Инфракрасный прожектор

Как намекает заголовок, прожектор этот не совсем обычный. Светит он в инфракрасном диапазоне (чаще всего это 850нм или 940нм), не видимом для человеческого глаза. Применяются такие осветители вместе с системами видеонаблюдения, для освещения ключевых объектов, за которыми ведётся наблюдение. Под разные дистанции существуют прожекторы под разный угол освещения, который обычно указывается в характеристиках — 15, 30, 45 или 90 градусов, т.е. чем меньше угол луча, тем более узкий пучок света и тем дальше он светит. Кто пользовался хотя бы фонариком с регулируемой фокусировкой — тому этот принцип знаком. Подробности внутри.
PS. Сначала думал, что обзор получится небольшой, однако в процессе написания объём вырос и утяжелился анимированными изображениями, так что следим за трафиком.

Технические характеристики:

Цвет: Серебрянный
Материалы: Алюминий + Стеклянное окошко
Высота на подставке: 70mm
Диаметр: 62mm
Питание: DС 12V 2A
Мощность: >0.95W
Длина шнура: 22.05" / 56cm
Влагозащищенность: Yes
Пылезащищенность: Yes
Класс защиты: Light Up
Угол свечения: 45° (Default)
Дистанция свечения: 0-50м
Длина волны: 850nm
Рабочая температура: -20°C to+50°C

Согласно этой найденной в сети таблице, при 45 градусах можно подсвечивать объекты на удалении 30м:

Внешний вид. Размеры. Вес

Когда я забирал посылку с почты, то пощупав пакет, заметил, что его содержимое по габаритам какое-то подозрительное мелкое, чему сперва насторожился. Дело в том, что на физические размеры прожектора в описании лота я не обратил внимания, а по фотографиям сложилось впечатление, что его ширина должна быть в пределах 10-12 см. Получился такой небольшой самообман, который весьма распространён, когда по фотографиям предмет кажется большим, а по факту оказывается меньше ожидаемого. Всегда читайте характеристики.
Сама упаковка оставила желать лучшего, ибо отсутствовала пупырка и тому подобный наполнитель, товар был упакован просто в картонную ноунеймовскую коробку и вложен в пакет.

Как заявлено в характеристиках, материал корпуса алюминий. Сверху покрыт эмалью.
Простая конструкция: сам излучатель в куполообразном корпусе на вращающемся кронштейне и короткий шнур с разъёмом под блок питания. Ничего иного в комплекте больше небыло.





Кронштейн держится на двух винтах:


Шнур проходит через гермоввод, который зафиксирован крепко, следы на гранях — моя попытка его крутануть — не получилось. А вот отслоившаяся краска у основания гермоввода — была уже изначально:


С двух сторон, на стыке половинок корпуса наклеено две наклейки: первая с серийным номером под защитным слоем и сайтом, который сейчас недоступен; на второй наклейке имеются название бренда и модель — BISETU PT-4040, характеристики блока питания, необходимого для питания устройства — 12В 2А, штрих код:



На лицевой стороне видно стеклянное окошко, за которым скрываются четыре мощных светодиода (850нм) с коллиматорами, которые как раз и формируют угол освещённости. Также можно заметить частицы пыли. Если присмотреться к рельефному рисунку на линзах коллиматоров, то можно увидеть, что они не все одинаковы.
У продавца в лоте сказано, что по умолчанию угол освещения прожектора составляет 45 градусов, что рассчитано для подсвечивания объектов на некотором удалении от камеры, 20-50м, как заявляет производитель.
При оформлении заказа, я не нашёл как оставить примечание для продавца, чтобы тот вложил излучатель, рассчитанный на более узкий угол — 30 градусов. Мне это не понравилось, ведь продавцы на али позволяют без проблем связаться с ними и при заказе в примечании поменять на тот угол, который более подходит под задачи, а именно 30, 45, 60, 90 градусов.
По центру зелёненький — фоторезистор, контролирующий освещённость. Пока вокруг светло, прожектор автоматически выключается, когда темнеет — включается.


