อะไรทำให้เกิดแสงแฟลร์และแสงหลอกในกล้องรักษาความปลอดภัย

เหตุใดภาพของกล้องจึงดูพร่ามัวรอบๆ แสงไฟสว่างจ้า

กล้องรักษาความปลอดภัยสามารถสร้างภาพที่ชัดเจนในระหว่างวันและยังคงประสบปัญหาเมื่อมีแสงจ้าเข้ามาในที่เกิดเหตุ ไฟถนน ไฟหน้ารถ ป้ายสะท้อนแสง แสงแดดมุมต่ำ และไฟอินฟราเรดในบริเวณใกล้เคียง ล้วนสามารถสร้างสิ่งประดิษฐ์ที่ไม่พึงประสงค์ได้

คำทั่วไปสองคำที่ใช้อธิบายเอฟเฟกต์เหล่านี้คือแสงแฟลร์และภาพซ้อน พวกมันเกี่ยวข้องกัน แต่ก็ไม่เหมือนกันทุกประการ แสงแฟลร์มักปรากฏเป็นการสูญเสียคอนทราสต์หรือแสงที่พร่ามัว ในขณะที่แสงหลอกอาจปรากฏเป็นภาพรอง จุดสว่าง หรือการสะท้อนซ้ำๆ

ผลกระทบเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากเลนส์ชำรุดเสมอไป สิ่งเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้จากการทำงานร่วมกันของพื้นผิวรับแสง สารเคลือบ กระจกฝาครอบเซ็นเซอร์ หน้าต่างป้องกัน ฟิลเตอร์ และตัวกล้อง การปนเปื้อนในการประกอบและตำแหน่งของส่วนประกอบใกล้เคียงอาจมีส่วนช่วยเช่นกัน

สำหรับผู้ผลิตกล้อง การทำความเข้าใจแหล่งที่มาเป็นก้าวแรกในการปรับปรุงคุณภาพของภาพ การเปลี่ยนเลนส์โดยไม่ระบุสาเหตุอาจไม่ช่วยแก้ปัญหาได้

เลนส์แฟลร์คืออะไร?

แสงแฟลร์ของเลนส์กล้องคือแสงที่ไม่พึงประสงค์ภายในระบบภาพซึ่งทำให้คุณภาพของภาพลดลง อาจเกิดจากการกระเจิงของแสงหรือการสะท้อนจากพื้นผิวแสง พื้นผิวเชิงกล หรือสิ่งปนเปื้อน แสงแฟลร์อาจปรากฏเป็นบริเวณที่ถูกชะล้าง ม่านที่สว่าง คอนทราสต์ที่ลดลง หรือมีสีเพี้ยน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับฉากและโครงสร้างของเลนส์

แสงแฟลร์จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษเมื่อมีแหล่งกำเนิดแสงสว่างอยู่ภายในหรือนอกขอบเขตการมองเห็น นอกจากนี้ยังอาจเกิดขึ้นเมื่อแสงส่องผ่านด้านหน้ากล้องในมุมหนึ่งและสะท้อนจากพื้นผิวที่ไม่ได้รับการควบคุมอย่างเพียงพอ

ผลกระทบขึ้นอยู่กับความสว่างและตำแหน่งของแหล่งกำเนิด การออกแบบด้านการมองเห็น ประสิทธิภาพการเคลือบ รูรับแสง และรูปแบบกลไกภายใน เลนส์ที่ทำงานได้ดีในการทดสอบความละเอียดมาตรฐานอาจยังต้องได้รับการประเมินเพิ่มเติมภายใต้การส่องสว่างนอกแกนที่แข็งแกร่ง

ผีคืออะไร?

เลนส์โกสต์โดยทั่วไปหมายถึงภาพรองที่จดจำได้หรือสิ่งที่เจิดจ้าซึ่งเกิดจากการสะท้อนที่ไม่ต้องการภายในระบบออพติคอล แสงสามารถสะท้อนระหว่างพื้นผิวเลนส์ ระหว่างเลนส์และกระจกฝาครอบเซ็นเซอร์ หรือระหว่างพื้นผิวขนานอื่นๆ ในโมดูลกล้อง

ผีอาจปรากฏเป็นแสงเลียนแบบแสงไฟถนน วงแหวนสี จุดรูปหลายเหลี่ยม หรือวัตถุที่มีโครงสร้างอื่นๆ ตำแหน่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อแหล่งกำเนิดแสงสว่างเคลื่อนผ่านเฟรม

