Если инфракрасный не виден, почему красные светодиоды?

Если инфракрасный свет не виден человеческому глазу, то почему большинство телевизионных пультов дистанционного управления и камер видеонаблюдения имеют видимый красный светодиод, который горит, когда излучается инфракрасный свет?

Этот видимый красный свет присутствует как удобство (введенное милостью разработчика компонентов?) или как побочный продукт излучения реального инфракрасного света?

Возможно ли, чтобы инфракрасный свет излучался без этого видимого красного цвета?

введите описание изображения здесь

Вы видите инфракрасное излучение своими глазами или с помощью ПЗС-камеры? ПЗС-камера чувствительна к инфракрасному излучению, но обычно цветовые фильтры отфильтровывают его по всем каналам.
@OskarSkog Я не вижу инфракрасный свет своими глазами, но я вижу маленькие красные светодиоды, как показано на этом рисунке. Этот видимый красный свет присутствует как удобство (по милости разработчика компонента) или как побочный продукт излучения реального инфракрасного света?
Если вы видите его невооруженным глазом, то это красный светодиод. Похоже, это удобная функция, так как я не вижу красного света на моем пульте. (Однако камера моего телефона видит этот свет.) // Возможно, это УФ, а не ИК.
Ваша картинка больше похожа на иллюстрацию, чем на настоящую фотографию, с добавлением красных элементов, чтобы она выглядела круто.
@DmitryGrigoryev Спасибо Google Image Search за фото. Как я упоминал в комментарии ниже, изображение может быть отфотошоплено, а может и нет, однако, согласно моим наблюдениям, оно представляет собой общий вид таких камер с этими видимыми красными светодиодами.
Светодиоды @OskarSkog — это не лазеры. Они не излучают ни одной чистой длины волны. Если вы видите тусклое красное свечение инфракрасного излучателя, вы, вероятно, видите видимый хвост спектра мощности, который содержит гораздо более яркий невидимый компонент.
вероятно также указание на то, что вас записывают и камера включена, а не только для галочки. Таким образом, такие светодиоды могут служить двум целям (осветитель и индикатор).
Телевизионные пульты обычно не имеют видимого светодиода на переднем крае, который направлен на телевизор!!! Он у них на кнопочной панели (сейчас часто под полупрозрачными, сами софт-кнопки), как обратная связь о том, что в пульте есть батарейки (работает).

Ответы (10)

Простой ответ заключается в том, что они используют ближний ИК-диапазон. Производители светодиодов знают, как сделать их доступными по цене.

Их центральные частоты могут быть невидимы для глазного яблока М-1 ( т . е. человеческого глаза), но если они не поместят фильтр перед светодиодами (из-за чего они производят меньше света), некоторые из них будут видны вам.

Эффект незначительный. По сути, чтобы увидеть это, вы должны смотреть прямо на излучатель. Вы не увидите его в отражениях или освещении сцены.

Дальний ИК совершенно невидим. Но намного дороже, потому что производственный процесс отличается.

Излучатели ближнего ИК-диапазона выпускаются серийно. Дальний ИК не очень.

Инфракрасные лазеры — это отдельная история. Они излучают на одной частоте, поэтому нет кривой Гаусса, описывающей их выход в частотной области. Они настолько невидимы, что могут быть опасны. Работа вокруг лаборатории CO 2 лазеры, например, требуют снятия всех украшений и контроля луча. Они не будут вызывать моргание, поэтому вы можете получить большой урон за короткое время и не узнать об этом сразу.

