Тепловизор — не единственный способ видеть ночью. КМОП-сенсоры класса starlight дают узнаваемую, часто полноцветную картинку при освещённости вплоть до класса 0,01 лк — света звёздного безлунного неба. Они отвечают на вопрос, недоступный тепловизору: не просто что объект есть, а как он выглядит.
Ключевые выводы
- Съёмку при 0,01 лк обеспечивают три составляющие: сенсоры с крупными пикселями, светосильная оптика около f/1,5–f/1,6 и шумоподавление, настроенное под сигнал на грани.
- Starlight и тепловизор дополняют друг друга, а не конкурируют. Тепловизор обнаруживает; starlight опознаёт. Серьёзные ночные нагрузки несут оба канала.
- Ни один сенсор видимого диапазона не видит в полной темноте. Ниже этого порога нужна ИК-подсветка или тепловизор.
- Цвет стоит фотонов. Ниже определённого порога камера переходит в монохром, потому что цветной фильтр отбрасывает свет, которого сцене и так не хватает.
На этой странице
Как работает съёмка при 0,01 лк
Единого приёма здесь нет. Характеристики starlight — это три инженерных решения, работающих в связке, и отказ от любого из них стоит примерно порядка величины по рабочей освещённости.
| Составляющая | Что даёт | Типично для низкоосвещённых нагрузок | Чего это стоит |
|---|---|---|---|
| Сенсор с крупными пикселями | Собирает больше фотонов на пиксель | Класс 1/1,8 дюйма | Крупнее оптика, больше масса |
| Светосильная диафрагма | Собирает больше света на единицу площади | f/1.5–f/1.6 | Меньше глубина резкости, крупнее передняя линза |
| Настроенное шумоподавление | Вытягивает сигнал из зашумлённого считывания | Временное и пространственное шумоподавление | Смазывание движения при сильной настройке |
| Более длинная выдержка | Больше фотонов на кадр | Автоматическая длинная выдержка | Смаз в движении — фактор, ограничивающий полёт |
| Чувствительность в ближнем ИК | Использует свет за пределами видимого | Ночью ИК-отсекающий фильтр убирается | При открытии фильтра теряется цвет |
Длинная выдержка — скрытая плата. Именно автоматической длинной выдержкой большинство камер добирается до заявленного показателя в люксах, а с движущегося борта она даёт смаз, похожий на проблему с фокусом. Если низкоосвещённая картинка мягкая только в движении, проверьте прежде всего нижний предел выдержки — полётные факторы разобраны в ветер, вибрация и экспозиция.
Ниже порога чувствительности сенсора ИК-подсветка незаметно расширяет рабочий диапазон: излучатель 850 нм, соосный с зум-каналом, освещает сцену для камеры и больше ни для кого. Как это работает и почему у такой подсветки совсем другой класс безопасности — разобрано в лазерная ИК-подсветка.
Starlight против тепловизора: взаимодополняющая физика
| Условия | Тепловизор | Starlight-сенсор | Что выбрать |
|---|---|---|---|
| Абсолютная темнота | Полная работоспособность | Нет изображения | Тепловизор |
| Звёздная безлунная ночь | Полная работоспособность | Пригодно, часто в цвете | Оба; тепловизор находит, starlight опознаёт |
| Сквозь дым | Видит насквозь | Перекрыто | Тепловизор |
| Сквозь туман и дождь | Ухудшается | Ухудшается | Ни то ни другое не надёжно |
| Камуфляж и маскировка | Преодолевает большую часть | Не справляется | Тепловизор |
| Лица, номера, текст, цвет | Не передаёт | Передаёт | Starlight-сенсор |
| Тёплая цель на тёплом грунте | Контраст схлопывается | Не зависит от теплового контраста | Starlight-сенсор |
Тепловизор надёжно обнаруживает в условиях, непреодолимых для любого сенсора видимого диапазона, но он передаёт тепло, а не внешность. Starlight даёт материал для опознания — лица, номера, цвета, текст — и для этого ему нужен хоть какой-то свет. Именно поэтому серьёзные ночные нагрузки сочетают их, а не выбирают. Полное сравнение — в starlight, ИК-подсветка и тепловизор и тепловизор против дронов ночного видения.
