上篇我们对树莓派“正常”的500W像素摄像头模块进行了一番探讨,当然,这个正常是相对于今天将要评测的这款红外摄像头模块来说的。在这之前,肯定很多网友都听过红外摄像,包括众多吸引眼球的功能:如夜视、“透视”等,那笔者手上拿到的这款红外摄像头又会有怎样的表现呢?带着这样的好奇,我们一起来领略下树莓派的这个新“搭档”。
红外摄像头模组
红外摄像头以及蓝色滤波片
上图为从RS收到的红外摄像头以及蓝色滤波器,估计看到摄像头模组的样子,一大批网友会和笔者一样大失所望,这简直和先前评测的500万摄像头模组没什么两样(见下图),除了颜色。
红外摄像头模组与普通摄像头模组对比
是的,这款红外摄像头在外围电路上确实跟之前评测的“正常”的500万像素的摄像头模组一模一样,同样基于OV5647 500万像素的CMOS图像传感器,所以外部电路组成没什么变化,同样通过3个LDO将树莓派的3.3V供电分别转成CMOS传感器各个电路所需要的电压(IO:3.0V、core:1.5V、analog:2.8V)。而他们之间主要的不同在于摄像头内部的构造,要解释清楚这个问题,我们首先来了解下摄像头如何封装而成的(见下图)。
红外摄像头在封装的时候为加红外截止滤波片
上图可以说是一个普通摄像头的正常封装组成,而红外摄像头与之区别就是在封装摄像头时未加上红外截止滤波片(IF-cut-fliter),众所周知,红外线为不可见光,肉眼无法捕捉到,但是摄像头的图像传感器不同,它来者不拒,如果未加红外滤波片,在红外线能量足够强的时候,图像传感器由于红外线的进入使采集到的景物会产生“失真”,与你实际肉眼看到的景物会略有不同,所以,一般的摄像头都会加入红外截止滤波片,以达到摄影或者录像的时候图像逼真,还原准确。
从红外摄像头封装工艺来讲,这比先前普通的摄像头还少了一层红外截止滤波片,照理说价格应该更便宜,但在RS上实际报价为205RMB,或许真带有点物以稀为贵的法则。
蓝色塑料片?--Infragram
了解了红外摄像头,不知道大家有没有注意到第一张图的红外摄像头模组旁边的蓝色塑料片,它是红外摄像头包装内随附的,有什么用呢?如果你简单的认为这只是一块普通的塑料片那就大错特错了,相信笔者公布出它的价格估价会让一大批网友大呼'伤不起‘--单独购买,在Public Lab商城报价10美刀。好在RS够意思,只要购买红外摄像头模组,免费送你一块蓝色滤波片又何妨。
很好奇,这片蓝色滤波片有何用?如果是你植物爱好者,或许你看过众筹网上的Infragram项目,Infragram是一款可以观察周围植物生长情况的相机,而其原理就是通过红外线拍摄植物的光合作用情况,咋一听,挺玄乎的。
而这块蓝色滤波片的作用就在于此,可以将普通的相机、或者红外摄像头DIY成一个Infragram相机,具体方法就是将摄像头中的红外截止滤波片换成这块蓝色滤波片,它的主要功能是拍摄植物的时候将红外线代替”红光"成像,而其他可见光都以“蓝光”成像,通过在线的图像分析处理工具或者photoshop将图像以NDVI(植被归一化指数)形式呈现,如下图。
左边部分为Infragram实拍图像、右边部分为处理后的图像
上图右边部分图像通过处理后能很明显的观测到植物呈现的光合作用情况,红色点部分表明植物光合作用越强,依此能判断出植物的生长情况,而利用红外线观察植物的这种方法无论在民用、或是军用都是非常常见的。Infragram的搭建由于要拆解摄像头,这部分内容就不在本篇评测中演示了。
红外探照灯
顾名思义,红外探照灯就是由红外LED组成的类似探照的灯,用于夜间辅助红外摄影,为红外摄影提供光源。
红外探照灯
上图为RS提供的红外探照灯TV6700,全钢铁机身,53*37mm,密封性极好。主要由:
- 24个红外LED构成
- 12V DC供电、2.2W的功率
- 波长850nm、照射范围10M~18M
红外探照灯TV6700是由德国ABUS-安全中心公司生产制造,质量没得说,不过价格不菲,而且在国内还不太容易买到,只能通过RS的英文网站订购,价格高达38.70英镑(看来这些都是高富帅玩的,不知道树莓派的发起者有啥感想)。
不理会价格,有人可能先会有疑问,这玩意怎么用?
