infrarood-camera

Nick en Cris :wij zin bezig aan een werkstuk over de infrarood-camera en wij kunnen maar niet aan voldoende info komen vandaar dat wij deze vragen aan u willen stellen.
Een leuk onderwerp jongens, we hebben best wel wat gevonden, maar jullie zullen in de bieb meer moeten vinden om er een echt werkstuk van te maken. Ik zou eens een bewakings bedrijf bellen, om te vragen of je eens beelden in het echt mag zien,…. Lees meer,

Jullie vragen:

-hoe werkt een infrarood-camera?
-wat is de functie van een infrarood-camera?
-wanneer en door wie is de infrarood-camera uitgevonden?
-wat voor een beeld vormt de infrarood-camera?
-welke instellingen zijn er zowel mogelijk met een infrarood-camera en hoe kun je dit regelen?
-welke verbeteringen zijn er in de loop van de tijd aangebracht bij de infrarood-camera?
-wat is het verschil tussen een infrarood-camera en een gewone camera?
-waarop wordt het beeld van een infrarood-camera opgeslagen?

Aan jullie om er wat van te maken.

Infrarood is nooit echt uitgevonden, maar is meer een wetenschappelijke ondekking dat het er was. Het kleuren spectrum dus. Om nu enkel infrarood uit te zenden, dien je een ‘lamp’ te hebben die de andere kleuren tegenhoud dmv filters

Waarom een infrarood camera nodig ?

Er zijn een aantal redenen om een infra-rood lamp te gebruiken.

Er moet in een nachtsituatie opname plaats vinden in een lage licht conditie zonder dat iemand er van op de hoogte is.
Er moet in een nachtsituatie opname plaats vinden terwijl het niet mogelijk is om gebruik te maken van aanvullende normale verlichting. (Bijvoorbeeld omdat dit verblindend kan werken)

Een camera komt goed van pas op vakantie, bij familiefeestjes, en bij een dagje Artis met de kinderen. Ook is een camera handig wanneer je ‘interessante’ mensen en hun ontmoetingen vast wilt leggen. Interessant voor de ??n is de welgevormde buurman aan de overkant en voor de ander mensen die er een afwijkende mening op na houden. Het doorsnee boulevardblad is vooral ge?nteresseerd in coke-snuivende burgemeesters en vooraanstaande politici die buitenshuis uit de broek gaan, terwijl de politie foto’s verzamelt van krakers, kritische studenten en vredesactivisten.
Camera’s kun je gebruiken om stiekem mensen te fotograferen, maar ook om bepaalde informatie vast te leggen. Zowel in de klassieke militaire spionage, als in de moderne bedrijfsspionnage behoort de mini-camera dan ook tot het standaard hulpmiddelenpakket.
De eerste commercieel verkrijgbare beveiligingscamera’s werden op grote schaal ge?nstalleerd. De moderne camera verdrong de traditionele nachtwaker met zaklamp naar het filmdoek. Het aantal video-camera’s dat de veiligheid van personen of objecten moet waarborgen, stijgt inmiddels spectaculair. Camera’s worden ingezet om overvallen op pompstations tegen te gaan, om tijdig files te constateren en om te voorkomen dat oude dames op het station op onplezierige wijze van hun handtasjes afgeholpen worden. Camera’s vormen een steeds normaler onderdeel van het straatbeeld.
Hier geven we aan wat voor soorten camera’s er zijn, hoe en onder welke omstandigheden ze gebruikt worden en wat je ertegen kunt doen. Onder camera’s verstaan we in zijn algemeenheid zowel foto- als videocamera’s, tenzij anders aangegeven is.

De eerste camera’s hadden nog te kampen met kinderziektes, maar die zijn inmiddels verholpen; camera’s kunnen steeds beter tegen een stootje, en zijn kleiner, lichtgevoeliger en goedkoper dan zij vroeger waren. Opgenomen beelden kunnen op allerlei manieren overgebracht worden en omgekeerd kan de camera op afstand bediend worden. Voor transport van beelden is alles te gebruiken waarmee digitale gegevens getransporteerd kunnen worden: (coax) kabels, glasvezel, de gewone telefoonlijn, ISDN(1), auto-telefoon, packet-radio, zend/ontvangers en voor korte afstanden is tegenwoordig zelfs infrarood-licht geschikt. Ook kabels die naar je televisie lopen, zijn soms bruikbaar. Nu al zenden bedrijven berichten heen en weer via de (niet zichtbare delen) van bepaalde t.v.-frequenties. Over interactief gebruik van de kabel zullen we in de toekomst zeker nog meer horen.
Camera’s kunnen gekoppeld worden aan computers en allerlei andere high-tech zodat meer met de informatie uit de beelden gedaan kan worden. Aan de andere kant kan nu ook weer niet alles. Hopelijk verduidelijkt dit artikel de (on-)mogelijkheden van de verschillende soorten camera’s en hun hun eventuele inzet bij observatie.