Есть и еще один фактор: большинство ПЗС-матриц более чувствительны к ближнему ИК, чем к дальнему, поэтому использование ближнего ИК для освещения более эффективно.
ИК-лазер, подобный тем, которые используются в проигрывателях компакт-дисков, ДЕЙСТВИТЕЛЬНО излучают очень мало видимого света. Эти лазеры должны иметь почти видимый ИК-диапазон, и вы видите хвост оптической накачки (имеющий широкую полосу пропускания), в то время как вы НЕ видите огромный ИК-диапазон (который имеет очень узкую полосу пропускания).
@glen_geek они 780 нм, это хорошо видно на типичных используемых мощностях, так что вы можете это видеть. Спектр не широк, если вы не вводите слишком малый ток в этот лазер, чтобы избежать генерации.
Я единственный человек, который не знает, что такое глазное яблоко М-1 ? Также может быть интересен спектр светодиодов Thorlabs 780nm.
@uhoh: "Отметить 1 глазное яблоко". Комплектация оригинальная, с завода, без доработок, без внешних дополнений.
Лазерный луч CO2 10,6u не проникает в хрусталик глаза, но ощущение жжения будет слишком реальным.
Лазеры не излучают одной частоты. Они излучают очень узкое распределение Гаусса.
Упоминание о глазном яблоке Mark 1 заставило меня задуматься, а не имеет ли первоначальный спрашивающий более продвинутую модель и может видеть инфракрасные волны лучше, чем остальные из нас. По крайней мере, я полагаю, что могут быть некоторые производственные вариации даже со стандартными глазными яблоками, но насколько (маловероятно) это, я не знаю.
Зеленые лазеры используют оптику с удвоением частоты (оптический смеситель), поэтому они излучают 4 частоты. Оригинальная оптика дает много ИК-излучения. Глазное яблоко M-1 наиболее чувствительно к зеленому цвету, поэтому зеленый лазер мощностью 5 мВт «ярче», чем красный лазер мощностью 5 мВт. Но суть в том, что зеленые лазеры излучают много ИК-излучения вместе с зеленым.
Хе-хе, @ikkachu - может и так.
@ilkkachu Он также может быть эльфом, гномом или полуросликом.
Даже маломощный ИК-лазер может творить с глазами интересные вещи. Когда я был намного моложе, до того, как диодные лазеры были отрегулированы, я пытался использовать 2-ваттный лазер связи, работающий с неизмеримым числом милливатт, с черно-белой пленкой (которая более чувствительна к ИК-излучению, чем к видимому) для создания голограммы ( эпический фейл). При юстировке лазера я не понял, что оставил его включенным. Когда он пронесся по моему глазу, я ничего не почувствовал, но на моей роговице временно вытравилась симпатичная дифракционная решетка, благодаря которой я неделю видел радугу.
Почему для ближнего и дальнего ИК-диапазонов требуется разный производственный процесс?
@ilkkachu Доступна модификация для вторичного рынка, которая увеличивает чувствительность в ближнем ультрафиолетовом диапазоне за счет ... чувствительности в ближнем ультрафиолетовом диапазоне с точки зрения повреждения глаза. Обычно его нельзя приобрести отдельно, но вы можете получить его вместе с другими сопутствующими услугами.
@Ooker, вот хороший FAQ о том, как они сделаны. herschel-infrared.com/how-it-works/types-infrared-heater Да , вы, возможно, помните, как трудно им было получить синие светодиоды, потому что процесс настолько ограничен. Ультрафиолет все еще недоступен, за исключением лазеров. Тем не менее, в нижней строке есть нижняя строка. Требуются экзотические (редкие, дорогие) материалы. Светодиоды просто кремниевые. Первый светодиодный эффект был обнаружен случайно, когда они перешли от германия к кремнию (недорогому), и кто-то это заметил. LWIR больше похож на антенну. Он не становится таким горячим, как вы думаете об ИК.
@uhoh Я бы никогда не стал ссылаться на глазное яблоко M-1, когда «Mk. 1» или «Mk-1» и т. Д. Недвусмысленно передают предполагаемую идею. Не твоя вина, что ты не понял чего-то столь расплывчатого.
Типичные IRED, даже некоторые действительно невидимые типы, все равно будут в ближнем ИК-диапазоне... дальний ИК-это то, что вы видите с помощью тепловизионной камеры :)
@SDsolar: хотя некоторые светодиоды теперь построены на кремниевых подложках, это довольно недавняя разработка. Большинство ИК-светодиодов по-прежнему представляют собой арсенид галлия на сапфировой подложке. Первые коммерческие светодиоды вообще не использовали кремний.
Также обратите внимание, что существует большое количество различий в том, насколько далеко люди могут видеть в ИК-спектре. Сетчатка чувствительна к ИК-излучению, но роговица и хрусталик отфильтровывают его (во многом как ИК-камера) с разной степенью эффективности. Среди людей, с которыми я работаю, это варьируется от «не видят красного свечения, глядя прямо на светодиоды» до «могут ориентироваться в комнате, освещенной только этими светодиодами».
@Monty - я понимаю твою точку зрения, и тоже. Я никогда не видел его в письменном виде - только использовал его в устной форме. Чуть не написал М1. Марк 1, вероятно, был бы более четким.
Совершенно верно, @Jerry. Но это был прорыв, позволивший производить синие светодиоды, и, похоже, вся отрасль движется в этом направлении.
@ilkkachu Хороший вопрос для биологии .
У меня есть классные солнцезащитные очки с моим 1-ваттным синим лазером 450 нм. Я знаю врача-иглотерапевта с действительно крутым 50-ваттным ИК-импульсным лазером, который, по его словам, работает лучше, чем иглы. В целях безопасности он защищен паролем. Как правило, длительное ИК-излучение катарактогенно (вызывает катаракту), а синий цвет с более высокой энергией также вреден для глаз, поэтому iPad 4 можно включить для теплого белого ночью. Конечно, мы знаем, что УФ хуже.

