Forum: Haus & Smart Home Infrarot-Strahler für Überwachungskameras - Leistung


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von Michael L. (fixundfax)


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Hallo allerseits,

habe ein paar IP-Überwachungskameras (Reolink RLC-420) mit integrierten 
IR-Leds (850nm) im Außenbereich aufgebaut. Meiner Meinung nach gehört so 
etwas verboten. Die rund um die Kamera positionierten Dioden haben den 
gravierenden Nachteil, dass sie Regen, Nebel, Insekten und Schnee nachts 
zu hell anstrahlen und das Bild völlig unbrauchbar machen. Hinzu kommt, 
dass Spinnen infrarotes Licht wahrnehmen und permanent ihre Netze davor 
aufspannen. Selbst mit Auswertung durch AI werden hier Fehlalarme 
getriggert. Von daher haben solche Kameras nur etwas im Innenbereich 
verloren. So weit so schlecht. Durch die Montage von externen 
IR-Strahlern (Deaktivierung der internen Leds) wollte ich dieses Problem 
nun umgehen. Auf Nachfrage des Kameraherstellers erfuhr ich, dass das 
Array bestehend aus 18 Leds eine Leistungsaufnahme von 1,8 W hat. Mit 
der Ausleuchtung dieser Leds (bei dieser Leistung) bin ich soweit ganz 
zufrieden (schätzungsweise um die 5 m). Beim freundlichen Chinesen 
kaufte ich nun testweise einen dieser grauen Standard-IR Strahler mit 6 
Power-Leds (850nm) und 12 W Leistung. Für eine nächtliche 
Dauerbeleuchtung bei Verwendung von 8 Strahlern (es ist ein kleines 
Industriegrundstück zu überwachen) eig. zuviel fürs Portemonaie, jedoch 
war ich neugierig. In der Nacht leuchtete ich parallel zum Lichtkegel 
der kamerainternen IR-Leds und war völlig ernüchtert. Die Lichtausbeute 
war nahezu gleichwertig (auch die Kegel ähnelten sich). Und das bei 12 W 
Leistung?? Ich maß dann den Strom und musste feststellen, dass die Leds 
6 W Leistung aufnahmen, also 1 W Leds statt 2 W verbaut sind. Ich dachte 
dann, ok, ist immer noch Faktor 3 mehr an Leistung gegenüber des 
internen LED-Array der Kamera. Und hier komme ich nicht mehr mit. Ich 
kann mir einfach keinen Reim darauf machen, weshalb die 6x1 W Leds eine 
ebenso große Lichtausbeute haben, wie 18 Leds mit insg. 1,8 W. Es ist 
doch viel zu viel Leistungsunterschied, als dass es auf die Effizienz 
der Leds zurückzuführen wäre? Vielleicht kann ja hier jemand Licht ins 
Dunkel bringen :)

von Mani W. (e-doc)


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Michael L. schrieb:
> Meiner Meinung nach gehört so
> etwas verboten.

So Wurschtsätze wie Du sie bringst?

Nein, da mag wohl niemand lesen...

: Bearbeitet durch User
von Michael L. (fixundfax)


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Weshalb?

von Wolfgang (Gast)


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Michael L. schrieb:
> Die rund um die Kamera positionierten Dioden haben den
> gravierenden Nachteil, dass sie Regen, Nebel, Insekten und Schnee nachts
> zu hell anstrahlen und das Bild völlig unbrauchbar machen.

Jeder Unterwasserphotograph kennt das Problem. Aus diesem Grund wird 
dort die Beleuchtung in deutlichem Abstand zur optischen Achse der 
Kamera positioniert. Damit wird die Einheit Kamera/Beleuchtung aber 
wesentlich größer. Das kompakte Design hat seinen Preis.

von Elliot (Gast)


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Michael L. schrieb:
> Es ist
> doch viel zu viel Leistungsunterschied, als dass es auf die Effizienz
> der Leds zurückzuführen wäre?

Wieso denn? Zwischen den ersten (sichtbaren) LEDs und heutigen liegt 
locker Faktor 1000, da bist du mit Faktor 3 doch gut bedient. Du darfst 
nicht glauben, daß in solchen Billig-Strahlern die LEDs mit der höchsten 
Effizienz verbaut werden, eher ist es der Ausschuß der darin entsorgt 
wird.