Een camera met een flinke zoomlens kan tegenwoordig enorme afstanden overbruggen. Dat realiseerde Brigitte Bardot zich waarschijnlijk niet, toen ze topless op haar priv?-terrasje werd gekiekt door een fotograaf met telelens. Uitkijken dus! Als ruwe stelregel kun je aannemen dat datgene wat je met een verrekijker kunt zien, ook te fotograferen of te filmen is. Met hele dure apparatuur kun je op die manier op een afstand van ??n kilometer nog ‘herkend’ worden. Dat de gluurder daarbij vrij zicht moet hebben, spreekt vanzelf.
Het meest tot de verbeelding sprekend zijn misschien wel de camera’s in satellieten. Die kunnen vanuit de ruimte foto’s maken waarop, na wat manipulatie, zelfs nummerborden van auto’s te lezen zijn. Voor je besluit voortaan binnen te blijven, moet je wel bedenken dat zo’n camera maar ??n plek tegelijk kan bekijken. En je moet wel erg interessant zijn wil je op die manier in de gaten gehouden worden. (Satelliet-netwerken zijn natuurlijk wel zeer geschikt om peilzenders te volgen.) Wanneer jij de camera niet ziet, wil dat niet zeggen dat de camera jou niet ziet. Zelfs binnenshuis kun je gefotografeerd of gefilmd worden. Een camera is te verstoppen in de gekste dingen: pennen, aanstekers, broekgespen, deurknoppen, horloges, asbakken, aktentassen, schemerlampjes, boeken of schilderijen.(2) Dubbele plafonds (bij voorkeur naast een lamp, omdat je daar nooit recht inkijkt) en ventilatiekokers zijn favoriete verstopplaatsen. Kleine camera’s bestaan al jaren, maar worden de laatste tijd op grotere schaal gebruikt omdat ze behoorlijk in prijs gedaald zijn. Sommige geheime fotocamera’s koop je al voor een paar duizend gulden, maar de betere kosten wel wat meer. Voor videocamera’s tel je vanzelfsprekend nog meer geld neer. De allerkleinste camera bestaat uit een lens (‘pinhole’ lens), kleiner dan de nagel van je pink, die via een dunne buis/kabel verbonden is met de benodigde electronica. De ex-burgemeester van Washington werd met een dergelijke camera in zijn hotelkamer in de gaten gehouden, waarbij de lens verborgen zat in een piepklein gaatje in de muur. Zo kon bewezen worden dat hij weleens coca?ne gebruikte, wat tot zijn aftreden leidde. Nog vernuftiger is de ‘flexibele’ variant waarbij de camera via een ventilatiek oker van het luchtverversingssysteem of via een kabelgoot een bepaalde ruimte ingeschoven wordt. Ook kan de lens in de antenne van een auto aangebracht worden. Zo’n video-antenne is op afstand te draaien, terwijl het tevens mogelijk is om de beelden elders op te vangen. Een stuk minder opvallend dan een vent met hoed en zonnebril op wacht.

Heel veel valt niet tegen camera’s te ondernemen, zeker als je niet in de gaten hebt dat er een camera op je gericht staat. In sommige situaties kun je identificatie via de camera voorkomen door jezelf onherkenbaar te maken. In de jaren zestig organiseerde een radicale beweging die bekend stond als “the yippies” (niet te verwarren met de yuppies), feesten waarbij iedereen een masker droeg om het fotograferende overheidsdienaren moeilijk te maken. In Duitsland is het tijdens demonstraties verboden gemaskerd over straat te lopen, maar met een alpino, een leuke zonnebril, een aangeplakte snor, veel make-up, en wat borstvulling kom je natuurlijk ook een heel eind.
In andere situaties kun je aan bruikbare opnames ontkomen door naar de grond te kijken of je uit de voeten te maken. Vooral wanneer iemand zich onder een grote mensenmassa begeeft, is de persoon in kwestie vaak moeilijk te filmen of fotograferen.
Binnenshuis hielp vroeger het plaatsen van enkele felle halogeenlampen nog wel eens, maar de meeste camera’s weten tegenwoordig wel raad met het fenomeen overbelichting.