รูปร่างและตำแหน่งของผีสามารถให้เบาะแสเกี่ยวกับพื้นผิวที่เกี่ยวข้องได้ อย่างไรก็ตาม การวินิจฉัยสาเหตุที่แท้จริงมักต้องทดสอบกล้องที่ประกอบแล้วและเปลี่ยนส่วนประกอบทีละชิ้น หน้าต่างป้องกันด้านหน้า ฟิลเตอร์ หรือกระจกฝาครอบเซ็นเซอร์อาจเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางการสะท้อน ดังนั้นเลนส์จึงไม่ควรถูกตำหนิโดยอัตโนมัติ

สาเหตุทั่วไปในกล้องวงจรปิด

สาเหตุทั่วไปประการหนึ่งคือการสะท้อนระหว่างพื้นผิวแสง อินเทอร์เฟซแบบอากาศสู่กระจกทุกส่วนสามารถสะท้อนแสงส่วนหนึ่งที่เข้ามาได้ การเคลือบป้องกันแสงสะท้อนจะลดการสะท้อนนี้ แต่ประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น มุมตกกระทบ และการออกแบบการเคลือบ

สาเหตุที่สองคือการปนเปื้อน ฝุ่น รอยนิ้วมือ น้ำมัน คราบกาว หรือรอยทำความสะอาดสามารถกระจายแสงและเพิ่มหมอกควันได้ อนุภาคเล็กๆ ใกล้พื้นผิวที่บอบบางอาจมองเห็นได้เมื่อมีแหล่งกำเนิดแสงจ้าเข้าสู่ฉาก

สาเหตุที่สามคือการสะท้อนทางกล พื้นผิวภายในมันเงา กระบอกปืนที่ดำไม่ดี ขอบโลหะที่โผล่ออกมา หรือกาวสะท้อนแสง สามารถเปลี่ยนเส้นทางแสงที่เล็ดลอดไปทางเซ็นเซอร์ได้

สาเหตุที่สี่คือหน้าต่างด้านหน้าของกล้องหรือกองฟิลเตอร์ กระจกครอบป้องกัน ฟิลเตอร์ตัด IR หรือพื้นผิวขนานอื่นๆ อาจสร้างเส้นทางการสะท้อนเพิ่มเติม หากมีการเพิ่มส่วนประกอบเหล่านี้หลังจากออกแบบเลนส์แล้ว ระบบขั้นสุดท้ายอาจทำงานแตกต่างไปจากรุ่นออพติคัลดั้งเดิม

สุดท้ายแล้ว แหล่งกำเนิดแสงเองก็มีความสำคัญเช่นกัน แหล่งกำเนิดจุดแข็งที่อยู่นอกขอบเขตการมองเห็นสามารถสร้างแสงแฟลร์ได้ แม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นได้ในภาพที่ถ่ายก็ตาม

สารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนช่วยได้อย่างไร

การเคลือบป้องกันแสงสะท้อนได้รับการออกแบบมาเพื่อลดแสงสะท้อนที่พื้นผิวแสงในช่วงความยาวคลื่นและมุมตกกระทบที่ระบุ การลดพลังงานสะท้อน การเคลือบสามารถปรับปรุงการส่งผ่าน และช่วยจำกัดแสงแฟลร์และแสงโกสต์บางรูปแบบ

อย่างไรก็ตาม “การเคลือบ AR” ไม่ใช่ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่สมบูรณ์ การเคลือบที่ปรับให้เหมาะกับแสงที่มองเห็นอาจไม่ให้ประสิทธิภาพเท่ากันในช่วงความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรด กล้องที่ใช้แสงอินฟราเรดจึงควรพิจารณาช่วงสเปกตรัมของสารเคลือบ

ประสิทธิภาพการเคลือบผิวยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามมุม เลนส์มุมกว้างจะรับรังสีจากมุมที่แตกต่างกันทั่วทั้งสนาม และการเคลือบควรจะเหมาะสมกับรูปทรงทางแสงที่เกิดขึ้นจริง

สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูง โปรดสอบถามซัพพลายเออร์เกี่ยวกับข้อมูลการส่งผ่านหรือการสะท้อนที่เกี่ยวข้อง และชี้แจงช่วงความยาวคลื่น ยืนยันด้วยว่าข้อกำหนดนี้ใช้กับพื้นผิวแสงที่เกี่ยวข้องทั้งหมดหรือเฉพาะองค์ประกอบที่เลือกเท่านั้น