就如先前所述,红外线是不可见光,在白天拍照的时候,即使红外线很强,但是由于可见光的存在,红外摄像头的拍照照片的影像也几乎被可见光所覆盖,所以用处不是太大(当然,装上可见光的滤镜可以在白天达成红外摄影,甚至于可以达到透视的效果,也因此诞生了一些别有用心的应用,本篇暂不讨论)。基于此,红外摄像头的最适用的时间通常是晚上,作为监控或者夜视等,目前红外监控器的普及还是非常广的,相信大家在马路或者小区的楼道内都有见过,而且基本上都能看到红外摄像头有一圈“红色”的光店,这些就是红外LED。
所以说,我们这款红外探照灯主要的作用是配合红外摄像头在夜间进行拍照或是摄影,单独购买没什么意义。细心的网友或许会发现一个问题,红外线不是不可见光吗?为什么我们能在监控器看到”红色的光点“?要解答这个问题,笔者还要再啰嗦一段话。
红外线的波长范围在大概在760nm~1mm之间,紧跟在最长的可见光红光之后,在红外线波长范围内,波长越短,越容易出现红爆现象(也是我们所看到的“红色的光”),大概在900nm后就基本看不到红爆现象了,但是波长越短,摄像头对红外线的感应度越强,比如摄像头在850nm波长的感应度相当于940nm时感应度的10倍,这就为夜间红外摄像机成像效果提供了保证,也因此,这是市面上大多数夜间红外监控器的首选。而笔者手上的这款TV6700红外探照灯也是这个波长段。
配合红外探照灯拍照
理解清楚红外摄像头和红外探照灯后,我们将这对搭档一起配合拍照。
搭载红外摄像头的树莓派与红外探照灯
为了比较红外摄像头与先前评测过的普通的摄像头的拍照效果,下面将它们进行拍照对比试验,树莓派执行拍照的具体操作就不再重述了,可以参考比Iphone4摄像头差一点–树莓派之摄像头模块评测中的步骤。
由于白天可见光占主导,红外摄像头在白天的拍照效果与普通摄像头拍照效果变化不大,就此跳过,下图主要针对黑暗位置的拍照比较。
配合红外探照灯的普通500万摄像头黑暗位置的拍照原图(点击图片放大)
配合红外探照灯的红外500万摄像头黑暗位置的拍照原图(点击图片放大)
看完上面两个照片的比较,相信大家对红外摄像有了一个比较清楚的了解,与普通摄像头相比,在夜间拍照的差别还是相当大的。或许也有人会不屑一顾,认为闪光灯的效果都比这强。这样讲也不无道理,但是,我想大家首先要认清红外摄像头的定位,举个最简单的例子,如小区楼道的监控,在保证实时监控的前提下,要尽量做到无声无息、不扰民,此时,再看红外探照灯与闪光灯的效果就立马分高下了。
试用完红外摄像头,顺便也回答一下文章标题红外线“透视”这个问题,首先,红外线透视确实存在,但是,想要达到透视的效果必须满足下面两点:
- 其一,我们现在都知道红外线的波长比可见光长,这样的光衍射性就强,更容易绕过障碍物,所以在红外线足够充足(可以理解为能量足够大)的时候,是能穿透单薄的衣物,如尼龙、丝质、混棉织料等大缝隙材料的衣物;
- 其二,要想利用红外线成像必须屏蔽掉可见光,而市面可见光的滤镜还是相当多的;
综合这两个条件,通过红外线透视这个功能树莓派还是可以做到的。但是,这里由于笔者条件的限制--没有配套的可见光滤镜,“巧妇难为无米之炊”,透视功能只能有机会再展示了。
小结
本章主要介绍了树莓派红外摄像头模组及与红外探照灯搭配使用的心得,感受红外照相的特殊体验,随着智能生活不断的开启、发展,摄像头已成为智能生活不可或缺的一部分。虽然以树莓派为代表的开发工具,其辅助配件诸如摄像头之类的模组还是稍有小贵,但是不妨碍树莓派迷购买的热情。最后,给大家一个RS电子元件采购网的购买链接。
参考资料
- 比Iphone4摄像头差一点–树莓派之摄像头模块评测
- Raspberry Pi使用教程
- Raspberry Pi中文论坛
- OmniVision OV5647 CMOS图像传感器
- Raspberry Pi红外摄像头模块购买链接
原创申明:本文为爱板网原创,谢绝转载!
