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红外相机感应相关知识

2022-04-08
红外相机感应距离与相机的红外传感器单位面积接收到的热量强度变化或差异相关,所以触发距离受很多因素的影响,主要包括:触发源的体积及表面衣物或毛发覆盖程序,环境温度,湿度,安装高度与角度,还有行走的方向和速度。

一、触发源的体积越大,衣物或毛发覆盖越少,辐射的热量则越强,距离会越远。比如大象的感应距离肯定会远远大于老鼠,同样体积大小的猫的感应距离会大于穿山甲。

二、环境温度越低,触发源与环境温差则越大,感应会更灵敏,所以在大夏天时,如果环境温度已经到35度左右,相机的感应会很不灵敏。而在冬天时,温血动物在环境中相对特别突出,所以感应会更灵敏。

三、湿度越小,热辐射衰减更少,感应距离会更远。热辐射其实就是红外波的传播,湿度大传播衰减严重,自然传播的距离就短。

四、相机的安装高度及角度恰当,使得相机红外传感器能正对触发源中心,感应距离会更远,拍摄效果也会更好。

五、触发源的移动方向恰好与镜头视野中心线垂直,感应距离会更远。红外相机的红外传感器中有A,B两个感应源,相机触发的本质其实是A,B两个感应源同一时间时感应到不同强度的热量,从而产生电压差,既而给出触发信号。由于A,B感应源是水平横向分布的,所以如果有一个绝对稳定的热源,沿着A,B感应源的中心线完全垂直的移动,保证A,B感应源感应到的热量每时每刻完全一样,相机是不会产生触发信号的,所以当动物垂直于相机移动时,感应灵敏度会降低。结合第四点,安装时既要保证相机有更大的拍照范围,又要与兽道形成一定的夹角以保证更好的触发。
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六、另外,感应距离在视野中心线处会最远,越往两侧感应距离会越近。这是因为红外相机的红外传感器前面用于聚光的菲涅透镜的原理所致,热源在中心位置时聚光效果最集中,越往边聚光效果越差,从而在中心时接收到的热量最大,越往边热量越弱。


结合红外相机感应的这些原理,总体来讲,为了保证稳定的触发及最好的拍摄效果,与兽道的最佳安装距离与角度我们大致可以总结得出以下经验:一般最远感应距离大概为动物体长(不含尾巴)的20倍。但由于感应距离与环境温度、湿度、安放高度、动物移动速度、动物毛皮类型及厚度相关,所以在计算感应距离时,建议为最远距离的70%,以确保相机感应的可靠性。另外不同体型的动物占画面的比例也是不一样的,结合国内动物的特征,2-10米为最佳拍照距离,而最佳拍照距离可以大概为最远感应距离的一半。根据以上理论,以一只驱干长0.5米的豹猫为例,最远感应距离约为0.5米*20=10米,稳定感应距离约为10米*70%=7米,最佳拍照距离则是7米的一半为3.5米,所以在安装相机时可以将相机安放在离兽道为3-4米的位置。但为了拍到更长的兽道且保证更有效的感应,相机与兽道的角度应控制在30-60度为最好,尽量不要垂直或水平于兽径。当然如果是像穿山甲类的洞穴定点监测则不用如此考虑,一般将相机安装在洞穴前面两米左右(如果是广角镜头相机安装距离可以更近一点),洞穴在视野中心就行。
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