Nachtzicht camera’s

Vroeger was het niet mogelijk in het donker te zien.
Dankzij de uitvinding van de restlicht-versterker en de infrarood-kijker kan dat tegenwoordig wel. Aanvankelijk was de beeldkwaliteit niet optimaal. Het kon nog wel gebeuren dat op het scherm een grijze vlek te zien was op de plaats waar de tronie van de bankovervaller vermoed werd. Soms is dat nog zo. Tegenwoordig echter bestaat apparatuur waarmee je goed gefotografeerd of gefilmd kunt worden als je zelf geen hand voor ogen ziet.
Er bestaan twee typen infrarood-camera’s, de actieve en passieve. De actieve camera zendt infrarood-licht uit via een schijnwerper, die eruit ziet als een zwarte of dofrode schijf die op de camera of kijker zit, of elders is geplaatst. Net zoals niet elk geluid voor het menselijk oor hoorbaar is, is niet elk soort licht voor onze ogen zichtbaar. Infrarood licht kun je zonder extra hulpmiddelen zelfs helemaal niet zien.

Om te voorkomen dat voor de mens zichtbare delen van het licht waar te nemen zijn, moet de schijnwerper voorzien zijn van een filter. Naarmate de schijnwerper een groter bereik heeft, wordt de filter dikker en zwaarder. De actief infrarood-camera met een groot bereik vreet energie, waardoor ook de voeding een behoorlijk gewicht krijgt. Daarom reiken de meeste draagbare infrarood-camera’s niet verder dan honderd meter, alhoewel menig fabrikant genegen is daar een paar honderd meter bovenop te doen.
Actie f-infraroodkijkers mogen niet aan zonlicht blootgesteld worden.

Actief infrarood kan overigens ook op een speciale manier gebruikt worden om geluiden binnen een bepaalde ruimte af te luisteren, waarbij onder andere gebruik wordt gemaakt van een soort camera. Bij een raam in de ruimte worden kleine infrarode lampjes geplaatst die flikkeren in een frequentie die overeenkomt met het geluid dat in de kamer wordt opgevangen. De lampjes moeten bij het raam staan zodat de ‘camera’ van buitenaf het aan en uit gaan van de ‘onzichtbare’ lampjes kan registreren en weer terug kan vertalen naar geluid. De camera moet uiteraard onbelemmerd zicht hebben op de lampjes, maar kan op een afstand van 300 meter geplaatst worden. Dit systeem, dat de afluisteraar op de dag van vandaag slechts zo’n 7.500 gulden kost, kan niet via detectie van radiogolven, maar wel via infrarood-detectie geregistreerd worden.

Onder de passieve infraroodcamera verstaan we de warmtecamera of, in technische taal, de thermografiecamera. De werking van deze camera is gebaseerd op het feit dat objecten met een temperatuur tussen de 0 en de 40 graden Celcius (dus hopelijk ook jouw lichaam) warmte ‘uitzenden’ in het infrarode gebied. Een moderne passief infrarood camera, die temperatuurverschillen registreert tot 0,01 graad Celcius, zet warmte om in een voor de mens zichtbaar beeld. Daarbij levert het warmtepatroon geen herkenbaar gezicht op; warme vlakken verschijnen als lichte plekken, de koude als donkere. Met behulp van een dergelijke camera kun je wel bepalen hoeveel mensen in een bepaalde afgesloten ruimte aanwezig zijn en wat hun contouren zijn. Zelfs je sleutelbos kan afsteken tegen de warmte-achtergrond van het lichaam. Met een dergelijke camera is het tevens mogelijk iemand op te sporen in een bos of de plaats te vinden waar iemand enkele uren geleden gezeten heeft. De spieder kan met zo’n camera op een parkeerplaats een zojuist geparkeerde auto vinden, of een rijdende auto volgen. Daarbij wordt de camera niet gehinderd door rook, dikke mist of duisternis. Ook met het traceren van vochtsporen op een tapijt, of het bepalen of een bed zojuist nog beslapen werd, heeft de warmtecamera geen enkel probleem. Alles wat met warmteverschillen te maken heeft, kan in principe geregistreerd worden. Wat natuurlijk niet wegneemt dat het beeld dat door de camera geconstrueerd wordt, foutief ge?nterpreteerd kan worden.
Heeft de warmte-detector van dit type camera ongeveer dezelfde temperatuur als het gezochte object, dan functioneert zij niet. Daarom wordt de detector van de betere apparatuur gekoeld wordt tot circa -200 graden Celcius.(3)