Eine seriöse Angabe wäre auch nicht nur die Leistungsaufnahme des 
Strahlers, sondern die Strahlungsleistung, bzw die Effizienz 
(Strahlungsleistung/Leistungsaufnahme). Wenn die fehlt, ist doch alles 
klar.

von Teo D. (teoderix)


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Michael L. schrieb:
> Weshalb?

Zu viel Geschwafel...

Trau dem Chinahändler in der nm Angabe genau so, wie mit der 
Leitungsaufnahme....
Hab hier auch ne Grüne 5W COB-LED rumliegen, die geschätzt 30% ihrer 
Leistung im Roten Bereich abgibt.

von Günni (Gast)


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Bei LEDs mit hoher Lichtabgabe wird oft übersehen, dass der Zusammenhang 
zwischen dem Strom durch die LED und der Lichtausbeute nur in einem 
gewissen Bereich linear ist. Bei höheren Strömen bringt eine Steigerung 
des Stromes nur noch einen geringen Anstieg der Helligkeit. Der Grund 
liegt in der Erwärmung der Sperrschicht. Nur durch eine gute Abfuhr der 
Wärme innerhalb und außerhalb der LED ermöglicht eine hohe Helligkeit.

von Oliver S. (phetty)


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Bei Pollin gibt es einen Bausatz, damit kannst du erstmal 
experimentieren:
https://www.pollin.de/p/infrarot-scheinwerfer-bausatz-531090

von Sly_marbo (Gast)


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Auch vllt nicht vergessen dass wenn du die Beleuchtungsstärke erhöhst 
die Kamera das Bild automatisch verdunkelt es wird dadurch hächstens 
minimal bessere kontraste geben.. Du musst nicht mit mehr Power 
ausleuchten sondern das Besser Beleuchten was du sehen willst. Und das 
die LEDs an der Kamera sind ist auch nur dadurch bedingt dass der 
Hersteller keinen anderen Ort nehmen kann. Aber der Ideale Platz ist das 
auch nicht umbedingt.

von grundschüler (Gast)


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Michael L. schrieb:
> Hallo allerseits

Ein interessanter Beitrag. Das Problem mit den Spinnen kenne ich auch - 
dass man es mit Ausbau der LEDs mindern kann ist ein guter Hinweis. LEDs 
aus Kamera ausbauen und separat anschließen.

von Stefan M. (derwisch)


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Sly_marbo schrieb:
> Auch vllt nicht vergessen dass wenn du die Beleuchtungsstärke
> erhöhst
> die Kamera das Bild automatisch verdunkelt es wird dadurch hächstens
> minimal bessere kontraste geben.. Du musst nicht mit mehr Power
> ausleuchten sondern das Besser Beleuchten was du sehen willst. Und das
> die LEDs an der Kamera sind ist auch nur dadurch bedingt dass der
> Hersteller keinen anderen Ort nehmen kann. Aber der Ideale Platz ist das
> auch nicht umbedingt.

Das ist der Grund.

Ich habe damit auch schon experimentiert und selbst wenn man  nur eine 
"low Power" LED nimmt (Fernbedienung vom Fernseher z.B.) ist man 
erstaunt, wie viel die auch schon ausleuchtet.

Viele IR LED´s, die alle in die gleiche Richtung leuchten (so wie das 
beim IR Scheinwerfer immer aufgebaut ist) sind eigentlich Murks.
Der Aufbau muss zylindrisch oder sphärisch sein, damit nicht alle in die 
gleiche Richtung leuchten und dort in einem engen Abstrahlwinkel alles 
überbelichten.
Man könnte auch mit Diffusor arbeiten ("Milchglas" vor den LEDs).
Gebaut habe ich sowas schon mit Erfolg, aber käuflich noch nicht 
gesehen.
Wenn so ein Strahler dann ein paar Meter seitlich der Kamera steht, 
kommt Freude auf.
Im Bildbereich darf der natürlch nicht direkt auftauchen -klar-.

von ● Des I. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Das hört sich nach IR-Dauerbeleuchtung an.

