌پذیر است. اما دوربین‌های دیگر ممکن است نیاز به محفظه‌های جداگانه جهت نصب داشته باشند. هنگام نصب این تجهیزات لازم است به شرایط آب و هوایی محل نصب نیز توجه شود.

رتبه‌بندی از نظر دمای کاری

دوربین‌های امنیتی IR در محدوده‌های دمایی متفاوتی قادر به کار هستند. در مناطق بسیار گرم یا بسیار سرد کشور، آب و هوا می‌تواند از تجهیزات دوربین‌های مدار بسته نصب شده تلی از آهن پاره بجا بگذارد. با خرید یک محفظه با کیفیت می‌توان از پس رطوبت و سایر شرایط آب و هوایی برآمد. تهیه یکی از همین دوربین‌های IR فشنگی که از قبل داخل محفظه قرار دارد نیز یک راه مناسب برای غلبه بر شرایط نامساعد جوی است. اگر لازم است که محفظه خارجی دوربین جداگانه نصب شود لازم است که این کار به دقت صورت گیرد. در بسیاری از دوربین‌های امنیتی IR لازم است که محفظه مربوطه کاملاً با آن‌ها هم سطح باشد تا از پراکندگی نور LED مادون‌قرمز هنگام عبور از شیشه و ایجاد نور مزاحم جلوگیری شود. برای فهم بهتر مطلب دوربین عکاسی معمولی با فلش را می‌توان در نظر آورد. اگر شخصی مقابل پنجره‌ای شیشه‌ای بایستد و عکس بگیرد (و قاعدتاً فلش دوربین هم عمل کند) تصویر حاصل چیزی جز یک عکس پر از نور نخواهد بود. خبر خوب البته در این مورد این است که دوربین‌های امنیتی IR بسیار بادوامند و حل اینگونه مسائل به چیزی بیش از تعدادی ابزار و چند لحظه کار نیاز ندارد. به همین سادگی می‌توان بکارشان انداخت.

نورافکن‌های جانبی مستقر در فضای آزاد مجموعه‌ای از LED‌های IR هستند که برای تامین روشنایی نامریی مورد نیاز دوربین‌های امنیتی IR مورد استفاده قرار می‌گیرند. به وسیله این تجهیزات که بسادگی توسط یک نفر قابل نصب است می‌توان منطقه تحت نظر را بسیار گسترش داد و به عمق نفوذ دوربین‌ها اضافه نمود. معمولاً آن‌ها را درست در کنار دوربین‌های مربوطه نصب می‌کنند و تنها نیاز اساسی، تامین برق مورد نیازشان است. برای افرادی که با این امر آشنایی ندارند، تصور روشن کردن لامپ اتاق هنگامی که قصد عکاسی با دوربین‌های معمول دارند می‌تواند مقایسه خوبی باشد. اگر فردی بخواهد عکسی در یک اتاق کم نور بگیرد، قطعاً نواحی از آن را سایه‌ها و نقاط تاریک پوشانده‌اند. با نورپردازی مناسب (روشن کردن نواحی سایه‌دار و تاریک)، حتی بدون استفاده از فلش می‌توان عکس‌های بهتری گرفت. نورافکن‌های مادون‌قرمز هم همین کار را می‌کنند اما با نور نامریی. جالب اینجاست که لامپ‌های نورافکن مورد استفاده برای دوربین‌های معمولی معمولاً مقداری نور مادون‌قرمز نیز تابش می‌کنند.

تا اینجا از چندین اصطلاح متفاوت برای بیان روش‌های مورد استفاده در تولید تصاویر توسط دوربین‌های امنیتی IR استفاده شد که ممکن است کمی گیج کننده باشد. دوربین‌های IR متداول از دو طریق نور مادون‌قرمز محیطی و یا نورافکن‌هایی که قبلاً اشاره شد عمل می‌کنند. مطمئناً این‌ها از رایج‌ترین و معمولاً کم هزینه‌ترین تجهیزات دیدبانی هستند. برای مقاصد مختلف کارکردی بسیار عالی دارند و در کل هنگامی که در صنعت دیدبانی سخنی از دوربین‌های IR می‌شود منظور همین تجهیزات است. اما این گفته بدین معنی نیست که برای کسانی که چیز دیگری می‌خواهند گزینه‌های بیشتری وجود ندارد. تعدادی تجهیزات تصویربرداری حرارتی موجودند که از طریق حرارت سطوح به تولید تصویر می‌پردازند. این دست دوربین‌ها در بین افراد عادی جامعه کاملاً شناخته شده‌اند چرا که کاربرد آن‌ها را در فیلم‌های سینمایی و یا در تشخیص پزشکی دیده‌اند. دوربین‌هایی که بر این اساس عکس می‌گیرند کاربردهای خاص خود را دارند، همینطور که عکس‌های تولید شده آن‌ها نیز با تصاویر سیاه و سفید حاصل از دوربین‌های امنیتی IR استاندارد بسیار تفاوت دارد. به همین خاطر افرادی که خارج از زمینه این علم و صنعت هستند، تصوری یکسان از مادون‌قرمز و انرژی حرارتی دارند.

