अदृश्य को देखें। इन्फ्रारेड के पास (0.9-1.7μm)

वीडियो एक टंगस्टन क्रॉबर की तरह लग सकता है जो पिघले हुए यूरेनियम से पिघला देता है, लेकिन ... नहीं। और यह एक थर्मल इमेजर की छवि नहीं है - यह निकटतम अवरक्त वर्णक्रमीय रेंज है। शायद अब आपको ऐसी अनोखी तस्वीरें नहीं दिखेंगी जो कट के नीचे छुपी हैं, आपका स्वागत है ...

पीएस: मोबाइल संस्करण में शीर्षक पढ़ने वाले लोग अब एनीमेशन नहीं देखते हैं, इसलिए लेख में तुरंत स्वागत करें ... ताजे पीसा हुआ कॉफी का आपका कप बाद में है ... =)

पारंपरिक सिलिकॉन सीसीडी और सीएमओएस डिटेक्टरों का उपयोग स्पेक्ट्रल रेंज में 1 माइक्रोन से अधिक की तरंग दैर्ध्य के साथ छवियों को प्राप्त करने के लिए नहीं किया जा सकता है। 1 माइक्रोन के तरंग दैर्ध्य के साथ क्वांटम सिलिकॉन डिटेक्टरों में इलेक्ट्रॉनों को प्रेरित नहीं कर सकते हैं, और निकट अवरक्त रेंज में क्वांटम दक्षता तेजी से शून्य हो जाती है।



गैलियम इंडियम आर्सेनाइड (InGaAs) पर आधारित डिटेक्टरों को पहले से ही निकट अवरक्त विकिरण को रिकॉर्ड करने के लिए उपयोग किया जाता है। खैर, कुछ साल पहले हम इस प्रकार के निकट-अवरक्त (SWIR, निकट-अवरक्त) के वाणिज्यिक डिटेक्टर के हाथों में आ गए। डिटेक्टर रिज़ॉल्यूशन छोटा है: 320x256 तत्व। डिटेक्टर की वर्णक्रमीय विशेषता को नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।



कुछ भी कठिनाइयों को चित्रित नहीं करता था, और इस डिटेक्टर पर कैमरे का डिज़ाइन दृश्यमान रेंज के कैमरे के डिज़ाइन से अलग नहीं होना चाहिए, लेकिन ऐसा नहीं था। मुख्य कठिनाई डिटेक्टर का एक बहुत बड़ा अंधेरा प्रवाह और व्यक्तिगत तत्वों के मापदंडों में एक बहुत बड़ा प्रसार निकला। नीचे दिए गए चार्ट पर एक नज़र डालें:



16ms के भीतर, डिटेक्टर के व्यक्तिगत तत्वों की संभावित अच्छी तरह से जल्दी से 3-5% से भर जाता है, और 25 फ्रेम प्रति सेकंड (40ms) की आवृत्ति के लिए यह पहले से ही 8-12% है। डिटेक्टर तत्व के संभावित कुएं की क्षमता के लिए 6 मिली। एक इलेक्ट्रॉन एक व्यक्तिगत तत्व के अंधेरे वर्तमान के 600,000 इलेक्ट्रॉनों है, और एक व्यक्तिगत पिक्सेल में शोर 800 इलेक्ट्रॉनों से अधिक है। यह बहुत है या थोड़ा है? प्रबुद्ध वस्तुओं के पंजीकरण के लिए, यह काफी सामान्य है, लेकिन एक संवेदनशील कैमरे के लिए 100 डिग्री सेल्सियस (जैसा कि पहले वीडियो में दिखाया गया है) तक के तापमान के साथ वस्तुओं की अपनी विकिरण का पता लगाने में सक्षम है - 800 इलेक्ट्रॉनों का शोर बहुत, बहुत अधिक है।
ग्राफ पूरी तरह से काले शरीर के विकिरण को दर्शाता है, जैसा कि आप देख सकते हैं, 300-400 K के तापमान वाली वस्तुओं के लिए, 1-2 माइक्रोन की सीमा में विकिरण बहुत कमजोर है।



दूसरी विशेषता प्रत्येक तत्व की विशेषताओं में अलग से एक बहुत बड़ी भिन्नता है। विकास में कई वर्षों का समय लगा, कम शोर वाले एनालॉग सर्किट्री के विकास पर जोर दिया गया, साथ ही तापमान के आधार पर व्यक्तिगत तत्वों की विशेषताओं का अनुमान लगाया गया। मैं दोहराता हूं, डिटेक्टर व्यावसायिक है, हम डिटेक्टर को ठंडा नहीं कर सकते हैं और हम सीधे अंधेरे वर्तमान स्तर को कम नहीं कर सकते हैं, लेकिन हम डिटेक्टर के थर्मोस्टैटिंग का एहसास करने में सक्षम थे, जिसने विशेषताओं की स्थिरता को काफी प्रभावित किया।