Фото в руке


Размеры на самом деле небольшие: всего 6 с небольшим сантиметра общий диаметр вокруг излучателя, что соответствует спецификации. А вот длина шнура оказалась значительно меньше, чем указано было в лоте — даже до 40см не дотягивает, это более, чем на 15 см меньше заявленной длины. Диаметр отверстия под болт в кронштейне — 5.5мм. Общий вес прожектора вместе со шнуром — 172 грамма.



Диаметр коллиматора 18.4мм, а внутренней окружности «стакана», надеваемого непосредственно на светодиод — 5.4мм

РАЗБОР

Перед разборкой предварительно были сняты обе наклейки и выкручена передняя часть корпуса, которая со стеклом. У основания резьбы имеется резиновое кольцо-уплотнитель, для защиты внутренностей от попадания внутрь корпуса прожектора капель воды.



Стекло в крышке тоже обрамлено уплотнителем по периметру:



Здесь плохо видно, но плата со светодиодами прикручена всего на двух болтах. Выкручиваю их.





Снять коллиматоры оказалось непростой задачей, так как во-первых они были приклеены к плате:


Во-вторых, они оказались защёлкнуты на корпусах самих светодиодов, что увеличивает риск их расшатать или вовсе оторвать от платы. В некоторых камерах с ИК-подсветкой китайцы реализуют более разумное решение — крепят коллиматоры непосредственно на сквозных отверстиях на плате, в которых фиксируются защёлки.



Плата выполнена из алюминия, которая играет при этом роль тепловода, и к основной плате она крепится при помощи двух латунных стоек. Слева белый — 4-контактный разъём, два верхних контакта замкнуты на фоторезисторе, два нижних контакта подведены непосредственно к инфракрасным светодиодам, которые соединены здесь последовательно и припаяны к плате. Мне попадалась информация, что в некоторых ИК-прожекторах светодиоды просто прижимаются к плате на подпружиненных контактах, что не есть хорошо.



Плата с драйвером также держится на двух винтах:


Управляет всем делом драйвер на основе популярного в народе PT4115 с максимально поддерживаемым выходным током 1.2А



На плате имеется четыре 2-контактных разъёма в белых корпусах, один используется для входного питания 12В, два других для фоторезистора и подключения светодиодов. Вот для чего здесь имеется четвёртый разъём неподключенный, что располагается над диодом SS24 — непонятно:


Также не ясен момент с полярностью контактов, что идут к светодиодам — на основной плате со стороны красного провода, который на самом деле является плюсом, подписано как минус, а чёрный, как плюс:


Крепление шнура питания с внутренней стороны корпуса плотное и надёжное, не проворачивается:

Тесты и замеры

Примечание 1. Стоит при этом отметить, что большинство бытовых камер оснащается инфракрасным фильтром, покрывающим матрицу — он отсекает значительную часть инфракрасного излучения, но некоторую её часть он всё же пропускает

Примечание 2. В действительности же, если смотреть на работающий инфракрасный прожектор, то светодиоды с длиной волны 850нм, как в нашем случае, визуально излучают малиновое свечение. К сожалению, моя техника в связи с примечанием 1 не может передать это, поэтому прикладываю фото из сети:

В случае же со светодиодами с длиной волны 940нм — визуальное свечение (если смотреть просто глазами) очень слабое или вовсе незаметное, поэтому их используют, если необходимо скрыто подсвечивать объект, однако общая освещённость (если смотреть через камеру со снятым ИК-фильтром) уже становится хуже, чем у 850нм диодов.
Итак, 850нм освещает хорошо, но заметен в темноте малиновым свечением, 940нм — освещает хуже, но практически незаметен для глаз.

Для начала посмотрим, как прожектор вообще светит, через объектив камеры. Как я уже сказал, ИК-фильтр в камере частично пропускает излучение, в итоге на снимке оно получается не малиновым, а уже светло-фиолетовым:


Если медленно приближать и отдалять палец от фоторезистора, то и яркость свечения будет меняться плавно:


Померил ток в режиме максимального свечения — 0.8А при максимальном выходном для контроллера 1.2А, небольшой запас есть.