Вытекающая отсюда схема работы всегда одна: тепловизор ведёт поиск, потому что работает везде и не требует света; низкоосвещённый или зум-канал опознаёт, когда тепловизор уже дал направление. Ночное охранное патрулирование и охрана периметра — обе задачи построены на этой последовательности.
На нагрузках UAVThermal
Работа при низкой освещённости представлена во всей линейке, а не в одном изделии. MV-1P микроподвес несёт её в классе микронагрузок, а ночная серия OP — включая OP-80P и OP-80N — работает в ночных режимах, рассчитанных на сцены класса 0,01 лк.
Там, где задача требует и обнаружения, и опознания после наступления темноты, честный ответ — двухсенсорные модули: тепловизор и низкоосвещённый зум-канал в одном подвесе с общей визирной осью, чтобы тепловой контакт можно было сразу передать на зум. Согласование между каналами не происходит само собой — см. юстировка визирных осей EO/IR и режимы «картинка в картинке» и слияния.
Подготовка к ночному вылету
- Решите до вылета, задача это на обнаружение или на опознание. Им нужны разные сенсоры и разные высоты.
- Задайте нижний предел выдержки, согласованный с путевой скоростью, вместо того чтобы позволять автоматике тянуться к заявленной цифре в люксах.
- Ожидайте и принимайте монохром ниже цветового порога. Попытка удержать цвет стоит вам изображения.
- Убедитесь, что бортовые огни не попадают в поле зрения нагрузки — проблесковые маяки губят низкоосвещённую съёмку и никак не мешают тепловизору.
- Проверьте нормативную сторону ночных полётов заранее, а не в день вылета.
Требования к светотехнике и составу экипажа — именно та часть, из-за которой ночную операцию чаще всего не выпускают, и к нагрузке она отношения не имеет. Светотехника и допуски для ночных полётов разбирает, что должно быть в порядке в первую очередь.
Читайте также
- Starlight, NIR или тепловизор: ночное видение дронов
- Тепловизор или ночное видение на дроне: кто что видит
- Светотехника и нормативные требования к ночным полётам тепловизионных дронов
- «Картинка в картинке», слияние и раздельный экран: как правильно пользоваться двухканальными режимами
- ИК-лазерная подсветка: невидимые прожекторы для ночного зума
- Блоки непрерывного зума: чего стоят 10x…40x в габаритах, массе и светосиле
- Дроны ночного охранного патрулирования: тепловизионные и starlight-нагрузки
- MV-1P — low-light micro gimbal
- OP-80P — night-vision zoom pod
FAQ
Видят ли камеры starlight в полной темноте?
Нет. Нулевой свет означает нулевое изображение для любого сенсора видимого диапазона. Темнота в помещении или плотная облачность под пологом леса ночью требуют ИК-подсветки или тепловизора — никакая цифра чувствительности этого не изменит.
Почему ночная съёмка иногда выглядит монохромной?
Ниже светового порога камера переходит в монохром, обычно одновременно убирая ИК-отсекающий фильтр. Цветная фильтрация стоит фотонов, которых сцене не хватает, поэтому камера меняет цвет на пригодное изображение.
Заменяет ли starlight тепловизор ночью?
Нет, дополняет. Тепловизор обнаруживает в условиях, непреодолимых для любого сенсора видимого диапазона, но передаёт тепло, а не внешность; starlight даёт материал для опознания, но требует хоть какого-то света. Ночные нагрузки несут оба канала, потому что задачи разные.
Вопросы по технологии? Напишите нашим инженерам — отвечаем в течение 2 рабочих дней.