Een laatste techniek om in de nacht te observeren zit verpakt in de restlicht-versterker. Deze versterkt het in het donker aanwezige licht, afkomstig van de maan of van straatlantaarns. Verkopers van deze apparatuur komen in reclamefolders op basis van misleidende rekensommetjes tot ‘versterkingen’ van een factor 45.000, terwijl de praktische versterking vaak niet meer is dan ‘slechts’ 7.000.
De restlicht-versterker is niet geschikt voor gebruik overdag (te veel licht) of bij totale duisternis (geen licht dat versterkt kan worden). Om dit laatste probleem te omzeilen, wordt de restlicht-versterker vaak in combinatie gebruikt met de ‘infra-rood-schijnwerper’. Deze zendt, zoals eerder gezegd, voor de mens onzichtbaar licht uit waarmee de restlicht-versterker uitstekend functioneert.(4) Het apparaat is erg duur maar is breder toepasbaar, minder zwaar en heeft een groter bereik dan de actief infrarood-camera. Regen en mist belemmeren de effectieve werking van de restlicht-versterker.
Restlicht-versterkers worden onder andere door de Amerikaanse grenspolitie gebruikt om Mexicanen op te sporen die op jacht naar ’the American dream’ ’s nachts illegaal de grens over proberen te steken.

Aan de passief infrarood-camera kun je misschien ontkomen door speciale isolerende kleding aan te trekken die maakt dat de warmte van je lichaam niet door warmtecamera’s ‘gezien’ wordt. De buitenkant van het pak zal (na enige tijd) de temperatuur van de omgeving hebben aangenomen. Ook gezicht en handen moeten bedekt zijn, anders stralen deze nog warmte uit. Guerrilla’s in El Salvador wikkelden zich soms in aluminium-folie en trokken daaroverheen natte kleren aan om zich te beschermen tegen ontdekking door met warmte-camera’s uitgeruste militaire vliegtuigen. Helemaal perfect werkt dit natuurlijk niet, maar het geeft een bepaalde isolatie waardoor de interpretatie van de beelden bemoeilijkt wordt.
Tegen actief-infrarood helpt isolatie helemaal niets. Het enige wat je daar tegen kunt doen is proberen te voorkomen dat de ‘onzichtbare’ lichtbundels je bereiken. Iemand die zelf een infrarood-kijker heeft kan andere actief-infrarood schijnwerpers ontdekken. Eenvoudiger voor dat doel zijn plastic kaartjes van credit-card formaat, die groen oplichten als er een infrarode lichtbron op je gericht is. Zo’n kaartje kost een paar tientjes. Voor iets minder dan tweeduizend gulden zijn op de markt apparaten te verkrijgen die naar keuze tegen infrarode lichtbundels waarschuwen met geluid, vibratie of een zichtbaar signaal.

Wat is het verschil tussen 715, 730 830Nm infra-rood licht?

715, 730, 830 Nm zijn golflengtes licht. Hoe hoger het getal hoe verder in het infra-rood. Door middel van een filter kunnen deze golflengtes licht verkregen worden. Bij 715 Nm is nog een rode gloed waarneembaar. Bij 830 Nm is dit niet meer het geval. Bij de keuze van infra-rood verlichting moet eerst naar de specificaties van de camera gekeken worden of deze lichtbron wel geschikt is om te worden gebruikt. Niet alle zwart-wit camera?s zijn geschikt om in het diepe infra-rood te functioneren.

Over welke afstand werkt mijn infra-rood schijnwerper ongeveer?

Deze vraag is niet eenduidig te beantwoorden. De meeste fabrikanten geven de afstand van het licht in niet gefilterde toestand, terwijl een filter toch al snel 10% vermindering tot gevolg heeft. Dit is uiteraard alleen een richtlijn. De afstand waarover de lichtbron werkt wordt ook be?nvloed door het weer zoals regen en mist. Als richtlijn kan de volgende tabel worden gebruikt waar de maximale afstand wordt vermeld:

500W 150-200M

300W 80-120M

50W 15- 30M

30W 5- 15M

Waarop wordt het beeld opgeslagen van een infr camera?

De beelden worden normaal opgeslagen, net als kleuren beeld dus op tape, of digitaal.

Wat is het echte verschil tussen een normale camera en infrarood camera ?

Het verschil in modere camera’s zit in de CCD chip, dat is de chip die alles ‘ziet’, direct na de lens. Deze chip kan voor normaal beeld zijn, voor infrarood, of voor beide.

Wat voor beeld zie je met een infrarood camera?

