دوربین‌های امنیتی IR (مادون‌قرمز)

دوربين‌هاي امنيتي IR قادر به ديدن چيزهايي هستند که کسي نمي‌تواند آن را ببيند

غالباً يک برداشت نادرست از دوربين‌هاي امنيتي IR وجود دارد بدين صورت که اين دوربين‌ها با استفاده از تابش پرتوهاي اسکن مادون‌قرمز عمل مي‌کنند. عملکرد دوربين‌هاي تصويربرداري حرارتي مشابه عملکرد دوربين‌هاي عکاسي متداول است. بدين معني که دوربين‌هاي امنيتي IR از همان انعطاف‌پذيري دوربين‌هاي مداربسته معمول در امر ديدباني برخوردارند. به طور کلي از آن‌ها جهت گسترش قابليت ديدباني در نواحي استفاده مي‌شوند که از نور کمي برخوردار است. مدل‌هاي بيشماري موجودند و هر کدام نيز مناسب براي شيوه نصب مشخصي هستند. با تمام اين گفته‌ها، اين دوربين‌ها همچنان يکي از روش‌هاي تصويربرداري محسوب مي‌شوند و بنابراين دوربين‌هاي امنيتي IR به بي‌خطري ساير انواع دوربين‌هاي ديدباني هستند.

اما بازهم استثناء در قواعدي که ذکر شد وجود دارد. شماري از انواع مختلف اين دستگاه‌ها موجودند که با تابش نور مادون‌قرمز بر هدف خود مي‌توانند تصوير حرارتي بهتري را توليد کنند. اين پروژکتورها را معمولاً خارج از محفظه دوربين قرار مي‌دهند. همچنين برخي به همراه LED‌هايي که هنگام توليد بر روي بدنه خارجي لنز دستگاه نصب شده است، عرضه مي‌شوند. از آنجايي که نور مادون‌قرمز را نمي‌توان ديد به همين دليل معمولاً نشاني از روشن و فعال بودن اين دستگاه‌ها وجود ندارد. خاصيتي که اين دستگاه‌ها را کاملاً مناسب کاربردهاي نظارت پنهاني مي‌نمايد. البته برخي از آن‌ها کور سوي ضعيفي از نور قرمز رنگي را بازتاب مي‌دهند و اگر فردي مستقيماً به آن‌ها خيره شود قادر به ديدن آن خواهد بود. با اينکه نور مادون‌قرمز بي‌خطر تصور مي‌شود اما بهتر است افراد به خيره شدن به LED‌هاي موجود بر روي دستگاه عادت نکنند. همان طور که در مورد لامپ‌هاي معمولي نيز اين هشدار صادق است.

يک استثناء هم در مورد تجهيزات مخصوص ديد در شب وجود دارد. در کل بکارگيري دوربين‌هاي رده ديد در شب در فضاهايي که نور کافي دارند و يا در فضاي آزاد آن هم زير نور خورشيد ايده بسيار بدي است. استفاده از اين تجهيزات بدون در نظر گرفتن پارامترهاي ايمني دستگاه مي‌تواند به دوربين و همچنين تجهيزات نظارتي آن آسيب وارد نمايد. از سويي ديگر اين تجهيزات کاملاً مناسب استفاده در فضاهاي تاريک يا در ساعات پاياني روز براي ضبط تصاوير و ويدئوهاي ديدباني هستند.