Переход от видимых длин волн к невидимым не является бесконечно резким. Чувствительность вашего глаза падает в ИК-диапазоне. А вот в ближнем ИК может быть и не нулевая чувствительность.

И спектр излучения светодиодов не бесконечно узок. Таким образом, не все фотоны, исходящие от светодиода, имеют одинаковую длину волны.

Конечным результатом этих двух вещей является то, что когда светодиоды ближнего инфракрасного диапазона работают очень сильно, некоторые фотоны выходят из них, которые видны. Для камеры эти светодиоды подобны суперяркому прожектору. Но на ваш взгляд, они просто скромно светятся.

Я также видел камеры, в которых светодиоды вообще не были видны. Так что там есть какая-то вариация.

Я видел то же самое с некоторыми пультами от телевизора. Если разобрать, то можно увидеть, что у них есть пластиковый фильтр, который помогает блокировать видимую часть.
@SDsolar, да, я видел эти фильтры. Они блокируют большую часть видимого света, но пропускают инфракрасный.

Я никогда не замечал, чтобы пульт дистанционного управления или любой другой ИК-светодиод излучал красный свет. Он может светиться очень, очень темно, потому что крошечная часть света излучается на более высоких, видимых длинах волн.
Может быть, вы немного особенный и можете видеть свет глубже в ИК-диапазоне, это было бы интересно.

С другой стороны, вы спрашиваете

почему большинство телевизионных пультов дистанционного управления и камер видеонаблюдения имеют видимый красный светодиод, который горит, когда излучается инфракрасный свет?

что в основном означает

Почему там два светодиода, один красный, а другой ИК?

Это просто отзыв о том, что устройство работает. Пульты дистанционного управления имеют видимый светодиод сверху (у меня, кстати, синий) и ИК-светодиод, направленный вперед.

Камеры слежения показывают, что они включены/записывают на те, что перед камерой, есть даже поддельные камеры, в которых не больше электроники, чем только этот светодиод и схема его мигания

А на рекламе типа вашей картинки ИК-светодиоды часто "отфотошоплены" красным цветом.

На самом деле датчики камеры могут видеть инфракрасный свет, но он кажется голубовато-белым. По этой причине, например, сигареты на фотографиях иногда светятся синим, а не красным. Сегодня перед датчиком камеры стоит фильтр, который предотвращает это. Обычно он не блокирует ИК-излучение светодиода, которое очень близко к видимому спектру, но некоторые фильтры это делают.

