Источники света

Существует множество недорогих источников искусственного освещения, используемых для освещения или для промышленного применения: вольфрамовые или галогенные лампы, люминесцентные лампы, светодиодные лампы и т.д. Некоторые из этих источников предлагают регулируемую интенсивность излучаемого света. Однако имеется очень мало откалиброванных источников света точно известных фотометрических/радиометрических параметров. Источник света можно считать откалиброванным, когда его пользователь может точно регулировать фотометрические/радиометрические параметры, такие как яркость (или освещенность), светимость (или облученость) в определенном интересующем спектре. Такие источники света необходимы во многих приложениях, включая системы для тестирования приборов ночного видения, камер VIS-NIR и камер SWIR. Еще одним критическим требованием к профессиональным калиброванным источникам света является способность имитировать условия освещения, встречающиеся в реальных условиях жизни. Практически это означает сверхвысокую динамику регулирования интенсивности света для имитации как дневных, так и ночных условий и имитации различного спектра света. Inframet предлагает ряд откалиброванных источников света, которые можно разделить на три группы:

1. Многоканальные галогенные источники /светодиодные источники света,
2. Одноканальные галогенные источники света,
3. Источники света с большим эмиттером.

Источники света из первой группы (кодированные как источники света DAL/SAL) оптимизированы для использования в системах для тестирования камер VIS-NIR и камер SWIR. Ожидается, что эти источники будут имитировать условия освещенности, встречающиеся в реальных сценариях жизни: от темных ночей на горах Афганистана до ультра ярких дней в арабских пустынях. Такое реалистичное моделирование возможно только с использованием источников света следующих функций:

  1. Сверхвысокая динамика (отношение максимальной интенсивности света к минимальной интенсивности света) источника света на уровне более 10^10 (необходима для имитации как ярких дней, так и темных ночей),
  2. Переменный спектр света в диапазоне VIS-SWIR (необходим для моделирования изменения спектра входящего света и изменения отражающих свойств объектов под наблюдением),
  3. Возможность испускать ультрафиолетовый свет высокой интенсивности (необходимый для имитации условий, встречающихся в прибрежных районах или высокогорных горах с высоким УФ-светом, которые потенциально могут повредить некоторые датчики изображения).

Два источника света кодируются как DAL/SAL, принадлежащие первой группе. Эти источники света работают путем объединения света с нескольких каналов: галогенной лампы с цветовой температурой 2856 К и нескольких источников светодиодов. Интенсивность галогенной лампы регулируется с помощью оптико-механического аттенюатора, который изменяет интенсивность света, но не меняет цветовую температуру. Интенсивность источников светодиодов регулируется электронным способом с использованием передовой электронной системы регулирования/стабилизации. Интенсивность УФ-светодиода не регулируется. Спектр излучаемого света можно регулировать путем переключения световых каналов или путем смешивания света от галогенного канала со светодиодными каналами. Регулирование спектра испускаемого света дополнительно поддерживается набором внешних спектральных фильтров. Источники света DAL/SAL выглядятся внешне одинаково, но есть некоторые отличия в дизайне: различное покрытие интегрирующей сферы, слегка отличающийся источник галогенов и различные источники светодиодов. DAL оптимизирован для тестирования камер VIS-NIR, чувствительных до 1000 нм; SAL - для тестирования камер SWIR, чувствительных до 1700 нм.


Рис.1. Фото источника света DAL

Рис.2. Фото источника света SAL

Источник света DAL/SAL предназначен для взаимодействия с коллиматорами в тестовых системах Inframet. Проекторы изображения (коллиматоры) требуют от источника света Ламбертового излучения только под узким углом (обычно ниже 10 °). Поэтому источник света DAL/SAL ведет себя как полностью Ламбертовый источник при углах излучения до 15 °). Эта ограничение Ламбертового источника неприемлемо для приложений, где источник света используется как независимый блок. Далее, есть приложения, где диафрагма светоизлучателя источников DAL/SAL (40 мм) слишком мала. Поэтому Inframet предлагает также источник света H40, источник света L150 и источник света H150.

H40 - одноканальный галогенный источник, который излучает свет с цветовой температупой 2856K. Технически он может рассматриваться как упрощенный источник света DAL без светодиодных каналов с модифицированным светоизлучателем. Диаметр светоизлучателя в источниках H40 те же, что в источниках DAL/SAL (40 мм), но есть два важных изменения: a) угол Ламбертового излучения достигает 60 °, б) способность взаимодействия с яркими коллиматорами малого относительного отверстия (отношение фокусного расстояния к диаметру диафрагмы может быть единицей).

Второе изменение означает, что при использовании дополнительного яркого коллиматора можно увеличить апертуру источника света (обычно до 200 мм), сохраняя при этом достаточный угол излучения. Практически это означает, что источник света H40, взаимодействующий с серией ярких CRAD рефракционных коллиматоров, позволяет калибровать камеры VIS-NIR или камеры SWIR с оптикой размером до 200 мм.

Рис.3. Фото источника света H40

Рис. 4. Фото источника света H40, интегрированного с коллиматором CARD

Возможность калибровки камер VIS-NIR и камер SWIR большой оптики также может быть напрямую получена с использованием источников света большого излучателя. Предлагаются два таких источника света: L150 и H150. L150 - это одноканальный, ультракомпактный (тонкий дизайн) светодиодный источник, излучающий свет с использованием излучателя диаметром 150 мм. Возможна эмиссия в разных спектральных полосах: видимой, ближней инфракрасной (NIR) или коротковолновой инфракрасной (SWIR). H150 - единственный канал, галогенный источник, который излучает свет с использованием излучателя диаметром 150 мм. Источник излучает полихроматический свет спектра 2856K в диапазоне VIS-SWIR.

Рис. 5. Фото источника света L150

Рис.6. Фото источника света H150