شايد لازم به بيان اين مطلب نباشد، چرا که بيشتر افراد تمايلي به زدن عينک، ديد در شب، در طول روز را ندارند اما مدل‌هايي از دوربين‌هاي امنيتي IR هستند که قابليت کار در هر دو محيط (تاريک و روشن) را دارا هستند. انواعي از آن‌ها مي‌توانند در نور روز فعاليت کرده و تصاوير رنگي متداول را توليد کنند. اين دوربين‌هاي امنيتي با کاربرد دوگانه را البته نبايد با تجهيزات دوربين‌هاي روز/شب (daynight) اشتباه کرد چون از جهاتي با هم تفاوتي اندک دارند. در عوض دوربين‌هاي دو کاره اشاره شده، مي‌توانند هنگامي که سطح روشنايي محيط از مقدار مشخصي کمتر شود به سيستم مادون‌قرمز تغيير حالت دهند و در صورتي که بر روي دوربين مورد نظر LED‌هاي مادون‌قرمز نصب شده باشد، آن‌ها را روشن مي‌کند. تصاوير مادون‌قرمز سياه و سفيد هستند. البته اين مورد بيشتر يک واقعيت تکنولوژيکي است تا ضعف تجهيزات. در واقع در صورت وقوع ورود غير مجاز، تصاوير حاصله از اين سيستم‌ها کاملاً گويا و مفيد هم هستند. LED‌هاي نصب شده مي‌توانند بر افزايش برد دوربين تاثير نسبتاً خوبي داشته باشند. به همين دليل است که اين دوربين‌ها را از نظر بيشترين مسافت قابل رويت در تاريکي مطلق مورد بررسي قرار مي‌دهند. معمولاً تعداد LED‌هاي نصب شده بر روي دوربين، توان نورافشاني آن‌ها و همچنين احتمالاً تجهيزات مجزاي نورپردازي (مادون‌قرمز) تعيين کننده، نتيجه هستند. مدل‌هايي در بازار موجودند که مي‌توانند تا فاصله بيش از 125 فوت (حدودا 40 متر) از محل نصب و حتي فراتر از آن را پوشش دهند. افرادي که نياز به مراقبت از محوطه پارکينگ يا محل بارگيري دارند قطعاً نياز به بکارگيري اين دست از فناوري را نيز دارند.

اندازه‌گيري لوکس (واحد روشنايي) دوربين

ميزان روشنايي که هر دوربين امنيتي نياز دارد تا به کمک آن بتواند به خوبي به ضبط تصاوير بپردازد، اندازه لوکس دوربين نام دارد. هر چه مقدار عددي آن کمتر باشد نشان دهنده عملکرد بهتر دوربين در محيط‌هاي کم نور است. دوربيني با 0.2 لوکس نسبت به دوربيني با 0.3 لوکس از برتري بيشتري در عملکرد برخوردار است. دوربيني با 0.003 لوکس نهايت کارايي (در نور کم) را داراست. بر همين اساس گفته مي‌شود دوربين‌هايي که در محدوده مادون‌قرمز عمل مي‌کنند داراي لوکس 0.0 هستند چرا که عملاً در حيطه کاري آن‌ها چشم انسان قادر به ديدن نيست و لذا تاريکي محض محسوب مي‌شود. ممکن است بتوان اندازه لوکس دوربين‌هاي معمول را بر روي آن‌ها مشاهده نمود. افرادي که در صنعت ديدباني مشغول به کار هستند کاملاً با مفهوم آن آشنا هستند. با اين حال براي کساني که آشنايي لازم را ندارند لازم بذکر است که ميزان لوکس دوربين‌هاي IR برابر 0.0 است و بنابراين مي‌توانند در تاريکي مطلق تصويربرداري نمايند. بنابراين حتي زماني که دوربين‌هاي مداربسته در خواب شبانه بسر مي‌برند آن‌ها همچنان به جنگ عليه جرم ادامه مي‌دهند.

