Camera hồng ngoại là gì? Nguyên lý CƠ BẢN dễ hiểu và lợi ích

Camera hồng ngoại là gì? Camera hồng ngoại có tên tiếng Anh là Infra-red Camera (IR camera) là một loại camera có khả năng phát và thu tín hiệu hồng ngoại và xử lý thành hình ảnh nhìn thấy được hiển thị trên màn hình theo dõi. Nhờ khả năng phát ra tia hồng ngoại chủ động, camera hồng ngoại có khả năng quan sát được các vật thể trong điều kiện ban đêm, thiếu sáng hoặc trong môi trường hoàn toàn không có ánh sáng nhìn thấy. 

Chính vì khả năng quan sát trong điều kiện mắt thường không nhìn thấy được, camera hồng ngoại thường được sử dụng cho mục đích giám sát an ninh và quan sát ban đêm, mở rộng khả năng quan sát trong dải bức xạ có bước sóng dưới đỏ (là dải sóng điện từ có bước sóng từ khoảng 700 nanomet đến 50000 nanomet, mắt con người không cảm nhận được vùng bức xạ điện từ này)

Camera hồng ngoại là gì?

Camera hồng ngoại là loại camera có thể nhìn thấy và thu được các bức xạ hồng ngoại phát ra hoặc phản xạ từ các vật thể trong phạm vi quan sát của nó trong điều kiện thiếu ánh sáng hoặc không có ánh sáng nhìn thấy, sau đó xử lý các tín hiệu bức xạ đó và chuyển thành hình ảnh hiển thị trên màn hình camera hoặc màn hình theo dõi để mắt người có thể quan sát được các vật thể đó.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động và phân loại camera hồng ngoại

Sau đây Chiêm Tài Mobile sẽ mổ xẻ cấu tạo của camera hồng ngoại và nguyên lý hoạt động của nó để các bạn có thể nắm rõ được cơ chế quan sát ban đêm của loại camera giám sát công nghệ cao này.

Cấu tạo của camera hồng ngoại ban đêm là gì

Cấu tạo của camera hồng ngoại gồm có 3 phần chính:

• Main: Bao gồm bản mạch và chip xử lý tín hiệu.
• Đèn hồng ngoại: Để phát ra sóng hồng ngoại chiếu vào vật thể.
• Cảm biến hồng ngoại: Thu thập sóng hồng ngoại phản xạ lại từ vật thể.
• Quang trở: Là một transitor có chức năng điều khiển mạch điện cấp nguồn/ngắt nguồn cho đèn hồng ngoại theo điều kiện ánh sáng môi trường xung quanh

Nguyên lý hoạt động của camera hồng ngoại là gì

Sau đây, chúng ta sẽ tiếp tục đi sâu vào tìm hiểu nguyên lý hoạt động của camera hồng ngoại là gì? Nguyên lý hoạt động của camera hồng ngoại cơ bản như sau:

• Khi không có ánh sáng chiếu vào quang trở, điện trở của quang trở thay đổi → mạch cấp điện cho đèn hồng ngoại bắt đầu xuất hiện dòng điện → đèn hồng ngoại được cấp năng lượng và bắt đầu phát ra tia hồng ngoại.
• Tia hồng ngoại chiếu tới bề mặt vật thể và phản xạ ngược trở lại vào mắt camera, cảm biến hồng ngoại ghi nhận những sóng phản xạ đó và chuyển thành tín hiệu điện.
• Các tín hiệu điện được chuyển đến chip xử lý tín hiệu qua bản mạch. Tại đây, chíp xử lý tín hiệu chuyển các tín hiệu điện thành tín hiệu hình ảnh có thể hiển thị được trên màn hình camera hoặc màn hình giám sát trên máy tính.
  Các thông số của sóng hồng ngoại được chip xử lý bao gồm: cường độ sóng hồng ngoại phản xạ, thời gian từ lúc sóng hồng ngoại được phát ra cho đến khi cảm biến hồng ngoại thu được sóng phản xạ. Kết hợp 2 yếu tố này thông qua một thuật toán phức tạp. Camera hồng ngoại sẽ cho ra hình ảnh khu vực quan sát có cường độ sáng tối và độ sâu trường ảnh như mắt nhìn thấy thật.

