Netzwerkkameras mit 24-h-Überwachung verfügen nur über eine bestimmte Lichtempfindlichkeit. Unterschreitet das Umgebungslicht nachts diesen Wert, liefert die Kamera nur noch schwarze oder stark verrauschte Bilder. Für die Ausleuchtung der Umgebung gibt es verschiedene Lösungen, von denen IR-Scheinwerfer am optimalsten erscheinen.
Varianten der Außenbeleuchtung
Inhaltsverzeichnis
Es bieten sich mehrere Möglichkeiten einer Außenbeleuchtung zur Nachtsichtverbesserung für Kameras an. Alle diese Varianten wurden technisch realisiert und sind dementsprechend am Markt zu finden:
- Wärmebildkameras
- energieintensive Leuchtenfelder
- teure Hochleistungsstrahler
- Infrarot LED-Scheinwerfer im Kameragehäuse
- IR-Scheinwerfer
Unter den praktikablen und leistungsfähigen Optionen sind IR-Scheinwerfer die preiswerteste Variante. Sie basieren auf der modernen LED-Technologie, benötigen daher sehr wenig Energie und zeichnen sich durch Langlebigkeit bei hoher Zuverlässigkeit aus. Zudem liefern sie – wichtig für eine Überwachungskamera – ein relativ diskretes Licht. Es sind keine thermischen Strahler. Ihr Licht entsteht im Wellenlängenbereich zwischen 800 und 1.000 nm, das menschliche Auge nimmt es nicht oder kaum wahr. Die Kamera im Schwarz-Weiß-Modus kann es hingegen erfassen.
Welche Netzwerkkamera eignet sich für den IR-Scheinwerfer?
Nicht jede Kamera arbeitet mit IR-Strahlern. Es sollte sich um eine Tag-/Nachtkamera handeln. Doch alle Outdoor-Kameras, beinahe alle modernen Netzwerkkameras und selbst Low-Cost-Modelle entsprechen diesen Anforderungen und verfügen über einen klappbaren IR-Filter. Dieser ist nötig, um bei Tageslicht das IR-Licht herauszufiltern, denn es würde sonst die farbliche Darstellung verfälschen. Wenn die Umgebungshelligkeit einen bestimmten Wert unterschreitet, wird der IR-Filter elektromechanisch weggeklappt, der Bildsensor schaltet gleichzeitig in den Schwarz-Weiß-Modus. Diese Voraussetzungen sind für die Kamera ideal, denn nun trifft das IR-Licht direkt auf den im lichtempfindlichen Modus betriebenen Bildsensor.
Wellenlängen der IR-Scheinwerfer
Die IR-Scheinwerfer arbeiten mit 850 nm (semidiskret) und 940 nm (diskret). Semidiskret bedeutet, dass die Scheinwerfer bei einem direkten Blick auf sie in der Dunkelheit gut zu erkennen sind. Sie sorgen mit 850 nm noch für etwas sichtbares Licht. Mit 940 nm entfällt dieser Effekt, sie sind auch bei Dunkelheit nicht zu erkennen. Die Entscheidung für die richtige Wellenlänge ist dennoch nicht leicht, denn mit 850 nm verdoppelt sich die Reichweite des IR-Scheinwerfers. In der Praxis kommen daher überwiegend 850 nm Scheinwerfer zum Einsatz. Nur wenn wirklich hohe Diskretion gefordert ist, bevorzugen die meisten Anwender 940 nm IR-Strahler.
Optimierung der Leuchtweite und des Ausstrahlungswinkels
Die Leuchtweite und der Ausstrahlungswinkel lassen sich für jedes Szenario optimieren. Die Strahlausbreitung ist je nach Einsatzzweck zu berücksichtigen. Bei kleinerem Abstrahlwinkel kann der Scheinwerfer weiter strahlen. Doch große Flächen benötigen für ihre Ausleuchtung einen großen Abstrahlwinkel zuungunsten der Leuchtweite. Es empfiehlt sich, den Abstrahlwinkel des Scheinwerfers im Zusammenhang mit dem Kamera-Objektiv einzustellen. Wenn die Kamera für einen breiten Bereich ein weitwinkliges Objektiv verwendet, soll auch der IR-Scheinwerfer entsprechend breit strahlen. Es gibt Technologien wie Adaptive Illumination von Raytec, welche die flexible Einstellung der Strahlausbreitung am Einsatzort ermöglichen.
Was bieten Infrarot-Scheinwerfer im Kameragehäuse?
Diese Lösung gibt es, sie gilt aber als suboptimal. Zwar kann sie für einfache Überwachungszenarien genügen, doch beim Ausfall einer einzigen LED wäre der gesamte Strahler auszutauschen, was kaum ein Hersteller kostengünstig anbietet. Vielfach ist es gar nicht möglich. Auch führen Verschmutzungen der Objektivabdeckung zu Reflexionen mit drastischer Beeinträchtigung der Bildqualität. Spiegelungen können ebenfalls auftreten. Ein weiteres Problem ergibt sich durch Insekten, die von der Abwärme der eingebauten LEDs angelockt werden. Sie können die Bilder unbrauchbar machen.
Fazit
Moderne Kameras brauchen Licht, IR-Scheinwerfer liefern es praktikabel und kostengünstig. Alle Vorteile von moderner IP-Videokameratechnik kommen damit voll zum Tragen: die Megapixelqualität, die Bewegungserkennung, Kompressionsverfahren und Analysefunktionen. Auch Low-Light- und Wärmebildkameras können nicht mit so vielen Vorzügen wie die IR-Strahler punkten – jedenfalls nicht beim aktuellen Stand der Technik.