Был ли это фотошоп или нет, я не могу подтвердить. Однако я могу сказать вам, что именно так они (многие из тех, что я видел) выглядят в темноте, когда излучается инфракрасное излучение. Являются ли мои глаза особенными в этом отношении? Что ж, это может быть совершенно другой вопрос - возможно, для сайта Stack Exchange «Биология».
Если вы удалите ИК-фильтр, вы увидите свет от многих пультов. Я много работал с продуктом под названием TAG. Это не пульт, но вы определенно можете увидеть ИК-светодиод в TAG своим глазом. Он очень, очень слабый, но его можно увидеть. Пиковый ток светодиода составляет около 2 А, но он имеет относительно низкий рабочий цикл в импульсном режиме. В темной комнате без фильтра свет немного виден, и это определенно ИК-светодиод. Верно также и то, что многие продукты с ИК-светодиодами используют фильтр для блокировки видимого света от светодиода. ТАГ сделал это.
«излучается на более высоких видимых длинах волн». - Вы имеете в виду "более высокие частоты" или "более низкие длины волн" :)
«Сегодня есть фильтр». Не на Samsung Galaxy (я думаю, S6).
ИК-излучатели малой мощности (как и большинство маломощных светодиодов) «залиты» прозрачной эпоксидной смолой. Как упоминалось в других ответах, излучатель «ближнего ИК-диапазона» обычно излучает небольшое количество видимого света; но эмиттеры, используемые в некоторых телевизионных пультах, имеют краситель в эпоксидной смоле (выглядит черным или очень темно-синим), который поглощает все видимое излучение. В других телевизионных пультах излучатель помещается за окном аналогичного цвета, а в третьих излучатель находится в «водопрозрачном» корпусе, что позволяет видеть слабое красное свечение при нажатии кнопки.
Хороший вопрос, @james. Заливка более прозрачна для инфракрасного излучения, чем для видимого красного. Но любой вид фильтрации снижает общий вывод, поэтому они делают только так много. Я не видел никаких ИК-светодиодов с очень толстой акриловой заливкой, чтобы еще больше уменьшить видимую часть. ИК-светодиоды, как правило, не очень яркие.
Кстати, многие видеокамеры (например, та, что использовалась для записи видео Пэрис Хилтон) используют фильтры на светодиодном излучателе, поэтому они менее яркие и используются для меньших расстояний. Они обозначены как предназначенные для ночного видения. В этой камере отсутствует ИК-фильтр на ПЗС-матрице. Большинство камер могут видеть некоторое количество ИК-излучения (если у них нет внутренних фильтров), поэтому они являются отличными инструментами, чтобы «увидеть», работает ли ваш пульт от телевизора или нет.
Кроме того, IRED для пульта дистанционного управления телевизором может быть на несколько порядков менее ярким — и более спектрально чистым — чем что-либо, специально предназначенное для целей освещения... Светодиоды имеют тенденцию ухудшаться спектрально, если вы их сильно или даже сильно нагреваете!

Этот видимый красный свет присутствует как удобство (введенное милостью разработчика компонентов?) или как побочный продукт излучения реального инфракрасного света?

Это вовсе не красный свет. Это инфракрасный свет, который воспринимается как красный.

В человеческом глазу есть три типа колбочек (цветовых сенсорных клеток): S-колбочки, M-колбочки и L-колбочки. Они примерно эквивалентны датчикам синего, зеленого и красного цвета. Вот приблизительный набор кривых отклика для трех типов:

Кривая спектральной характеристики человеческого глаза из Википедии.

L-колбочки в основном чувствительны к красному свету в диапазоне 560-580 нм, но слабо реагируют до 1000 нм, что находится далеко в инфракрасном диапазоне. Если инфракрасный излучатель достаточно яркий — а светодиоды на инфракрасной камере, безусловно, таковы! -- это активирует L-колбочки, делая их красными.

Эти кривые также иллюстрируют, почему дальтоники, например, с нарушенными L-колбочками (такие, как я), плохо различают красные тона, но все же могут видеть большинство из них с помощью М-колбочек.