इससे पहले, कुछ लेखों में, हमने इस कैमरे का उल्लेख किया और इसके संचालन की तुलना दृश्यमान रेंज के डिटेक्टरों के साथ-साथ इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 3+ के इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर के साथ की:
" जैसा कि विभिन्न कैमरे और उपकरण रात में देखते हैं "
दिन के अवलोकन मोड में इस कैमरे की क्षमताओं का भी प्रदर्शन किया:
" दिन या दिन खगोल विज्ञान के दौरान सितारों का अवलोकन "

अब हम पहले प्रकाशित प्रकाशित को पूरक करना चाहते हैं और निकट-अवरक्त कैमरे की अन्य अनूठी क्षमताओं को प्रदर्शित करते हैं।

सबसे आम सवाल है "कैमरा कोहरे में कैसे दिखता है?" उच्च गुणवत्ता वाले कोहरे को पकड़ना आसान नहीं है, इसलिए हम संभवतः बहुत ही खुलासा वीडियो के लिए माफी नहीं मांगते हैं। प्रदर्शित करने के लिए, जैसा कि आंखों के माध्यम से वास्तविकता में देखा गया था, पैनासोनिक जीएम 1 दृश्यमान रेंज कैमरा का उपयोग किया गया था।







फॉग स्वियर कैमरा में स्व अवलोकन वीडियो


मूल वीडियो लिंक पर उपलब्ध हैं
" वीएस 320 वीडियो स्रोत "
" पैनासोनिक जीएम 1 मूल वीडियो "
बस मामले में, हम चेतावनी देते हैं कि कोहरे एक-दूसरे से बहुत अलग हैं, कोई भी वर्णक्रमीय श्रेणी में कुछ भी दिखाई नहीं देने पर कोहरे होते हैं। परिणाम पानी के कणों के फैलाव पर अत्यधिक निर्भर है।

कैमरे की संवेदनशीलता वीडियो द्वारा प्रदर्शित की जाती है, जिसका एक टुकड़ा लेख के शीर्षक में प्रस्तुत किया गया है। यह स्वादिष्ट ताजा पीसा कॉफी के साथ एक साधारण कप है। वीडियो की शुरुआत में, हम वस्तुओं के अपने थर्मल विकिरण का निरीक्षण करते हैं, और प्रकाश को चालू करने के बाद - परिलक्षित होते हैं। अब तक, वीएस 320 कैमरा एकमात्र ऐसा है जो 100'C तक की वस्तुओं के वीडियो उत्सर्जन को प्रदर्शित कर सकता है। हमने कई बार इस वीडियो को प्रदर्शनियों में दिखाया और हमेशा संदेह के साथ सामना किया =)


उदाहरण के लिए: एक रंगीन कैमरा और एक आँख एक गर्म धातु को 500 ° C से ऊपर के तापमान के साथ देखते हैं, एक काले और सफेद सीसीडी मैट्रिक्स 400 ° C के तापमान के साथ एक गर्म टांका लगाने वाली लोहे की नोक को देखता है, एक SWIR कैमरा VS320 50-60 डिग्री सेल्सियस से वस्तुओं को देखता है।

बिल्कुल काले शरीर के मॉडल पर अधिक उद्देश्य माप। लगभग 50 डिग्री पर, डिटेक्टर तत्वों के शोर और ब्लैकबॉडी मॉडल के संकेत की तुलना की जाती है।



मूल वीडियो यहां प्राप्त किया जा सकता है (ध्यान! बड़े आकार, बिना संपीड़न के)
" VS320 ब्लैक बॉडी वीडियो "

कैमरों के साथ काम करने के दौरान हमारे सामने आए कुछ दिलचस्प बिंदुओं में से,
यह एक विशेष सुरक्षा है जिसे बैंकनोट्स पर लागू किया जाता है, शायद ये ल्यूमिनेसेंट मार्कर हैं:
सामान्य प्रकाश व्यवस्था के तहत बैंकनोट्स की छवियां सेंट्रल बैंक ऑफ रशिया की वेबसाइट पर बताई गई जानकारी से भिन्न नहीं होती हैं, उदाहरण के लिए 500r:





