Illuminatori infrarossi

Gli illuminatori infrarossi sono dei particolari faretti progettati per emettere luce nel campo dell’infrarosso; nei sistemi di videosorveglianza sono largamente utilizzati per illuminare, in maniera discreta, le aree riprese dalle telecamere. Il vantaggio di utilizzare l’illuminazione infrarossa sta nel fatto che gli infrarossi non sono visibili ad occhio nudo quindi le zone così illuminate continueranno ad apparire buie agli occhi degli intrusi mentre saranno perfettamente visibili per i sensori d’immagine delle telecamere. Un’altro aspetto vantaggioso è quello economico, infatti questi illuminatori sono caratterizzati da un basso consumo energetico, 100 watt per le unità di potenza, e da un lungo periodo di funzionamento stimato in circa dieci anni.

Gli aspetti da valutare quando si acquista un illuminatore infrarosso o una telecamera con illuminatore integrato sono:

• Il tipo di sorgente luminosa; l’emissione di luce infrarossa può avvenire per mezzo di una lampada alogena, dotata di un particolare filtro, o per mezzo di Led. La lampada alogena in passato era la soluzione più utilizzata, oggi, penalizzata da un consumo elevato e da un tempo di vita ridotto, ha ceduto il passo ai led. Tra i punti di forza dell’illuminazione a led troviamo: consumi ridotti (100 watts per le unità di potenza), un’elevata efficienza (compresa tra 80% e il 90%), ed un tempo di vita utile di circa dieci anni.
• Lunghezza d’onda della luce emessa; in base alla lunghezza d’onda emessa possiamo distinguere gli illuminatori in: visibili, semi-discreti e discreti. Gli illuminatori visibili emettono luce infrarossa in una banda compresa tra i 715 e i 730 nm, sono detti visibili perché durante il funzionamento è possibile vedere la sorgente luminosa che assume un colore rosso intenso. Gli illuminatori semi-discreti emettono luce infrarossa in una banda compresa tra gli 815 e gli 850 nm, sono detti semi discreti perchè durante il funzionamento la sorgente luminosa un colore rossastro a bassa intensità. Gli illuminatori che emettono luce infrarossa in una banda compresa tra i 940 e i 950 nm vengono detti discreti, questo perché anche ad illuminatore acceso la sorgente luminosa non emette nessuna radiazione visibile. Il vantaggio degli illuminatori discreti è che sono di difficile individuazione e quindi difficilmente eludibili, di contro necessitano di telecamere più performanti in quanto più ci si allontana dallo spettro visibile (400-700 nm), più il sensore della telecamera dovrà essere sensibile alla luce.
• Portata; questo parametro indica la distanza massima raggiungibile dagli infrarossi emessi dall’illuminatore. Quando si sceglie la portata dell’illuminatore bisogna tener presente che l’infrarosso, come anche la luce, si degrada man mano che si allontana dalla sorgente che lo ha generato (il principio matematico è quello dell’inverso del quadrato “L’intensità di una luce è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla sua sorgente”), quindi quando sulle caratteristiche leggiamo che un illuminatore ha una portata di 25 m non significa che la telecamera vedrà benissimo fino al 25° metro, ma significa che la mie immagini saranno buone fino a 15-18 m per poi degradarsi man mano che ci si avvicina al limite dei 25 m, per questo motivo se abbiamo la necessità di inquadrare un oggetto che dista 20 m dalla telecamera la nostra scelta dovrà necessariamente ricadere su un illuminatore che abbia una portata di almeno 30 m.
• Angolo di emissione; questo parametro indica l’angolo con il quale viene emessa la radiazione infrarossa, per avere delle immagini uniformemente illuminate l’angolo di emissione deve coincidere con il campo di vista della telecamera. Purtroppo questo aspetto viene molto spesso trascurato, come nel caso delle telecamere bullet dove illuminatori con un angolo di emissione fisso vengono abbinati a telecamere varifocali con angolo di copertura variabile. Oggi esistono in commercio degli illuminatori, detti adattivi, nei quali è possibile variare l’angolo di emissione per adattarlo alle varie esigenze di ripresa.

Focus Shift

Quando si utilizzano delle telecamere ad infrarossi potrebbe capitare che immagini perfettamente a fuoco di giorno risultino leggermente sfocate di notte, questo problema è noto con il nome di focus shift (spostamento del fuoco), ed è causato dalla differente lunghezza d’onda che hanno gli infrarossi rispetto alla luce visibile. La luce che attraversa l’obiettivo viene rifratta verso un unico punto chiamato punto o piano focale, l’angolo di rifrazione non è una costante, ma varia al variare della lunghezza d’onda della luce in ingresso, di conseguenza anche la posizione del piano focale, che dipende dall’angolo di rifrazione, cambia. Quando mettiamo a fuoco una telecamera di giorno non facciamo altro che allontanare o avvicinare l’obiettivo in modo che il piano focale coincida perfettamente con il sensore d’immagine, di notte la differente lunghezza d’onda dei raggi infrarossi fa si che il piano focale si sposti leggermente causando lo sfocamento delle immagini. Il problema dello spostamento del fuoco può essere parzialmente ridotto utilizzando degli obiettivi IR compatibili, in cui le lenti sono state realizzate con materiali particolari e sottoposte a specifici trattamenti.