Đèn hồng ngoại trên camera hồng ngoại có vai trò như thiết bị chiếu sáng thông thường, chỉ khác là loại bức xạ phát ra không phải là ánh sáng nhìn thấy, bức xạ hồng ngoại hoàn toàn vô hình đối với mắt người. Nếu không có đèn hồng ngoại thì camera hồng ngoại không thể nhìn thấy được vật thể trong trường quan sát của nó do không nhận được tín hiệu hồng ngoại phản xạ về từ vật thể.

Camera hồng ngoại có những loại gì?

Sau khi hiểu nguyên lý hoạt động cơ bản của camera hồng ngoại, mời các bạn cùng Chiêm Tài Mobile khám phá xem phân loại camera hồng ngoại gồm những loại gì? Chúng có những khả năng hay tính năng riêng biệt nào?

Phân loại dựa trên tính năng quan sát của camera

• Camera hồng ngoại quan sát ngày đêm (Day/Night camera)

Camera loại này có cả cảm biến CCD và CMOS quan sát được trong điều kiện ban ngày. Khi môi trường xung quanh chuyển từ ngày sang đêm thì đèn hồng ngoại sẽ được kích hoạt theo nguyên lý bên trên và camera tự động chuyển sang chế độ nhìn đêm bằng sóng hồng ngoại.

• Camera nhiệt hồng ngoại là gì

Khác với camera hồng ngoại thông thường, camera nhiệt hồng ngoại là loại camera thu hình ảnh nhiệt thụ động. Nghĩa là khi vật thể có phát ra bức xạ hồng ngoại (có nhiệt độ), thì camera mới thu được hình ảnh của vật thể.

Đối với loại camera ảnh nhiệt này, nếu toàn bộ trường quan sát của camera có cùng một nhiệt độ, thì màn hình camera chỉ hiển thị một màu duy nhất tương ứng với nhiệt độ đó.

Loại camera này có tác dụng phát hiện vật thể có nhiệt độ chênh lệch bất thường so với môi trường xung quanh. Ví dụ cho ứng dụng của loại camera này là tại cửa an ninh của sân bay, cổng nhà máy có bảo mật cao, xưởng sản xuất công nghệ cao, bến cảng, v.v. Loại camera này có thể phát hiện người bị sốt, động vật, người lạ đột ngột xâm nhập, hoặc dùng để quan sát sự thay đổi nhiệt độ bất thường của máy móc.

Phân loại camera hồng ngoại theo loại tia hồng ngoại sử dụng tương ứng với phạm vi quan sát

Tầm nhìn hay phạm vi quan sát của camera hồng ngoại dựa trên số lượng bóng đèn hồng ngoại và loại tia hồng ngoại được sử dụng. Càng nhiều bóng đèn hồng ngoại thì camera có khả năng nhìn càng xa do cường độ sóng hồng ngoại mạnh hơn. Theo đó thì hình ảnh cũng nét hơn, hình ảnh có độ sâu hơn. Tuy nhiên thì giá thành chắc chắn sẽ cao hơn. Vậy thì cách phân loại camera hồng ngoại theo cách này dựa trên những tiêu chí gì. Xem ngay sau đây:

• IR LED

Loại camera này có tầm nhìn xa tương đối khiêm tốn: 15-20m nhưng cũng cơ bản đáp ứng được nhu cầu giám sát gia đình.

• IR ARRAY LED

Loại camera hồng ngoại này có phạm vi quan sát từ 30-60m, phụ thuộc vào số lượng bóng đèn hồng ngoại mà chiếc camera đó sở hữu. Bức xạ hồng ngoại phủ càng rộng thì camera có góc nhìn càng lớn.