Abhilfe:
Bewegungserkennend schalten.
Dann würden mich auch grössere Leistungen nicht stören.

von Gunnar F. (gufi36)


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und wie erkennt man die Bewegung im unbeleuchteten Bild? PIR?

von Thomas O. (kosmos)


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vielleicht pulst die Kamera ihren LED Ring an um etwas mehr rauszuholen.

von J. S. (pbr85)


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Da sind 1W LEDs verbaut, soweit so gut. Jedoch kennst du den 
Wirkungsgrad nicht und der wird aller Wahrscheinlichkeit nach sehr 
schlecht sein, bei No-Name Ware. Dass die verbauten 5mm LEDs in der 
Kamera aber mithalten können, überrascht schon. Es könnten sogar fake 1W 
LEDs sein, die da stark überstromt betrieben werden und aus dem letzten 
Loch pfeifen.

Ich habe hier testweise Strahler aus Marken-LEDs aufgebaut, jeweils 4 
Stück in Reihe auf einem 20mm Aluminiumstar.

Sind die LEDs PK2S-3KJE-A und PK2S-2KKE-A von Prolight Opto mit einem 
Betriebsstrom von bis zu 1A. Entspricht dann bei den ersten mit 855nm 
~5,6W Strahlungsleistung und bei den zweiten mit 940nm sind es 2,5W 
Strahlungsleistung bei jeweils 80° Abstrahlwinkel, sodass ein Reflektor 
entfallen kann. Die erste kann bei guter Kühlung sogar 1,5A Dauerstrom 
und 2A Pulsstrom ab.

Da die LEDs eh letztendlich zum Verkauf gedacht sind, kannst du sie 
gerne haben und über einen weiteren Test würde ich mich auch freuen. 
Kannst mich bei Interesse ja per PN anschreiben.

: Bearbeitet durch User
von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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J. S. schrieb:
> sodass ein Reflektor
> entfallen kann.

Hier möchte ich mal kurz nachhaken, mehr als Frage:

Bringt ein Reflektor bei LEDs überhaupt etwas? So wie die LEDs gebaut 
sind, strahlen sie ja nicht hach hinten ab und deshalb denke ich, dass 
ein Reflektor auch nichts zu reflektieren hat.

Gibt es dazu entsprechende Erkenntnisse?

von J. S. (pbr85)


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Phasenschieber S. schrieb:
> J. S. schrieb:
>> sodass ein Reflektor
>> entfallen kann.
>
> Hier möchte ich mal kurz nachhaken, mehr als Frage:
>
> Bringt ein Reflektor bei LEDs überhaupt etwas? So wie die LEDs gebaut
> sind, strahlen sie ja nicht hach hinten ab und deshalb denke ich, dass
> ein Reflektor auch nichts zu reflektieren hat.
>
> Gibt es dazu entsprechende Erkenntnisse?

Klar bringt er was, wenn er richtig für den Bedarf ausgelegt ist.

Standard sind ja 120°, heißt also, dass 60° nach links und rechts die 
Intensität auf 50° abgefallen ist. Möchtest du diesen Winkel kleiner 
machen, braucht es entweder eine Linse oder einen Reflektor. Wobei die 
gerne bei LEDs eingesetzten Linsen eigentlich auch Reflektoren sind, 
welche die Totalreflektion am Übergang zur Luft ausnutzen.

von Elliot (Gast)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Bringt ein Reflektor bei LEDs überhaupt etwas? So wie die LEDs gebaut
> sind, strahlen sie ja nicht hach hinten ab und deshalb denke ich, dass
> ein Reflektor auch nichts zu reflektieren hat.

Wenn der Öffnungswinkel der LED zur Anwendung passt, braucht man keinen 
Reflektor. Aber manchmal möchte man Licht eben auf einen bestimmten 
Bereich konzentrieren, und dann braucht schon gute Reflektoren. Die gibt 
es auch. Schau mal z.B. nach TIR-Optik oder RXI-Optik.

von J. S. (pbr85)


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Edit: im obigen Beitrag sollte natürlich stehen auf 50% abgefallen.

Oben ist die Abstrahlcharakteristik für eine High Power LED mit 130°. 
Wie man sieht, hat die LED bei 70° zur Achse noch ganze 40% rel. 
Intensität, was man bei der Ausleuchtung in größerer Entfernung nicht 
unbedingt haben will, da dann ja viel Licht an Stellen landet wo man es 
gar nicht haben will. An der eigentlich interessanten Stelle fehlt diese 
Strahlungsleistung dann.