LED‌هاي نورافکن

اينجا همان جايي است که اين پرسش که آيا چيزي از دوربين امنيتي IR بيرون مي‌آيد يا نه دوباره پديدار مي‌گردد. دوربين‌هاي امنيتي IR که قادرند در تاريکي مطلق تصويربرداري کنند اين کار سحرآميز را از طريق LED‌هاي نورافکن خود انجام مي‌دهند. بعضي از آنها چنان تعداد بالايي از اين LED‌ها را بخدمت گرفته‌اند که قادرند از فواصل بسيار دور تصويربرداري کنند. تکرار مي‌شود که برخي از بهترين مدل‌هاي موجود مي‌توانند تا فاصله 125 فوتي را پوشش دهند. اما همچنان بايد تاکيد شود که امواج تابش شده از آنها متشکل از امواج الکترومغناطيسي کاملاً بي‌خطر هستند. انرژي مادون‌قرمز از لامپ‌هاي معمولي هم ساطع مي‌شود که معمولاً از فواصل نزديک نيز قابل دريافت نيست. ممکن است اين سوال مطرح شود که تفاوت دوربين‌هاي امنيتي IR و تجهيزات دوکاره روز/شب در چيست. اين تجهيزات معمولاً از نورافکن‌هاي مادون‌قرمز استفاده نمي‌کنند، اما با اين حال از چنان چيپ‌هاي حساسي برخوردارند که مي‌توانند در نور کم تصويربرداري نمايند. اين دوربين‌ها بدون لااقل اندکي نور قادر به تهيه تصاوير نبوده، اما کاملاً مناسب استفاده در نزديکي چراغ‌هاي خيابان يا محيط‌هاي مشابه هستند. از طرفي دوربين‌هاي IR به توان بيشتري براي روشن ماندن نياز دارند.

علي‌رغم اين موضوع در دوربين‌هاي امنيتي IR از فناوري "حالت جامد" استفاده شده است. LED‌ها که نمونه‌اي از کاربرد اين فناوري هستند آنچنان هم ولع استفاده از انرژي را نداشته و به عنوان ابزارهاي نورپردازي مصرفشان بسيار بهينه هم هست. بنابراين نبايد زياد نگران هزينه انرژي آن‌ها بود. در حقيقت برخي مدل‌هاي رايج دوربين‌هاي مداربسته مصرف انرژي بيشتري دارند. دوربين‌هاي امنيتي IR نيازي به تجهيزات نورپردازي جانبي ندارند، بنابراين از اين نظر هم مصرف انرژي آن‌ها بهينه است. نصب آن‌ها در فضاي باز با اندک تلاشي قابل انجام است که البته اين نقطه مشترک تمام دوربين‌هاي مداربسته است. البته دوربين‌هاي امنيتي IR در بيشتر موارد از سهولت نصب بيشتري برخوردارند. دوربين‌هاي مدل لوله‌اي (bullet) با محفظه‌هاي بيروني ارائه مي‌شوند که کاملاً آماده نصب در محل‌هاي مورد نظر مي‌باشند که بسيار امر نصب را ساده و سريع مي‌کند. اين کلاس از محصولات نماينده فناوري هستند که در آن نصب و راه‌اندازي به سادگي انجام‌پذير است. اما دوربين‌هاي ديگر ممکن است نياز به محفظه‌هاي جداگانه جهت نصب داشته باشند. هنگام نصب اين تجهيزات لازم است به شرايط آب و هوايي محل نصب نيز توجه شود.