 انرژی مادون‌قرمز

این گفته به طور کامل صحیح نیست چرا که چندین نوار انرژی مادون‌قرمز وجود دارد، اما گرم کردن اشیایی که در دمای اتاق قرار دارند باعث می‌شود انرژی مادون‌قرمز تابش کنند. همچنین این انرژی است که گرمای مطلوب نور خورشید را سبب می‌شود. معمولاً بدن انسان از اشیایی که در محیط پیرامونش قرار دارد گرمتر است. بنابراین انسان و سایر حیوانات به طور واضح در تصاویر حرارتی قابل تشخیص هستند. از این مطلب می‌توان دریافت که یکی از گزینه‌های کاملاً مناسب بکارگیری سیستم‌های حرارتی، انجام اندازه‌گیری و سنجش‌های بخصوصی در صنعت است (بعنوان نمونه خاموش شدن خودکار ماشین‌آلات، هنگامی که سیستم تشخیص می‌دهد فردی وارد محوطه کاری ماشین مربوطه شده است و احتمال آسیب رسیدن به وی وجود دارد). حال می‌توان گفت هنگامی که فردی با مسئله دیدبانی حفاظتی روبرو است، معمولاً تجهیزات تصویربرداری حرارتی را در بالای لیست انتخاب قرار نخواهد داد. لازم بذکر است که این به معنی عدم کاربرد فراوان این تجهیزات در موارد امنیتی نیست. البته در این بین دوربین‌های دید در شب هم هستند که در برخی موارد استفاده از آن‌ها قابل قبول است. این دوربین‌ها هم در بین عموم مردم شناخته شده هستند چرا که در فیلم‌های سینمایی و تلویزیونی بارها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. برخلاف آنچه در فیلم‌ها دیده می‌شود این دوربین‌ها معجزه نمی‌کنند اما در مواردی برای ضبط تصاویر در نواحی تاریک سودمند هستند. یکی از فاکتورهای مهم در هنگام خرید دوربین‌های امنیتی IR، اندازه آن‌ها است. البته فناوری حالت جامد، اندازه تجهیزات و مصرف انرژی‌شان را کاهش داده است.

اتصالات بیسیم نیز یکی دیر از انتخاب‌های ممکن برای افراد است که گوشه چشمی به شبکه‌های آی‌پی دارند. در دنیای مدرن استفاده از ارتباطات رمزنگاری شده اینترنت در حال گسترش روزافزون در سیستم‌های دوربین مداربسته است. شاید اولین چیزی که هنگام فکرکردن به دوربین‌های امنیتی IR به ذهن افراد خطور می‌کند طراحی بیسیم آن نباشد، اما این به معنی عدم وجود آن‌ها نیست. اگر فروشنده کارآمدی در دسترس باشد، هر کس قادر خواهد بود تقریباً هر آنچه از تجهیزات مختلف نیاز دارد تامین نماید.

کاربردهای بسیاری برای دوربین‌های امنیتی IR وجود دارد به حدی که امکان فهرست کردن آن در یک نشست مهیا نیست. نواحی متعددی شب هنگام در تاریکی فرو می‌رود که البته از قوانین طبیعت است.  با استفاده از بخش نامریی طیف نور، دوربین‌های امنیتی IR قادر به دیدن هستند وقتی چشمان انسان نا‌توان از دیدن است. چنین فناوری‌ای، ابزار است قدرتمند درخدمت جنگ و تحرکات مجرمانه.

منبع : ماهنامه سیبا شهر