Para lograr la visión nocturna, se puede emplear la iluminación visible convencional, pero este método carece de discreción y puede exponer al objetivo de vigilancia. La tecnología de cámara infrarroja, especialmente la categorizada como pasiva y activa, se utiliza principalmente para la vigilancia nocturna.
La tecnología de cámara infrarroja pasiva explota el principio de que todos los objetos emiten luz infrarroja por encima del cero absoluto (-273°C). Dado que los cuerpos humanos y los objetos cálidos emiten luz infrarroja fuerte, mientras que otros objetos no cálidos emiten luz infrarroja débil, se pueden utilizar cámaras infrarrojas especializadas para la vigilancia nocturna. Sin embargo, debido al alto costo del equipo y la incapacidad para reflejar las condiciones ambientales circundantes, la tecnología de cámara infrarroja pasiva rara vez se utiliza en sistemas de visión nocturna.
La tecnología de cámara infrarroja activa, por otro lado, genera radiación infrarroja artificial mediante "lámparas infrarrojas" especialmente diseñadas para producir luz infrarroja invisible al ojo humano, pero detectable por cámaras CCD en blanco y negro de poca luz o cámaras que pueden cambiar automáticamente de color a blanco y negro durante el día y viceversa por la noche. Estas cámaras utilizan la luz infrarroja reflejada desde el entorno para lograr la visión nocturna.
El ojo humano no puede percibir la luz infrarroja, ya que las cámaras digitales emplean sensores CCD para detectar todos los tipos de luz. Esta disparidad resulta en que las imágenes capturadas por las cámaras digitales son diferentes de lo que ve el ojo humano. Para abordar este problema, las cámaras digitales insertan un filtro infrarrojo entre la lente y el CCD para bloquear la luz infrarroja, permitiendo que el CCD detecte solo la luz visible durante el día. Esto alinea las imágenes capturadas por las cámaras digitales con lo que percibe el ojo humano. La mayoría de las cámaras infrarrojas de hoy en día utilizan emisores infrarrojos LED como componente principal.
Actualmente, las cámaras infrarrojas enfrentan algunos problemas, como una visibilidad nocturna subóptima, a menudo debido a efectos tipo linterna o una distancia de iluminación inadecuada. El ángulo y la funcionalidad de las lámparas infrarrojas juegan un papel importante en esto. Las lámparas infrarrojas, también conocidas como emisores infrarrojos de 850 nm, tienen longitudes de onda máximas a 850 nm. El ángulo puede elegirse entre 5 y 60 grados. Ángulos más pequeños resultan en distancias de iluminación más largas y un efecto tipo linterna. Por el contrario, ángulos más grandes reducen sustancialmente la distancia de iluminación. Para abordar este problema, el ángulo y el costo de los emisores infrarrojos deben alinearse con el efecto deseado, siendo la potencia y el costo directamente proporcionales entre sí.
Otro problema radica en la precisión del color deficiente durante el día. El color de las cámaras infrarrojas todo en uno puede mostrar algunas desviaciones durante el día. Esto se debe principalmente al filtro de la cámara, generalmente un filtro de doble banda que permite que pase un cierto porcentaje de luz infrarroja. Este diseño reduce ventajosamente los costos. Sin embargo, dado que la luz natural contiene una cantidad considerable de componentes infrarrojos, cuando estos ingresan al CCD, interfieren con la precisión del color, causando efectos como volver gris a las plantas verdes (más evidente en entornos exteriores bien iluminados). El problema se puede resolver mediante el uso de filtros de doble banda IRCUT. Estos filtros comprenden un filtro de corte infrarrojo y un vidrio óptico de espectro completo. Cuando la iluminación diurna es suf
iciente, el filtro de corte infrarrojo opera, asegurando una representación precisa del color por parte del CCD. Cuando la iluminación nocturna es insuficiente, el filtro de corte infrarrojo se aparta automáticamente, permitiendo que el vidrio óptico de espectro completo entre en acción. Esto permite que el CCD utilice completamente toda la luz disponible, mejorando significativamente el rendimiento infrarrojo.
El último problema es la vida útil de las lámparas infrarrojas. Parte de la energía eléctrica consumida por las lámparas se convierte en energía luminosa efectiva, mientras que otra parte se convierte en energía térmica, que es inevitable. Cuando se genera una cantidad excesiva de energía térmica o no hay medidas de enfriamiento adecuadas, la temperatura aumenta, lo que provoca que las lámparas envejezcan prematuramente y reduzcan rápidamente la distancia de iluminación. Es importante destacar que algunos fabricantes, impulsados por el beneficio, se centran únicamente en el rendimiento a corto plazo y pasan por alto la vida útil del producto. Esto hace que las lámparas se sobrecarguen sin gestionar eficazmente la generación de calor y el aumento de temperatura. Para abordar estos problemas, Hikvision ha introducido una serie rentable de cámaras infrarrojas Intelligent Anti-Overexposure (SmartLED). Esta serie incluye la cámara infrarroja SmartLED de día y noche y la cámara de red SmartLED D1. Utiliza la tecnología líder SmartLED y la tecnología de reducción de ruido digital, incorporando filtros de doble banda para el cambio diurno y nocturno. Estas características hacen que la cámara sea excepcionalmente eficaz en la vigilancia nocturna, produciendo imágenes más claras y suaves.
La serie de cámaras infrarrojas Intelligent Anti-Overexposure también utiliza módulos LED de alta luminosidad de Japón. Estos módulos son altamente eficientes, tienen largas vidas útiles y ofrecen excelentes resultados infrarrojos. Además, la cámara cuenta con una carcasa de aleación de aluminio que proporciona capacidades robustas de antiinterferencias y disipación de calor, con una clasificación impermeable IP66, resolviendo efectivamente el problema de la vida útil limitada de las lámparas infrarrojas. Esta serie es particularmente adecuada para lugares que requieren el reconocimiento nocturno de rasgos faciales, como comunidades residenciales, administración de propiedades, hoteles, instituciones gubernamentales, minas, escuelas, estacionamientos y más.