上篇我们对树莓派“正常”的500W像素摄像头模块进行了一番探讨,当然,这个正常是相对于今天将要评测的这款红外摄像头模块来说的。在这之前,肯定很多网友都听过红外摄像,包括众多吸引眼球的功能:如夜视、“透视”等,那笔者手上拿到的这款红外摄像头又会有怎样的表现呢?带着这样的好奇,我们一起来领略下树莓派的这个新“搭档”。
红外摄像头模组
红外摄像头以及蓝色滤波片
上图为从RS收到的红外摄像头以及蓝色滤波器,估计看到摄像头模组的样子,一大批网友会和笔者一样大失所望,这简直和先前评测的500万摄像头模组没什么两样(见下图),除了颜色。
红外摄像头模组与普通摄像头模组对比
是的,这款红外摄像头在外围电路上确实跟之前评测的“正常”的500万像素的摄像头模组一模一样,同样基于OV5647 500万像素的CMOS图像传感器,所以外部电路组成没什么变化,同样通过3个LDO将树莓派的3.3V供电分别转成CMOS传感器各个电路所需要的电压(IO:3.0V、core:1.5V、analog:2.8V)。而他们之间主要的不同在于摄像头内部的构造,要解释清楚这个问题,我们首先来了解下摄像头如何封装而成的(见下图)。
红外摄像头在封装的时候为加红外截止滤波片
上图可以说是一个普通摄像头的正常封装组成,而红外摄像头与之区别就是在封装摄像头时未加上红外截止滤波片(IF-cut-fliter),众所周知,红外线为不可见光,肉眼无法捕捉到,但是摄像头的图像传感器不同,它来者不拒,如果未加红外滤波片,在红外线能量足够强的时候,图像传感器由于红外线的进入使采集到的景物会产生“失真”,与你实际肉眼看到的景物会略有不同,所以,一般的摄像头都会加入红外截止滤波片,以达到摄影或者录像的时候图像逼真,还原准确。
从红外摄像头封装工艺来讲,这比先前普通的摄像头还少了一层红外截止滤波片,照理说价格应该更便宜,但在RS上实际报价为205RMB,或许真带有点物以稀为贵的法则。
蓝色塑料片?--Infragram
了解了红外摄像头,不知道大家有没有注意到第一张图的红外摄像头模组旁边的蓝色塑料片,它是红外摄像头包装内随附的,有什么用呢?如果你简单的认为这只是一块普通的塑料片那就大错特错了,相信笔者公布出它的价格估价会让一大批网友大呼'伤不起‘--单独购买,在Public Lab商城报价10美刀。好在RS够意思,只要购买红外摄像头模组,免费送你一块蓝色滤波片又何妨。
很好奇,这片蓝色滤波片有何用?如果是你植物爱好者,或许你看过众筹网上的Infragram项目,Infragram是一款可以观察周围植物生长情况的相机,而其原理就是通过红外线拍摄植物的光合作用情况,咋一听,挺玄乎的。
而这块蓝色滤波片的作用就在于此,可以将普通的相机、或者红外摄像头DIY成一个Infragram相机,具体方法就是将摄像头中的红外截止滤波片换成这块蓝色滤波片,它的主要功能是拍摄植物的时候将红外线代替”红光"成像,而其他可见光都以“蓝光”成像,通过在线的图像分析处理工具或者photoshop将图像以NDVI(植被归一化指数)形式呈现,如下图。
左边部分为Infragram实拍图像、右边部分为处理后的图像
上图右边部分图像通过处理后能很明显的观测到植物呈现的光合作用情况,红色点部分表明植物光合作用越强,依此能判断出植物的生长情况,而利用红外线观察植物的这种方法无论在民用、或是军用都是非常常见的。Infragram的搭建由于要拆解摄像头,这部分内容就不在本篇评测中演示了。