Zoals hierboven al staat, met zo’n camera zie je de warmte straling van objecten af komen, heel handig in het donker, maar ook overdag om te kijken of dingen warmer zijn dan andere dingen. Ze controleren bijvoorbeeld zo of zonnepanelen goed werken, omdat niet werkende panelen 3 graden warmer zijn dan die ernaast die het wel doen. Een betere manier dan aan een touwtje op het dak die dingen te controleren.

NOTEN

Integrated Service Digital Network. Momenteel zijn duizenden bedrijven in Nederland voorzien van ISDN. Via ISDN is veel sneller transport van gegevens mogelijk dan over de normale telefoonlijn.
De firma Watec uit Japan heeft zich bijvoorbeeld gespecialiseerd in miniatuurcamera’s, met afmetingen van 36x34x68 mm. voor zwart/wit en 42x44x50,5 mm. voor kleur. Een andere firma die goed thuis is in kleine camera’s is P3 (Personal Protection Products) uit Duitsland. Zij levert onder andere de volgende produkten: een polshorloge-fotocamera inclusief een koffer met de nodige chemicali?n om de film op lokatie te ontwikkelen voor DM 2.889. Een videocamera (model Bamboo) in een steungevend stokje, te verstoppen onder de bladeren van een gewone kamerplant voor DM 14.000. Door een gaatje van 5 mm. in de muur kun je fotograferen met de ‘pinhole camera’ van rond de DM 3.000. Voor een ander systeem met een langere lens die helemaal door de muur heen gaat ben je zo’n DM 5.800 kwijt. Voor DM 14.600 heb je bij de firma P3 een video-antenne.
De koeling gebeurt thermo-electrisch of met behulp van een argon-verdamper. Een voorbeeld van een warmtecamera is de Thermovision 110. Grofweg bestaat deze camera uit een objectief, een bewegende spiegel, een detector met 48 gevoelige elementen, ge?ntegreerde elektronische versterkers, een miniatuur kathodestraalbuis en een oculair. Het warmtebeeld dat door het objectief valt wordt horizontaal en verticaal afgetast op een vergelijkbare wijze als waarop dat bij een TV-beeld gebeurt, zij het dat de resolutie minder groot is. Elk van de 48 detector-elementen zorgt voor het aftasten van ??n beeldlijn in samenwerking met de bewegende spiegel. Op deze wijze worden 30 warmtebeelden per seconde afgetast, die zichtbaar worden gemaakt op het scherm van de monochrome kathodestraalbuis (Preventie 8/9 1990, nr. 105).
Restlicht-versterkers zijn in drie fasen ontwikkeld. In folders zie je die vaak aangeduid als generaties. De eerste generatie kijkers gebruikt een fotokathode-buis om het aanwezige licht om te zetten in energie van elektronen die daarna botsen op een elektronen-gevoelig scherm dat bedekt is met fosfor. Dit geeft een groen beeld. Het aanwezige licht wordt 5.000 tot 7.000 maal versterkt. Bij tweede generatie kijkers (duurder, kleiner, beter hanteerbaar, minder vertekening) gaan de elektronen voordat ze op het scherm botsen eerst door een zogenaamde M.C.P. (Microchannel Plate).
Tweede generatie Oost-Europese apparatuur is voor relatief weinig geld in westerse dump-winkels te vinden. De modernste, derde generatie restlicht-versterkers, werkend met een ‘gallium arsenide’ fotokathode, is nog nauwelijks via het commercieel circuit te bemachtigen. Ze worden daarentegen wel reeds in de scheepvaartwereld gebruikt. Restlicht-camera’s zoals de Amerikaanse grenspolitie gebruikt kosten ongeveer DM 30.000 bij de firma P3. Voor DM 6.000 kan je daar dan nog eens een infrarood schijnwerper opzetten.
I.T.T. Electro-Optical Products Division (onderdeel van I.T.T. Defense & Electronics) heeft zich gespecialiseerd in de produktie van restlicht-versterkers. E?n van hun produkten is de kijker-voor-op-het-hoofd de AN/PVS-7B Gen III, waarbij het beeld eventueel drie maal versterkt kan worden. De firma Covert Operations International heeft een lens in haar pakket die ze ‘Dark Invader’ heeft genoemd en die werkt als een restlicht-versterker. Deze lens kan bevestigd worden aan een spiegelreflex-fotocamera, een videorecorder of een C.C.T.V.- systeem en met een infrarood-schijnwerper gecombineerd worden.

Zie ook op NW.nl:

Wat is Licht ?