การออกแบบด้านแสงและการออกแบบเครื่องกลต้องทำงานร่วมกัน

นักออกแบบด้านการมองเห็นสามารถลดการสะท้อนที่ไม่ต้องการผ่านการกำหนดค่าเลนส์ การเลือกวัสดุ ความโค้งของพื้นผิว และการควบคุมเส้นทางแสงจรจัด แต่การออกแบบด้านการมองเห็นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของโซลูชันเท่านั้น

กระบอกเลนส์และตัวกล้องควรได้รับการออกแบบเพื่อจำกัดการสะท้อนภายใน พื้นผิวสีดำด้าน แผ่นกั้นที่เหมาะสม และรูรับแสงที่ควบคุมสามารถช่วยป้องกันแสงนอกแกนไม่ให้เข้าถึงเซ็นเซอร์ผ่านเส้นทางที่ไม่ได้ตั้งใจ

ควรพิจารณาตำแหน่งของตัวกรองและฝาครอบหน้าต่างตั้งแต่เนิ่นๆ พื้นผิวที่ขนานกันสามารถสร้างการสะท้อนซ้ำๆ ได้ ในขณะที่การเอียงหรือลิ่มที่ระบุอย่างระมัดระวังอาจช่วยเปลี่ยนเส้นทางการสะท้อนบางส่วนออกจากเซนเซอร์ภาพได้ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะต้องได้รับการประเมินผลกระทบต่อคุณภาพของภาพและการบูรณาการทางกลไก

ความสะอาดในการประกอบก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน ฝุ่นและรอยนิ้วมือสามารถบ่อนทำลายประโยชน์ของการออกแบบและการเคลือบด้านการมองเห็นที่ดี กระบวนการทำความสะอาดและประกอบที่มีการควบคุมช่วยให้กล้องที่เสร็จสมบูรณ์สอดคล้องกับตัวอย่างที่ได้รับอนุมัติ

การแก้ไขปัญหาเชิงปฏิบัติ: แนวทางทีละขั้นตอน

เมื่อแสงแฟลร์หรือภาพซ้อนปรากฏขึ้น ให้เริ่มต้นด้วยฉากทดสอบที่ทำซ้ำได้ ใช้แหล่งที่มาของจุดสว่างในตำแหน่งที่กำหนด: ภายในขอบเขตการมองเห็น ใกล้ขอบ และนอกกรอบ คงการตั้งค่าช่องรับแสงและกล้องไว้คงที่เพื่อให้การเปรียบเทียบมีความหมาย

จากนั้น ตรวจสอบพื้นผิวด้านหน้าและทำความสะอาดโดยใช้ขั้นตอนที่ได้รับอนุมัติ อย่าใช้ตัวทำละลายหรือผ้าที่มีฤทธิ์รุนแรงซึ่งอาจทำลายสารเคลือบได้ จับภาพฉากเดียวกันอีกครั้ง

หากปัญหายังคงอยู่ ให้เปรียบเทียบกล้องแบบมีและไม่มีหน้าต่างป้องกันหรือฟิลเตอร์ที่ถอดออกได้ โดยที่การออกแบบช่วยให้ทดสอบได้อย่างปลอดภัย สิ่งนี้สามารถช่วยระบุได้ว่าพื้นผิวที่เพิ่มเข้ามามีส่วนทำให้เกิดสิ่งประดิษฐ์หรือไม่

จากนั้นตรวจสอบพื้นผิวกลไกภายในและการวางแนวของปึกแสง หากเป็นไปได้ ให้เปรียบเทียบตัวอย่างอื่นจากชุดเดียวกัน ความแตกต่างระหว่างตัวอย่างอาจบ่งบอกถึงการปนเปื้อนในการประกอบ ความแปรผันของส่วนประกอบ หรือปัญหาการจัดตำแหน่งทางกล

สุดท้าย ให้ทำการทดสอบซ้ำที่ความยาวคลื่นในการทำงานที่ต้องการ ควรทดสอบกล้องที่มีไฟ LED IR โดยเปิดไฟ LED เหล่านั้นไว้ เนื่องจากการประเมินเฉพาะแสงที่มองเห็นได้อาจพลาดสิ่งแปลกปลอมที่ปรากฏในโหมดกลางคืน