رتبه‌بندي از نظر دماي کاري

دوربين‌هاي امنيتي IR در محدوده‌هاي دمايي متفاوتي قادر به کار هستند. در مناطق بسيار گرم يا بسيار سرد کشور، آب و هوا مي‌تواند از تجهيزات دوربين‌هاي مدار بسته نصب شده تلي از آهن پاره بجا بگذارد. با خريد يک محفظه با کيفيت مي‌توان از پس رطوبت و ساير شرايط آب و هوايي برآمد. تهيه يکي از همين دوربين‌هاي IR فشنگي که از قبل داخل محفظه قرار دارد نيز يک راه مناسب براي غلبه بر شرايط نامساعد جوي است. اگر لازم است که محفظه خارجي دوربين جداگانه نصب شود لازم است که اين کار به دقت صورت گيرد. در بسياري از دوربين‌هاي امنيتي IR لازم است که محفظه مربوطه کاملاً با آن‌ها هم سطح باشد تا از پراکندگي نور LED مادون‌قرمز هنگام عبور از شيشه و ايجاد نور مزاحم جلوگيري شود. براي فهم بهتر مطلب دوربين عکاسي معمولي با فلش را مي‌توان در نظر آورد. اگر شخصي مقابل پنجره‌اي شيشه‌اي بايستد و عکس بگيرد (و قاعدتاً فلش دوربين هم عمل کند) تصوير حاصل چيزي جز يک عکس پر از نور نخواهد بود. خبر خوب البته در اين مورد اين است که دوربين‌هاي امنيتي IR بسيار بادوامند و حل اينگونه مسائل به چيزي بيش از تعدادي ابزار و چند لحظه کار نياز ندارد. به همين سادگي مي‌توان بکارشان انداخت.

نورافکن‌هاي جانبي مستقر در فضاي آزاد مجموعه‌اي از LED‌هاي IR هستند که براي تامين روشنايي نامريي مورد نياز دوربين‌هاي امنيتي IR مورد استفاده قرار مي‌گيرند. به وسيله اين تجهيزات که بسادگي توسط يک نفر قابل نصب است مي‌توان منطقه تحت نظر را بسيار گسترش داد و به عمق نفوذ دوربين‌ها اضافه نمود. معمولاً آن‌ها را درست در کنار دوربين‌هاي مربوطه نصب مي‌کنند و تنها نياز اساسي، تامين برق مورد نيازشان است. براي افرادي که با اين امر آشنايي ندارند، تصور روشن کردن لامپ اتاق هنگامي که قصد عکاسي با دوربين‌هاي معمول دارند مي‌تواند مقايسه خوبي باشد. اگر فردي بخواهد عکسي در يک اتاق کم نور بگيرد، قطعاً نواحي از آن را سايه‌ها و نقاط تاريک پوشانده‌اند. با نورپردازي مناسب (روشن کردن نواحي سايه‌دار و تاريک)، حتي بدون استفاده از فلش مي‌توان عکس‌هاي بهتري گرفت. نورافکن‌هاي مادون‌قرمز هم همين کار را مي‌کنند اما با نور نامريي. جالب اينجاست که لامپ‌هاي نورافکن مورد استفاده براي دوربين‌هاي معمولي معمولاً مقداري نور مادون‌قرمز نيز تابش مي‌کنند.

تا اينجا از چندين اصطلاح متفاوت براي بيان روش‌هاي مورد استفاده در توليد تصاوير توسط دوربين‌هاي امنيتي IR استفاده شد که ممکن است کمي گيج کننده باشد. دوربين‌هاي IR متداول از دو طريق نور مادون‌قرمز محيطي و يا نورافکن‌هايي که قبلاً اشاره شد عمل مي‌کنند. مطمئناً اين‌ها از رايج‌ترين و معمولاً کم هزينه‌ترين تجهيزات ديدباني هستند. براي مقاصد مختلف کارکردي بسيار عالي دارند و در کل هنگامي که در صنعت ديدباني سخني از دوربين‌هاي IR مي‌شود منظور همين تجهيزات است. اما اين گفته بدين معني نيست که براي کساني که چيز ديگري مي‌خواهند گزينه‌هاي بيشتري وجود ندارد. تعدادي تجهيزات تصويربرداري حرارتي موجودند که از طريق حرارت سطوح به توليد تصوير مي‌پردازند. اين دست دوربين‌ها در بين افراد عادي جامعه کاملاً شناخته شده‌اند چرا که کاربرد آن‌ها را در فيلم‌هاي سينمايي و يا در تشخيص پزشکي ديده‌اند. دوربين‌هايي که بر اين اساس عکس مي‌گيرند کاربردهاي خاص خود را دارند، همينطور که عکس‌هاي توليد شده آن‌ها نيز با تصاوير سياه و سفيد حاصل از دوربين‌هاي امنيتي IR استاندارد بسيار تفاوت دارد. به همين خاطر افرادي که خارج از زمينه اين علم و صنعت هستند، تصوري يکسان از مادون‌قرمز و انرژي حرارتي دارند.