लेकिन जब एक विशेष रूप से दृश्यमान स्पेक्ट्रम (फ्लोरोसेंट लैंप) के साथ प्रबुद्ध होता है, तो मार्कर देखे जाते हैं जो अलग-अलग स्थानों पर अलग-अलग बैंकनोटों में स्थित होते हैं और बैंकनोट्स के अतिरिक्त स्वचालित सॉर्टिंग के लिए उपयोग किए जा सकते हैं:



रूसी संघ के सेंट्रल बैंक की वेबसाइट पर इस तरह के संरक्षण का संकेत नहीं दिया गया है



जाहिरा तौर पर, उन्होंने नए बिलों में इस अंकन से इनकार कर दिया, अब मार्कर एक ही स्थान पर है, पी के साथ गोल:



और यहाँ सभी बैंकनोट एक साथ हैं:



यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि रात का आकाश निकट अवरक्त रेंज में बहुत उज्ज्वल है। यह आपको अन्य नाइट विजन उपकरणों के साथ-साथ निकट-अवरक्त कैमरों के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देता है, साथ ही कुछ अनुप्रयोगों के लिए जैसे "उज्ज्वल" रात के आकाश के खिलाफ वस्तुओं का पता लगाता है।




" वीएस 320। रात का आसमान पास के आईआर में। स्रोत (200 एमबीटी)

लेकिन इसके विपरीत, निकट अवरक्त में, आकाश बहुत गहरा होता है (स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में आकाश की चमक की तुलना में), उदाहरण के लिए, बहुत उज्ज्वल धूप के दिन एक फ्रेम।



इस संपत्ति का उपयोग दिन के दौरान आकाशीय वस्तुओं का निरीक्षण करने के लिए किया जा सकता है, जिसका एक विशेष मामला लेख में वर्णित किया गया था: " दिन या दिन के खगोल विज्ञान के दौरान सितारों का अवलोकन ।"

निकट-अवरक्त कैमरे की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति (कोहरे में दृश्यता में सुधार करने की क्षमता के साथ) धुन्ध में, स्पेक्ट्रम के विभिन्न हिस्सों के फ्रेम की तुलना में काफी बेहतर दृश्यता है:



लेकिन 9-10 किमी की दूरी पर केबल-रुके पुल पर निकट अवरक्त रेंज में वीडियो।


और यहाँ स्मॉली के साथ 9 किमी की दूरी पर एक प्रदर्शन है (वीडियो के बीच में कैमरा फ़ंक्शन चालू है: स्थानीय विषम (एचडीआर / डीडीई का एनालॉग)




आप अभी भी निकट अवरक्त रेंज के बारे में बहुत सारी बातें कर सकते हैं, लेकिन, दुर्भाग्य से, यह एक लेख के दायरे से परे है। यदि यह सफल होता है और पर्याप्त सामग्री होती है, तो हम निश्चित रूप से जारी रखेंगे। सममिंग करते हुए, हम कह सकते हैं कि निकट-अवरक्त कैमरों का उपयोग किया जा सकता है:

- कोहरे में दृश्यता में सुधार करना
- वायुमंडलीय धुंध, धुंध के साथ दृश्यता में सुधार करना
- नाइट विजन डिवाइस के रूप में (नाइट विजिबिलिटी में सुधार)
- दिन के आकाश में वस्तुओं की खोज करें
- मल्टीस्पेक्ट्रल कैमरे विकसित करते समय, जब महत्वपूर्ण रूप से गर्म देखना महत्वपूर्ण होता है
दृश्य सीमा में छिपी वस्तु
- उद्योग में विशेष अनुप्रयोगों के लिए, जब यह वर्णक्रमीय श्रेणी महत्वपूर्ण है
- नकाबपोश वस्तुओं की तलाश, जब कुछ रंग कम-विपरीत हो जाते हैं, जबकि अन्य, इसके विपरीत, इस सीमा या लुमेन में गहरा हो जाता है।

मैं संगठन एनपीके फोटोनिका को धन्यवाद कहना चाहूंगा, जिसने इस डिटेक्टर को विकास के लिए प्रदान किया और लंबे समय तक काम को वित्तपोषित किया। कार्य का परिणाम एक कैमरा था जिसमें बहुत अधिक संवेदनशीलता की विशेषताएं थीं। उन सहयोगियों के लिए विशेष धन्यवाद, जिन्होंने इसे विकसित किया, इसे कई बार फिर से बनाया, और एक गणितीय मॉडल भी बनाया और इस तरह के एक बाधा InGaAs डिटेक्टर के लिए एक अंशांकन तकनीक विकसित की।

खैर, वास्तव में VS320 कैमरे की फोटो "आकार में":



हम टिप्पणियों में प्रश्नों की प्रतीक्षा कर रहे हैं, हमें उत्तर देने में खुशी होगी।