ผู้ซื้อควรรวมอะไรบ้างในข้อมูลจำเพาะของเลนส์

ข้อกำหนดที่เป็นประโยชน์ควรอธิบายฉากและระบบ แทนที่จะระบุว่า "ไม่มีแสงแฟลร์" การกำจัดแสงที่เล็ดลอดทั้งหมดออกไปโดยสิ้นเชิงนั้นแทบจะไม่เป็นข้อกำหนดที่สมจริงภายใต้ทุกสภาพแสงที่เป็นไปได้

รวมถึงรุ่นเซ็นเซอร์ ขอบเขตการมองเห็นของเลนส์ รูรับแสง ช่วงความยาวคลื่นในการใช้งาน และดูว่ากล้องใช้แสงอินฟราเรดหรือไม่ ระบุว่ามีหน้าต่างป้องกัน ฟิลเตอร์ตัด IR หรือส่วนประกอบทางแสงอื่นๆ อยู่ด้านหน้าเลนส์

อธิบายแหล่งกำเนิดแสงที่คาดหวังและตำแหน่ง ตัวอย่างเช่น กล้องที่หันหน้าไปทางถนนอาจพบกับไฟหน้าในตอนกลางคืน ในขณะที่กล้องตรวจสอบกลางแจ้งอาจเผชิญกับแสงแดดในมุมต่ำ กำหนดขอบเขตของรูปภาพและระดับของส่วนที่ผิดปกติที่ยอมรับได้สำหรับแอปพลิเคชัน

หากเป็นไปได้ ให้ส่งภาพตัวอย่างที่แสดงปัญหา ซัพพลายเออร์สามารถประเมินได้ว่าสาเหตุที่น่าจะเป็นไปได้คือการออกแบบด้านการมองเห็น การเคลือบ แสงที่หลงทางจากกลไก หรือการประกอบ เห็นด้วยกับวิธีการทดสอบและเกณฑ์การยอมรับก่อนการผลิตจำนวนมาก

โบชิ ออพติกส์: การประเมินชุดประกอบภาพที่สมบูรณ์

โบชิ ออพติกส์จำหน่ายผลิตภัณฑ์ด้านการมองเห็นสำหรับการเฝ้าระวังความปลอดภัยและการใช้งานด้านภาพอื่นๆ เมื่อประเมินแสงแฟลร์หรือแสงโกสต์ จุดเริ่มต้นที่มีประโยชน์มากที่สุดคือการกำหนดค่ากล้องที่สมบูรณ์: เซ็นเซอร์ เลนส์ ฟิลเตอร์ หน้าต่างป้องกัน กรอบ และไฟส่องสว่าง

ลูกค้าสามารถตรวจสอบกลุ่มเลนส์ M12 ของบริษัท หรือหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะการใช้งานผ่านผลิตภัณฑ์ด้านการมองเห็นที่ปรับแต่งเองได้ สำหรับการตรวจสอบด้านเทคนิค ให้แชร์โมเดลเซ็นเซอร์ ขอบเขตการมองเห็น ช่วงความยาวคลื่น ภาพวาดจากกล้อง และภาพที่เป็นตัวแทนของสิ่งประดิษฐ์

ข้อมูลนี้ช่วยแยกแยะปัญหาระดับเลนส์จากการสะท้อนหรือปัญหาการประกอบในระดับระบบ

สรุป: ทดสอบด้วยแสงที่กล้องของคุณจะเผชิญหน้าจริงๆ

แสงแฟลร์และภาพซ้อนมักถือเป็นข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ของภาพ จนกว่าจะรบกวนการเฝ้าระวังในเวลากลางคืน การจดจำวัตถุ หรือการมองเห็นรายละเอียดที่สำคัญ สาเหตุอาจเกี่ยวข้องกับพื้นผิวและส่วนประกอบต่างๆ มากมาย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมแนวทางแบบทั้งระบบจึงมีความจำเป็น

ระบุช่วงความยาวคลื่น ประเมินการเคลือบ ควบคุมการสะท้อนภายใน รักษาความสะอาดของการประกอบ และทดสอบด้วยแหล่งกำเนิดความสว่างที่สมจริง กล้องควรได้รับการตรวจสอบไม่เพียงแต่ภายใต้แสงในห้องปฏิบัติการที่สะดวกสบายเท่านั้น แต่ยังภายใต้สภาวะที่ท้าทายซึ่งออกแบบมาเพื่อตรวจสอบด้วย