انرژي مادون‌قرمز

اين گفته به طور کامل صحيح نيست چرا که چندين نوار انرژي مادون‌قرمز وجود دارد، اما گرم کردن اشيايي که در دماي اتاق قرار دارند باعث مي‌شود انرژي مادون‌قرمز تابش کنند. همچنين اين انرژي است که گرماي مطلوب نور خورشيد را سبب مي‌شود. معمولاً بدن انسان از اشيايي که در محيط پيرامونش قرار دارد گرمتر است. بنابراين انسان و ساير حيوانات به طور واضح در تصاوير حرارتي قابل تشخيص هستند. از اين مطلب مي‌توان دريافت که يکي از گزينه‌هاي کاملاً مناسب بکارگيري سيستم‌هاي حرارتي، انجام اندازه‌گيري و سنجش‌هاي بخصوصي در صنعت است (بعنوان نمونه خاموش شدن خودکار ماشين‌آلات، هنگامي که سيستم تشخيص مي‌دهد فردي وارد محوطه کاري ماشين مربوطه شده است و احتمال آسيب رسيدن به وي وجود دارد). حال مي‌توان گفت هنگامي که فردي با مسئله ديدباني حفاظتي روبرو است، معمولاً تجهيزات تصويربرداري حرارتي را در بالاي ليست انتخاب قرار نخواهد داد. لازم بذکر است که اين به معني عدم کاربرد فراوان اين تجهيزات در موارد امنيتي نيست. البته در اين بين دوربين‌هاي ديد در شب هم هستند که در برخي موارد استفاده از آن‌ها قابل قبول است. اين دوربين‌ها هم در بين عموم مردم شناخته شده هستند چرا که در فيلم‌هاي سينمايي و تلويزيوني بارها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. برخلاف آنچه در فيلم‌ها ديده مي‌شود اين دوربين‌ها معجزه نمي‌کنند اما در مواردي براي ضبط تصاوير در نواحي تاريک سودمند هستند. يکي از فاکتورهاي مهم در هنگام خريد دوربين‌هاي امنيتي IR، اندازه آن‌ها است. البته فناوري حالت جامد، اندازه تجهيزات و مصرف انرژي‌شان را کاهش داده است.

اتصالات بيسيم نيز يکي دير از انتخاب‌هاي ممکن براي افراد است که گوشه چشمي به شبکه‌هاي آي‌پي دارند. در دنياي مدرن استفاده از ارتباطات رمزنگاري شده اينترنت در حال گسترش روزافزون در سيستم‌هاي دوربين مداربسته است. شايد اولين چيزي که هنگام فکرکردن به دوربين‌هاي امنيتي IR به ذهن افراد خطور مي‌کند طراحي بيسيم آن نباشد، اما اين به معني عدم وجود آن‌ها نيست. اگر فروشنده کارآمدي در دسترس باشد، هر کس قادر خواهد بود تقريباً هر آنچه از تجهيزات مختلف نياز دارد تامين نمايد.

کاربردهاي بسياري براي دوربين‌هاي امنيتي IR وجود دارد به حدي که امکان فهرست کردن آن در يک نشست مهيا نيست. نواحي متعددي شب هنگام در تاريکي فرو مي‌رود که البته از قوانين طبيعت است. با استفاده از بخش نامريي طيف نور، دوربين‌هاي امنيتي IR قادر به ديدن هستند وقتي چشمان انسان نا‌توان از ديدن است. چنين فناوري‌اي، ابزار است قدرتمند درخدمت جنگ و تحرکات مجرمانه. (آموزش دوربين مدار بسته)