Напряжение, подаваемое на светодиоды, около — 6.5В


Включил прожектор, приложив щуп к плате у основания светодиода. Через час температура дошла до 60 градусов, спустя 10 минут она поднялась ещё на 1 градус. Можно сказать, проблем с избыточным нагревом тут нет, алюминиевая пластина по всей видимости хорошо отводит тепло.

Как освещает

Главный вопрос. Осталось посмотреть, насколько прожектор хорошо или плохо подсвечивает объект, расположенный на удалении. Сразу хотелось бы извиниться, что тестирование пришлось провести при съёмке на аналоговую камеру, цифровой у меня пока нет, но всё же надеюсь, что смогу прояснить этот важный момент и на аналоге.

Когда я впервые включил прожектор в пределах комнаты и посмотрел потом образцы записи, сразу стало наглядно видно, что для помещения он (угол освещения 45 градусов) никак не предназначен, поскольку световой поток представляет собой узконаправленный пучок, при этом лишь частично освещая ближнее пространство.
Ниже прикладываю перечень сравнительных тестов:

Коридор, 7м
Просто направленный свет. Как видно на сравнительных фото, со штатной подсветкой стена и хлебопечь видны довольно мутно, а со включенным прожектором — уже пересвет.

Кроп:



Попутно решил разобраться с коллиматорными насадками, которых здесь, как я показал выше — два типа. Тест был простой: каждая пара одинаковых коллиматоров зажималась двумя пальцами, чтобы сравнить потом, как изменяется при этом свет.
Сперва зажал одну пару, которая, как оказалось, отвечает за ближний свет.

Ближний свет (широкоугольные коллиматоры периодически закрываются)



Ну и другую пару, которая направляет свет вдаль.
Дальний свет (узкоугольные коллиматоры периодически закрываются)



Ёлка и машина, до последней примерно 12м:


Кроп:


Анимация:


Машина подальше, 20м:


Кроп:


Анимация:

Выводы, особенности, плюсы и минусы

При покупке такого прожектора, например на али, некоторым покупателям он приходит иногда с сюрпризом, как например с продетым через отверстие в кронштейне шнуром, что сделает его монтаж значительно «веселее»:


Или с незакреплённой платой драйвера внутри корпуса:


Кстати, отличие может быть не просто в цвете платы, но и в используемом драйвере, например, как видно в соседнем обзоре на прожектор (90 градусов) — уже применена другая микросхема — T6322A — насколько она лучше или хуже PT4115, было бы неплохо почитать комментарии, известно лишь то, что PT4115 более известен и распространён.


Подобный прожектор рассматривался к приобретению ещё давно, однако от покупки останавливали отзывы, что у одних он светит «слишком узко» или «освещает не дальше одного метра», всё потому что покупатели зачастую игнорируют такой параметр, как угол освещения, а продавцам, которые не сумели прочесть мысли на расстоянии, лепят гневные отзывы. Я же, начитавшись подобных отзывов и будучи не особо осведомлённым в этих нюансах, решил не покупать тогда вслепую, но данный тест мне помог в этом разобраться, за исключением одного — момент с коллиматорными насадками, почему здесь их используется два типа — ошибка производителя или способ найти «золотую середину», непонятно. По сути получается, что вдаль светят всего лишь два светодиода, придётся поискать ещё парочку коллиматоров с узким углом.
К плюсам отнесу: выполнение своей функции, отсутствие сильного нагрева.
К минусам же — крепление коллиматоров, короткий шнур питания, несерьёзную упаковку и малиновое свечение светодиодов 850нм, что не даст использовать его скрытно.

Дополнение.

В комментариях мне сообщили (спасибо Theo за наводку), что величина угла рассеивания может обозначаться на самих коллиматорах. Я снял сперва широкоугольный, соскоблив клей с основания, увидел значение 90 — теперь хотя бы стало понятно, какой это угол


Однако на других коллиматорах уже ничего не обозначено