• IR LASER LED

Loại camera này sở hữu bức xạ hồng ngoại laser led, tùy vào số lượng bóng đèn hồng ngoại có thể đạt được khoảng cách quan sát từ 30-80m.

• IR EX LED

Tia hồng ngoại siêu thông minh trên loại camera này cho tầm nhìn xa đến 80m. Đây là một khoảng cách rất xa trong điều kiện bóng tối hoàn toàn.

So sánh camera hồng ngoại với camera thông thường

Dưới đây chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu camera hồng ngoại có những ưu nhược điểm gì so với camera thông thường.

Ưu điểm của camera hồng ngoại là gì?

Sử dụng camera hồng ngoại quan sát ban đêm có thể mạng lại cho bạn rất nhiều lợi ích và ưu điểm như sau:

• Giám sát an ninh khu vực cần theo dõi trong điều kiện ban đêm, ánh sáng yếu hoặc bóng tối hoàn toàn. Nhờ đó mà bạn có thể giám sát được khu vực nằm trong phạm vi quan sát của camera hồng ngoại 24/24.
• Tầm quan sát xuyên đêm cực xa: Camera hồng ngoại wifi có khả năng quan sát được từ khoảng cách 30m trở lên. Do đó, phạm vi giám sát trong tầm kiểm soát của camera hồng ngoại là rất lớn.
• Camera hồng ngoại là loại camera chống trộm hiệu quả: Những vụ trộm cắp thường xảy ra vào ban đêm bởi vì những kẻ trộm có thể lẩn trốn trong bóng tối mà chúng ta không nhìn thấy được. Nhưng nhờ có camera hồng ngoại quan sát ban đêm, những kẻ trộm đang rình mò trong bóng tối sẽ bị đưa ra ánh sáng.
  Các camera hồng ngoại hiện đại hầu hết đều được trang bị chức năng phát hiện chuyển động. Nếu có kẻ gian đột nhập vào nhà của bạn và đi qua tầm quan sát của camera, nó sẽ gửi thông báo đến điện thoại của bạn. Kết hợp camera hồng ngoại với những thiết bị chống trộm khác, bạn và tài sản của bạn sẽ được giữ an toàn một cách tối đa.
• Hình ảnh được camera hồng ngoại xử lý sắc nét: Hình ảnh ban đêm thu được bằng camera hồng ngoại có thể đạt tới độ phân giải Full HD 1080p hoặc Ultra HD hoặc cao hơn, không một chi tiết nhỏ nào trong bóng đêm bị bỏ sót với khả năng của camera hồng ngoại.
• Lắp đặt vô cùng đơn giản: Dòng camera hồng ngoại không dây WiFi thực sự tiện lợi, lắp đặt dễ dàng vì không cần dây nguồn, không cần tên miền quản lý, không cần thiết bị lưu trữ, có thẻ nhớ tự lưu dữ liệu quay được. Hơn thế nữa, bạn có thể kết nối camera với điện thoại của mình bằng phần mềm chuyên biệt.

Chính vì rất nhiều ưu điểm như vậy, nên camera hồng ngoại ngày càng được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống cho mục đích quan sát và giám sát an ninh cho gia đình, cơ quan, cửa hàng, kho bãi, v.v. Góp phần đảm bảo trật tự an ninh xã hội, giảm tệ trộm cắp, tội phạm hoành hành trong đêm tối.

Nhược điểm của camera hồng ngoại là gì?

Bên cạnh những ưu điểm, camera hồng ngoại cũng có những nhược điểm nhất định. Chúng ta hãy cùng xem những nhược điểm của camera hồng ngoại là gì nhé!

