Was ist eine Nachtsichtkamera?
Sicherheitskameras haben seit ihrer Markteinführung einen langen Weg zurückgelegt. Heute verfügen die meisten Sicherheitskameras über einen Nachtsichtmodus, der es ihnen ermöglicht, in völliger Dunkelheit zu sehen und Aufnahmen zu machen. In diesem Artikel wird erläutert, wie diese aktuellen Nachtsicht-Überwachungskameras funktionieren und welche unterschiedlichen Technologien zur Erfassung und Aufzeichnung im Dunkeln eingesetzt werden.
Wie funktioniert eine Nachtsicht-Überwachungskamera?
Es gibt verschiedene Arten von Nachtsichtgeräten, die derzeit auf dem Markt erhältlich sind. Dabei handelt es sich nicht um Generationsunterschiede (z. B. Gen1, Gen2, Gen3), sondern um technologische Unterschiede wie Digital und Analog. Die meisten Sicherheitskameras verwenden ein digitales System, während analoge Systeme typischerweise in Nachtsichtmonokularen, -brillen oder Waffenzielgeräten verwendet werden und nach ihrer Generationsstufe (Gen1, Gen2, Gen3) unterschieden werden.
Digitales Nachtsichtgerät
Digitale Nachtsichtsysteme basieren auf einem eingebauten Chip und Sensor, um Bilder bei schlechten Lichtverhältnissen zu erfassen. Wie die meisten Kameras verfügen sie über die Möglichkeit einer digitalen Zoomverbesserung. Diese digitalen Systeme können sowohl bei Tag als auch bei Nacht eingesetzt werden, da keine Gefahr besteht, dass die eingebauten Komponenten durch Lichteinwirkung beschädigt werden. Genau wie bei Kameras, Telefonen oder Rekordern kann man die Verstärkung (Lichtempfindlichkeit) hoch- oder herunterregeln.
Analoge Nachtsichtgeräte
Der Hauptunterschied zwischen digitalen und analogen Systemen besteht darin, dass bei analogen Systemen vergrößerte Linsen verwendet werden (ähnlich wie bei einem herkömmlichen Zielfernrohr), jedoch mit einer Photokathoden-Bildverstärkerröhre in der Mitte des vergrößerten Glases. Diese Röhren sammeln das gesamte verfügbare Umgebungslicht und strahlen ein grünes (grüne Phosphorröhren) oder weiß-schwarzes (weiße Phosphorröhren) Bild des betrachteten Objekts oder Gegenstands ab.
Infrarot-Nachtsicht
Überwachungskameras arbeiten mit Infrarot-Nachtsichtgeräten, die mit Infrarotlicht arbeiten. Dieses Infrarot (IR)-Licht ist für das bloße Auge völlig unsichtbar. Die meisten Sicherheitskameras sind heute mit eingebauten Infrarot-LEDs ausgestattet, die eine Nachtsicht bei schlechten Lichtverhältnissen oder ohne Licht ermöglichen.
Nachtsicht bei schwachem Licht
Die Nachtsicht bei schwachem Licht basiert auf der Bildverstärkungstechnologie (analog), um ein farbiges Nachtsichtbild in einer sehr schwach beleuchteten Atmosphäre zu liefern. Analoge Systeme zeigen das Bild entweder in einem grünen Farbton oder in einem weiß/schwarzen Bild, abhängig von der verwendeten Bildverstärkerröhre (grüner oder weißer Phosphor).
Wichtige Merkmale von Nachtsichtkameras
Eine gute Nachtsichtkamera sollte mehrere wichtige Merkmale aufweisen:
- Starke IR-Beleuchtung, vorzugsweise adaptiv
- Fähigkeit, vom Farbmodus auf Schwarz-Weiß umzuschalten
- Hohe Lichtempfindlichkeit des Sensors
- ICR-Filter
- Wetterfestes Gehäuse
IR-Beleuchtung
Der Beleuchtungswinkel sollte idealerweise mit dem Blickwinkel des Kameraobjektivs übereinstimmen. Andernfalls kann das Bild einen hellen Fleck in der Mitte des Bildes und dunkle Bereiche an den Rändern bekommen. Die Leistung der IR-Beleuchtung bestimmt die Reichweite, und je größer dieser Parameter ist, desto mehr Leistung wird für die Beleuchtung benötigt.
Tag/Nacht-Modus
Die Möglichkeit, automatisch von Farbe auf Schwarzweiß und umgekehrt umzuschalten, ist ebenfalls ein Muss bei der Auswahl von Kameras mit Nachtsichtfunktion, da die Kamera bei Dunkelheit am besten in Schwarzweiß aufnimmt.
Empfindlichkeit
Die Lichtempfindlichkeit der Kameramatrix sollte so hoch wie möglich sein. Um zum Beispiel in einer mondlosen Nacht mit klarem Sternenhimmel ein normales Bild zu erhalten, muss die Kamera eine Empfindlichkeit von 0,001 Lux haben. Mit dieser Empfindlichkeit können Heimüberwachungskameras mit Nachtsichtfunktion nachts ein anständiges Schwarz-Weiß-Bild erzeugen.
ICR-Filter
Der ICR-Filter ist ein beweglicher mechanischer IR-Sperrfilter, der sich vor den Kameras mit Nachtsicht-Sensor befindet. Tagsüber verschließt der Filter die Matrix, bei Einbruch der Dunkelheit verschiebt er sich zur Seite, so dass mehr Licht den Kamerasensor erreichen kann.
Gehäuse
Wenn eine Videoüberwachungskamera mit Nachtsichtfunktion im Freien installiert werden soll, lohnt sich die Anschaffung von Geräten mit einem speziellen Schutzgehäuse, das hohen und niedrigen Temperaturen sowie widrigen Umweltfaktoren – Staub und Feuchtigkeit – standhält.
Einschränkungen von Nachtsichtkameras
Kameras mit Nachtsicht haben Eigenschaften, die nur für diesen Gerätetyp spezifisch sind. Diese Eigenschaften können auch den Nachteilen von Nachtsichtkameras zugeschrieben werden:
- Hohe Empfindlichkeit gegenüber kleinen Partikeln in der Luft – Staub, Regen, Schnee
- Bildschwankungen bei instabilen Energiequellen
- Beschränkte Ressourcen an IR-LEDs
Fazit
Es gibt mehrere Schlüsseltechnologien für die Weiterentwicklung von Sicherheitskameras. In erster Linie die Weiterentwicklung digitaler und analoger Komponenten, die den Tag/Nacht-Betrieb von Nachtsichtkameras ermöglichen. Aufgrund der Unterschiede in der Technologie ist es wichtig, darauf hinzuweisen, dass digitale Nachtsichtgeräte die billigsten und budgetfreundlichsten der oben genannten Geräte sind, während analoge Nachtsichtgeräte aufgrund der Kosten für die Bildverstärkerröhren und der insgesamt höheren Klarheit und Auflösung einen höheren Preis haben. Da sich die Technologie weiter entwickelt und die Geräte kompakter und billiger werden, wird sich der Trend zu leistungsfähigeren, technologischen und fähigen Geräten auf dem Markt durchsetzen.