Als Vergleich dazu die IR-LED mit 80° im zweiten Bild.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (mat-sche)


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Moin Moin,
interessantes Thema zu lesen und würde gern noch weiter Meinungen oder 
Tests lesen. Ich habe auch noch vor einige Sachen im Außenbereich zu 
Vidiosieren. :)
Bei meiner Cam stört mich allerdings, dass diese in der Dunkelheit klar 
zu sehen sind, LED's im höheren Lichtspektrum sollten dies nicht tuen. 
Was aber ist dort mit der Ausleuchtungsstärke zur Leistung der LED das 
Verhältnis? Ist es ohne weiteres möglich einfach z.Bsp. 940nm LEDs zu 
nutzen?

Etwas licht ins Dunkle auch ich hier brauchen tun ;)

MAT

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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J. S. schrieb:
> Klar bringt er was, wenn er richtig für den Bedarf ausgelegt ist.

Das leuchtet mir ein, aber ich habe noch keinen gesehen, der auf die 
Geometrie der LEDs angepasst wäre, zumindest erscheint es mir so.

Bei manchen LED-Strahlern liegt die Leuchtfläche sogar noch im Reflektor 
versenkt, z.B.: 
https://www.google.com/search?q=led+strahler&tbm=isch&source=iu&ictx=1&fir=JBOh5ivQZPHL1M%252CfEIv0kPOB1gWBM%252C_&vet=1&usg=AI4_-kTG3D8IuUhCJKlamI1Nt7TmshHuGQ&sa=X&ved=2ahUKEwibraGKuq_tAhVKhlwKHcfdBzMQ9QF6BAgFEAE#imgrc=JBOh5ivQZPHL1M

hmmm....ich würde gerne mal ein Experiment machen, indem ich auf Ebene 
der Lichtaustrittsöffnung der Lampe die Leuchtfläche der LED soweit 
abdecke, dass nur noch der Reflektor zu sehen ist.
Könnte interessant werden.

Ich habe nämlich genau dasselbe Problem wie der TO, weshalb ich hier in 
den Thread eingestiegen bin.
Habe 3 Aussenkameras mit IR-Strahlern eingebaut.
Soweit ist alles gut, die 3 Kameras sind so über das Gelände verteilt, 
dass es die drei Strahler recht gut ausleuchten.

Problem sind die Spinnen und ihre Weben. Wenns schlecht läuft, hängt so 
eine Webe direkt vor der Linse und reflektiert das IR-Licht, sodass die 
Kamera alle paar Sekunden ein Bild auslöst.
Auf diese Weise kommen dann nachts so ca. 3600 Bilder zustande.
Wenn es mal gut läuft, habe ich pro Nacht nur etwa 100 Bilder, die kann 
man sich noch angucken, aber 3600 ist einfach zuviel.

von Martin S. (sirnails)


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Ich habe eine Osram Küchenzeilenleuchte mit IR Näherungsschalter. Die 
Fliegen fahren voll drauf ab. Wie oft ich da schon 
Geister-an-Geister-aus hatte, kann ich gar nicht mehr zählen. Fliege 
tot, problem gelöst. Geht halt bei der Kamera nicht so leicht.

1) Schritt: Trenne Licht von Kamera (wurde ja schon gesagt)
2) Schritt: Je nach verbautem cmos-Chip reagiert dieser auf andere 
Wellenlängen. Billige Kameras verwenden Nah-infrarot knapp unterhalb des 
sichtbaren Lichts. Nachteil: Man sieht das sanfte Glimmen der IR-LEDs. 
Bei besseren Kameras liegen die LEDs außerhalb des sichbaren Bereichs 
sodass diese komplett dunkel erscheinen. LED und CMOS-Chip müssen 
zusammen passen von der Wellenlänge. Hast Du das überprüft?
3) Kaufe Dir eine anständige High-Power IR LED passend zu Deinem 
CMOS-Chip und prüfe mal nach, wieviel das ausmacht. Kostet ein paar 
Euro.

Dass Dir ein paar hochwertige LED-Scheinwerfer zu teuer sind, ist halt 
irgendwo auch Dein Problem. Du vergisst, dass du deine Billigfunzeln 
dann auch in ein wasserdichtes Gehäuse / Gehäuse mit Goretex-Membran 
packen musst und für jede ein Netzteil und eine Spannungsversorgung 
brauchst. Das treibt die Kosten gewaltig nach oben und macht den 
Selbstbau oder Billigkauf schlussendlich immer teurer, als gleich eine 
anständige Lösung zu wählen.

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