• Giá thành cao hơn: Chính vì sở hữu công nghệ quan sát tiên tiến hiện đại và những tính năng vượt trội khác mà camera hồng ngoại thường có giá thành cao hơn đáng kể so với camera thông thường.
• Chi phí sửa chữa lớn: Camera hồng ngoại được trang bị những thiết bị tối tân rất hiếm khi hỏng hóc. Nhưng nếu có hỏng hóc xảy ra thì chi phí sửa chữa khá cao vì thiết bị chứa những linh kiện điện tử đắt tiền.
• Hình ảnh của camera hồng ngoại dễ bị lóa: Chính vì độ nhạy của các cảm biến light sensor rất cao, nên những vật thể có bề mặt phản xạ ánh sáng mạnh như gương, kính, bề mặt kim loại nhẵn, tường trắng sẽ dễ làm hình ảnh mà camera hồng ngoại thu được bị lóa nếu góc phản xạ vuông góc với góc nhìn của camera.
  Chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy vấn đề này khi quan sát hình ảnh của camera hồng ngoại: Nếu có một vật thể phẳng chắn trước camera hồng ngoại thì vật thể đó sẽ sáng lòa lên như thể tự nó phát sáng vậy.
• Không quan sát được trong môi trường có ánh mạnh: Môi trường có ánh sáng mạnh giống như khắc tinh của camera hồng ngoại, trong điều kiện môi trường này hình ảnh của camera hồng ngoại thu được có thể chỉ toàn một màu trắng sáng. 
• Ngoài ra, bạn không thể yêu cầu camera hồng ngoại cho ra hình ảnh có màu sắc chuẩn theo thực tế của vật thể. Hình ảnh của camera hồng ngoại hầu như là đen, trắng, xám.
  Một số loại camera hồng ngoại có thuật toán bù màu như “ColorVu” hoặc “Starlight” cũng chỉ cho ra hình ảnh có màu sắc cơ bản và có thể không đúng thực tế.
• Góc quan sát hẹp: Các loại camera hồng ngoại thường có phạm vi giám sát tương đối hẹp và nhiều điểm mù. Điều này xảy ra do cấu tạo đặc thù của camera hồng ngoại.

Ứng dụng của camera hồng ngoại giám sát

Nhờ có camera hồng ngoại, khả năng quan sát của con người được tăng lên rất nhiều so với trước đây chỉ quan sát được trong môi trường ánh sáng nhìn thấy.

Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu camera hồng ngoại có những ứng dụng quan trọng gì trong đời sống:

Trong hoạt động của con người camera hồng ngoại có ứng dụng là gì

• Lĩnh vực quân sự: Camera hồng ngoại có thể dùng để phát hiện và truy tìm mục tiêu tấn công trong bóng tối.
• An ninh: Tất nhiên rồi, quan sát ban đêm để giám sát an ninh cho tư gia, tòa nhà, công ty, cơ quan, xí nghiệp, v.v. là một trong những ứng dụng phổ biến và quan trọng nhất của camera hồng ngoại.
• Giám sát tội phạm: Camera hồng ngoại có thể được các lực lượng chức năng sử dụng để phát hiện các hoạt động tội phạm vào ban đêm như buôn lậu, trộm, cướp tài sản, tài nguyên, giao dịch mờ ám.
• Tìm kiếm cứu nạn: Tìm người bị nạn hoặc mất tích vào ban đêm. Nhất là những người bị mất tích trên rừng, trên biển, hoặc trong các khu vực không có ánh sáng như hầm ngầm, đường ống dài. Loại camera thường được sử dụng trong những hoạt động này là camera nhiệt hồng ngoại hoặc camera tầm nhiệt.
• An ninh biển: Tuần tra biển ban đêm, phát hiện vật cản trên tuyến đường biển trong đêm, v.v. là những hoạt động trên biển mà camera hồng ngoại phát huy tác dụng rất đắc lực.

Giám sát sự thay đổi nhiệt độ

• Phát hiện bệnh nhân ở nơi đông người: Camera nhiệt hồng ngoại lắp đặt ở các sân bay bến cảng sẽ phát hiện những người có thân nhiệt cao bất thường có nguy cơ mang mầm bệnh lây lan.
• Kiểm tra công trình xây dựng: Tia hồng ngoại có độ phản xạ khác nhau trên các bề mặt khác nhau. Nhờ vậy có thể phát hiện được các vấn đề trong công trình xây dựng như đường ống khí bị rò, hay tường bị thấm nước, v.v.
• Giám sát chất lượng môi trường trong khu vực sản xuất.

