Źródła światła

Istnieje wiele tanich źródeł światła stosowanych do oświetlenia lub do zastosowań przemysłowych: żarówek wolframowych lub halogenowych, świetlówek, lamp LED itp. Niektóre z tych źródeł oferują regulowaną intensywność emitowanego światła. Jednakże istnieje bardzo niewiele skalibrowanych źródeł światła o dokładnie znanych parametrach fotometrycznych / radiometrycznych. Źródło światła można uznać za skalibrowane, gdy jego użytkownik może precyzyjnie regulować parametry fotometryczne / radiometryczne, takie jak luminancja (lub natężenie oświetlenia), promieniowanie (lub natężenie napromienienia) w określonym spektrum. Takie źródła światła są potrzebne w wielu zastosowaniach, w tym w systemach do testowania noktowizorów, kamer VIS-NIR i kamer SWIR. Kolejnym krytycznym wymaganiem dla profesjonalnych skalibrowanych źródeł światła jest możliwość symulowania warunków oświetleniowych spotykanych w rzeczywistych warunkach. Praktycznie oznacza to ultra-wysoką dynamikę regulacji natężenia światła w celu symulacji zarówno warunków dnia / nocy, jak i symulacji różnego spektrum światła. Inframet oferuje szereg skalibrowanych źródeł światła, które można podzielić na trzy grupy:

   1. Wielokanałowe (halogenowe / LED) źródła światła,
   2. Jednokanałowe (halogen) źródła światła,
   3. Źródła wielkopowierzchniowe.

Źródła światła z pierwszej grupy (kodowane jako źródła światła DAL / SAL) są zoptymalizowane do użycia w systemach do testowania kamer VIS-NIR i kamer SWIR. Źródła te będą symulować warunki oświetlenia spotykane w rzeczywistych sytuacjach: od ciemnych nocy w górach Afganistanu po wyjątkowo jasne dni na arabskich pustyniach. Taka realistyczna symulacja jest możliwa tylko przy użyciu źródeł światła o następujących cechach:

  1. Ultra wysoka dynamika (stosunek maksymalnego natężenia światła do minimalnego natężenia światła) źródła światła na poziomie powyżej 10 ^ 10 (potrzebne do symulacji zarówno jasnych dni, jak i ciemnych nocy),
  2. Zmienne spektrum światła w zakresie VIS-SWIR (potrzebne do symulacji zmienności widma oświetlenia i różne właściwości odbijające oświetlanych obiektów),
  3. Zdolność do emitowania światła ultrafioletowego o wysokiej intensywności (potrzebnego do symulacji warunków spotykanych na obszarach przybrzeżnych lub w górach, które mogą być szkodliwe dla niektórych czujników obrazowania).

Źródła światła kodowane jako DAL / SAL należą do pierwszej grupy. Te źródła działają poprzez połączenie światła z kilku kanałów: żarówki halogenowej o temperaturze barwowej 2856 K i kilku źródeł LED. Intensywność żarówki halogenowej jest regulowana za pomocą tłumika opto-mechanicznego, który zmienia natężenie światła, ale nie zmienia jego temperatury barwowej. Natężenie źródeł LED jest regulowane elektronicznie za pomocą zaawansowanego systemu elektronicznej regulacji / stabilizacji. Natężenie promieniowania UV LED nie jest regulowane. Spektrum emitowanego światła można regulować, przełączając kanały LED lub mieszając światło halogenowe z LED. Regulacja widma emitowanego światła jest dodatkowo wspierana przez zestaw zewnętrznych filtrów spektralnych. Źródła światła DAL / SAL wyglądają  tak samo, ale istnieją pewne różnice konstrukcyjne: różne powłoki integratora, nieco inne źródło halogenowe i różne źródła LED. DAL jest zoptymalizowany do testowania kamer VIS-NIR czułych do około 1000 nm; SAL - do testowania kamer SWIR czułych do około 1700 nm.


Rys. 1. Zdjęcie źródła światła DAL

Rys. 2. Zdjęcie źródła światła SAL

Źródła światła DAL / SAL zaprojektowano do współpracy z kolimatorami w systemach pomiarowych Inframetu. Projektory obrazu (kolimatory) wymagają od źród światła lambertowskiej emisji światła tylko w wąskim kącie (zwykle poniżej 10°). Dlatego źródło światła DAL / SAL zachowuje się jak źródło lambertowskie przy kątach emisji do 15°). To ograniczenie jest niedopuszczalna w zastosowaniach, w których źródło światła jest wykorzystywane jako niezależny blok. Do niektórych zastosowań, apertura źródeł DAL / SAL (40 mm) jest za mała. Dlatego Inframet oferuje również źródło światła H40, źródło światła L150 i źródło światła H150.

H40 to halogenowe źródło, emitujące światło o temperaturze barwowej 2856K. Technicznie można je traktować jako uproszczone źródło światła DAL bez kanałów LED i ze zmodyfikowanym emiterem światła. Apertura w źródłach H40 jest taka sama jak w źródłach DAL / SAL (40 mm), ale istnieją dwie ważne zmiany: a) Źródło zachowuje się jak źródło lambertowskie do 60°, b) zdolność do współpracy z jasnymi kolimatorami o niskiej liczbie otworu F (stosunek ogniskowej do apertury może wynosić nawet jeden).

Druga zmiana oznacza, że ​​dzięki użyciu dodatkowego jasnego kolimatora można zwiększyć aperturę (zazwyczaj do 200 mm), zachowując jednocześnie wystarczający kąt emisji. W praktyce oznacza to, że źródło światła H40 współpracujące z serią jasnych kolimatorów refrakcyjnych CRAD umożliwia kalibrację kamer VIS-NIR lub SWIR z optyką do 200 mm.

Rys. 3. Zdjęcie źródła światła H40

Rys. 4. Zdjęcie źródła światła H40 z kolimatorem CRAD

Możliwość bezpośredniej kalibracji kamer VIS-NIR i kamer SWIR o dużej optyce można również uzyskać za pomocą źródeł światła o dużej aperturze. Oferowane są dwa takie źródła światła: L150 i H150. L150 to jednokanałowe, ultrakompaktowe źródło LED emitujące światło z wykorzystaniem emitera o średnicy 150 mm. Emisja w różnych pasmach widmowych jest możliwa: VIS, NIR lub w SWIR. H150 to źródło halogenowe, które emituje światło za pomocą emitera o średnicy 150 mm. Źródło emituje polichromatyczne światło o temperaturze barwowej 2856K w zakresie VIS-SWIR.

Rys. 5. Zdjęcie źródła światła L150

Rys. 6. Zdjęcie źródła światła H150