в дешевых камерах из Китая или в крупном магазине обычно используются светодиоды с длиной волны 840-850 нм, которые очень сильно приводятся в действие для создания освещения (в основном невидимого прожектора) для ночного видения.

Выходная энергия светодиода в виде света покрывает что-то 20 нм + или минус указанная длина волны (центральная длина волны).

особенно в темноте большинство человеческих глаз (в зависимости от генов) слабо реагируют на что-то вроде 900 нм. Тесты, проведенные профессионалами в двойном слепом режиме (методология тестирования, а не зрение, лол), показали, что некоторые люди могут надежно обнаруживать чуть больше 1000 нм. Это не значит, что он освещает комнату. Это означает, что когда кто-то в другой комнате включал свой свет в тестовой комнате, человек мог заметить достаточно изменений в своем зрении, чтобы правильно ответить «было ли это включено» более чем в 50% случаев.

Реакция ваших глаз / сигнал яркости в мозг затухает, как кривая колокола с высокими и низкими длинами волн, и нет двух людей с абсолютно одинаковым зрением (как можно предположить из некоторых опубликованных спектральных диаграмм).

. есть еще одна вещь в игре, а также. Что-то вроде двойного отскока фотонов внутри глаза позволяет им вызвать более сильную активацию, чем в противном случае. Я попытался погуглить и найти газету, с которой столкнулся на прошлой неделе, но мне не повезло. может еще кто отзовется.

практически говоря/применительно: чем выше вы поднимаетесь, тем менее заметным он становится, особенно в той точке, откуда он исходит.

Если вам нужны камеры ночного видения, которые не кричат ​​«вот моя камера» и не заставляют прохожих заметить красный шар на расстоянии 10 футов от земли, ищите 940-нм ИК-светодиоды. В полной темноте и близко к ней можно увидеть, но это не будет заметность излучателей 8хх нм или 7хх нм.

большинство камер имеют меньшую чувствительность при 9xxnm, но системы существуют, и обычные камеры без ИК-фильтров обычно видят это намного лучше, чем ваш глаз. есть несколько видеороликов на YouTube, сравнивающих излучатели 840 и 9xx со средними камерами.

Важно отметить, что хотя источники ИК-излучения воспринимаются как слабо светящиеся, сильный источник ИК-излучения может повредить глаза. Поэтому, если вы покупаете мощные ИК-осветители, не подносите их к глазным яблокам и не смотрите на них! Вы будете жарить глаза!

Я заметил, что в одном комментарии говорилось о цене, но на самом деле она не так уж плоха и следует собственному закону Мура, поэтому, если вы посмотрели 6 месяцев назад, стоит посмотреть еще раз. На другом конце спектра ультрафиолетовые наземные светодиоды, которые были лабораторным экспериментом 6 лет назад и стоили от 200 до нескольких недель назад, упали до 12 долларов. Светодиодные технологии развиваются стремительно. любой, кто называет цену, не посмотрев на нее в этом месяце, должен воздерживаться от констатации факта.

В наши дни камеры могут выглядеть как угодно. Плюшевые мишки, камни, гнезда грязевых ос, что угодно. Но посмотрите на вещь. Они отклонились от своего пути , чтобы сделать его максимально похожим на камеру . Красные огни служат той же цели, чтобы сделать его более крутым и пугающим .

Я не говорю, что они не используют ИК-светодиоды, которые немного пропускают красный цвет. Я говорю, что они разрешали или поощряли это.

Почему? Некоторые люди, которые покупают камеры, хотят «яркости». И эти люди выписывают чеки.

Лично я считаю, что из этих показных вещей получаются отличные приманки. Идеальный мир, гнездо грязной осы снимает HD-видео мошенника, разбивающего эту штуку.

Вот почему они продают настоящие камеры-ловушки.