Camera hồng ngoại có ứng dụng là gì trong nghiên cứu khoa học

• Nghiên cứu sản phẩm mới
• Chụp ảnh chất hóa học
• Giám sát nguồn phát sinh ô nhiễm
• Nghiên cứu thiên văn
• Nghiên cứu khảo cổ học
• Nghiên cứu âm học
• Điều tra sự cố
• Ứng dụng trong y học: chụp hình ảnh phổ nhiệt độ cơ thể bệnh nhân để chẩn đoán bệnh.

Lưu ý khi chọn mua camera hồng ngoại quan sát ban đêm

Xác định trước nhu cầu

Xác định đúng nhu cầu giám sát hay quan sát an ninh 

• Camera sẽ được lắp đặt ở môi trường nào? Trong nhà hay ngoài trời? 
• Giám sát tư gia hay cơ quan, xí nghiệp, trường học? 
• Cần hình ảnh độ nét cao hay không? 
• Phạm vi quan sát là bao xa? 
• Góc quan sát như thế nào? 
• Có cần lưu trữ dữ liệu dài ngày không?

Đây chính là những câu hỏi quan trọng mà bạn cần xác định được câu trả lời trước khi mua camera hồng ngoại.

Hình ảnh thu được qua camera hồng ngoại

Bạn cần biết rằng camera hồng ngoại có thể chỉ thu được hình ảnh đen trắng trên màn hình quan sát. Bạn không nên quá hy vọng xem được hình ảnh màu sống động qua camera hồng ngoại ngay cả khi dùng loại camera hồng ngoại có màu.

Xác định vị trí lắp camera giám sát hồng ngoại

Dựa vào vị trí lắp camera hồng ngoại bạn có thể ước lượng được khoảng cách tới vật thể cần quan sát, từ đó xác định được loại camera cần mua.

Tìm hiểu tần số bức xạ hồng ngoại phát ra bởi đèn hồng ngoại

Đây là một thông số rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua khi chọn mua camera hồng ngoại.

• Bước sóng bức xạ hồng ngoại từ 750nm đến 840/880nm: Ánh sáng đèn hồng ngoại có màu đỏ dịu, nhìn trực tiếp không hại mắt.
• Bước sóng bức xạ hồng ngoại từ 940nm trở lên: Bức xạ hồng ngoại lúc này hoàn toàn vô hình và camera quan sát hồng ngoại của bạn sẽ hoàn toàn ẩn mình trong bóng tối.

Lựa chọn ống kính cho camera hồng ngoại

Khi lựa chọn ống kính, bạn cần quan tâm đến thông số F-stop. Thông số này là chính là tỷ số giữa độ dài tiêu cự của camera và đường kính của khẩu độ (độ mở cửa trập của camera). 

Con số F-stop tỷ lệ nghịch với khẩu độ. Nếu F-stop càng nhỏ thì khẩu độ càng lớn và camera sẽ thu được nhiều ánh sáng hơn. 

Ta thường bắt gặp thông số F-stop như sau trên thông số camera theo thứ tự từ nhỏ đến lớn: F/2.8 → F/4 → F/5.6 → F/8 → F/11 → F/16 → F/22.

Theo dãy số này, camera có F/2.8 có khẩu độ lớn nhất và có độ nhạy với ánh sáng yếu cao nhất, ngược lại camera có F/22 có khẩu độ nhỏ nhất và độ nhạy với ánh sáng kém nhất.

Xem xét đến chuẩn kháng nước IP của camera hồng ngoại

Camera giám sát hồng ngoại ngoài trời cần có chuẩn kháng nước ít nhất là IP65 trở lên.

Lựa chọn độ phân giải phù hợp

Độ nét của hình ảnh được quyết định chính bởi độ phân giải của camera. Nếu bạn cần quan sát những chi tiết nhỏ một cách rõ ràng như nhìn thấy biển số xe từ xa thì cần chọn loại camera giám sát hồng ngoại có độ phân giải cao.

Lựa chọn camera có dây hay camera WiFi

Nếu camera chỉ lắp cố định một chỗ, bạn có thể lựa chọn camera có dây để cho tín hiệu ổn định hơn.

Ngược lại, nếu nhu cầu của bạn là thường xuyên thay đổi vị trí camera, hãy chọn loại camera không dây kết nối WiFi

Lý do nên mua camera quan sát ban đêm tại Chiêm Tài Mobile là gì

Chiêm Tài Mobile là đơn vị cung cấp chính hãng rất nhiều loại camera giám sát an ninh trong đó có camera quan sát hồng ngoại với mẫu mã đa dạng, giá thành hợp lý từ bình dân đến cao cấp, từ tính năng cơ bản đến nâng cao, trong nhà và ngoài trời.

Các thương hiệu camera mà Chiêm Tài Mobile đang cung cấp bao gồm: Camera IP Xiaomi, Camera IP Ezviz, Camera IP Imou, Camera IP Yi, Camera IP Arenti, v.v.

Nhiều lựa chọn camera hồng ngoại ban đêm giá rẻ

Các camera hồng ngoại quan sát ban đêm chất lượng nhưng giá rẻ có thể kể đến một số loại như sau:

Ngoài ra còn rất nhiều mẫu camera hồng ngoại khác với nhiều tính năng đặc biệt. Mời quý khách quan tâm ghé thăm trực tiếp cửa hàng của chúng tôi tại 147 - 149 Nguyễn Tri Phương, P8, Q5, TPHCM hoặc chi nhánh 128 - 130 Hậu Giang, P6, Q6, TPHCM hoặc gọi điện tới số. 19002667 để được nhân viên chúng tôi tư vấn tận tình.

Hỗ trợ lắp đặt và cài đặt camera hồng ngoại tại nhà

Bên cạnh đa dạng các dòng sản phẩm camera và camera hồng ngoại chất lượng. Chiêm Tài Mobile cũng cung cấp dịch vụ hỗ trợ lắp đặt tại nhà tất cả các khu vực của thành phố Hồ Chí Minh và các khu vực lân cận.

Câu hỏi liên quan về camera hồng ngoại

Camera hồng ngoài ban đêm có màu không?

Câu trả lời là có. Một số loại camera hồng ngoại có trang bị đèn chiếu sáng được cài đặt tự động bật mỗi khi có vật thể chuyển động trong phạm vi quan sát. Khi đèn chiếu sáng được bật lên, hình ảnh thu được sẽ có màu.

Camera hồng ngoại có quay được ma không?

Câu trả lời là không. Camera hồng ngoại được thiết kế để quan sát con người, động vật, phương tiện, và vật thể trong phạm vi quan sát của mình. Với câu hỏi “camera hồng ngoại có quay được ma không”, Chiêm Tài Mobile xin trả lời rằng camera hồng ngoại KHÔNG quay được ma.

Camera hồng ngoại nhìn xa được 100M không?

Câu trả lời là có. Các camera hồng ngoại được trang bị cảm biến hình ảnh cao cấp và loại tia laser công nghệ cao tiên tiến, số bóng hồng ngoại nhiều, có thể nhìn xa được tới 100M hoặc xa hơn.

---

Vậy là qua bài viết này, hy vọng Chiêm Tài Mobile đã giúp bạn trả lời được một cách đầy đủ nhất câu hỏi camera hồng ngoại là gì? Hiểu về nguyên lý và cơ chế hoạt động của camera hồng ngoại. Biết cách phân biệt các loại camera hồng ngoại, nắm được các tính năng cơ bản của camera hồng ngoại. Mong rằng bài viết sẽ giúp bạn lựa chọn và lắp đặt được loại camera hồng ngoại đúng với nhu cầu và mục đích sử dụng của minh.