Не относится к светодиодам, но да, вы можете генерировать iR без видимого света. Часть проблемы заключается в том, что фильтры, специально разработанные для блокировки видимого света, могут быть дорогими и требовать источника высокой мощности. Армия США использует стробоскопические габаритные огни, которые излучают сильный видимый стробоскоп, но под затемняющим экраном, поэтому свет виден только с помощью приборов ночного видения или других устройств, чувствительных к ИК-излучению, и на 100% невидим для невооруженного глаза. Мощный светодиод также может иметь такое покрытие, если это необходимо. Сам светодиод может быть просто ярко-белым (или «прозрачным»).

Хорошая информация, но актуальная… ?
«Этот видимый красный свет присутствует как удобство (введенное милостью разработчика компонентов?) или как побочный продукт излучения реального инфракрасного света?» Это показывает, что это не неотъемлемый побочный продукт излучения реального инфракрасного света.

Re: 850нм против 940нм в ценовых категориях и по закону Мура.

По состоянию на июль 2020 года теперь можно приобрести 940-нм ИК-светильники по той же цене, что и 850-нм ИК-излучатели, на популярных веб-сайтах онлайн-маркетинга.

Например, можно приобрести ИК-прожектор «10 Вт» с длиной волны 850 нм или 940 нм примерно за 28 долларов США (примечание: «10 Вт» почти наверняка относится к требованиям к мощности постоянного тока светодиода... и имеет мало общего с фотонным выходом). светодиода, как обычно измеряется.)

Если вы собираетесь использовать ИК-осветитель для усиления системы наблюдения, то обычно лучшим выбором является осветитель с длиной волны 850 нм, поскольку обычные недорогие камеры наблюдения значительно менее чувствительны к длине волны 940 нм. Использование 850 нм также обычно рекомендуется для камер с ИК-вырезом.

Обратите внимание, что контрафактные элементы всех видов (например, литиевые элементы) являются большой проблемой на этих веб-сайтах, поэтому вам следует следить за тем, чтобы осветители с длиной волны 850 нм помечались как 940 нм.

Вот две информативные ссылки, которые должны полностью решить эту проблему. Вторая — статья о двойном отражении фотонов (или, по крайней мере, похожая на нее), которую кто-то обсуждал в более раннем комментарии.

Я без проблем вижу светодиоды с длиной волны 850 нм, особенно после того, как я позволил своим глазам привыкнуть, сидя в темной комнате в течение 10 минут (чем дольше, тем лучше), прежде чем я смотрю на «чистый» светодиод ИК-излучателя типичного пульта телевизора, который не имеет фильтра перед светодиодом. Многие потребительские устройства размещают фильтр видимого света перед ПРИЕМНИКОМ в телевизоре или другом устройстве с дистанционным управлением, что помогает предотвратить заболачивание приемника фотонами, не относящимися к ИК-диапазоне (наподобие полосового ВЧ-фильтра, который помогает предотвратить заболачивание приемника). входной каскад радиочастотных приемников по радиочастотам за пределами предполагаемого диапазона принимаемых частот).

https://www.researchgate.net/post/what_is_the_difference_between_ir_illuminators_with_850_nm_and_940_nm_wavelength

https://source.wustl.edu/2014/12/the-human-eye-can-see-invisible-infrared-light/

На самом деле я смотрел на инфракрасную оптику мыши, и каждый раз, когда я водил по ней пальцем, я видел небольшое количество (очень небольшое количество) красного света. Я читал бумагу, прилагаемую к мыши, и она не должна излучать ничего, кроме инфракрасного излучения. Так что, экспериментируя с этим, я думаю, что люди могут видеть инфракрасный свет до определенного момента. Вспышки света были красными, поэтому я думаю, что инфракрасное излучение действительно красное. Это тоже имело бы смысл, потому что он называется инфракрасным. Хотя приставка инфра означает «ниже». Я вижу темно-красный. Infra означает «ниже», поэтому infraRED означает «ниже красного», так что это должно означать, что это другой цвет. Я думаю, что инфракрасное излучение немного уходит в видимый спектр, что объясняет, почему я вижу красный цвет через оптику мыши.

Вы читали принятый ответ? Это очень хорошо объясняет.