Se gli infrarossi non sono visibili, perché i LED rossi?


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Se la luce a infrarossi non è visibile all'occhio umano, perché la maggior parte dei telecomandi TV e delle videocamere di sicurezza sembrano avere un LED di colore rosso visibile acceso quando viene emessa la luce a infrarossi?

Quella luce rossa visibile è presente per comodità (introdotta per grazia del progettista dei componenti?) O come sottoprodotto dell'emissione di luce infrarossa reale?

È possibile far emettere luce infrarossa senza questo colore rosso visibile?

inserisci qui la descrizione dell'immagine


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Vedi l'infrarosso con i tuoi occhi o con una videocamera CCD? La telecamera CCD è sensibile agli infrarossi, ma di solito i filtri colorati la filtrano da tutti i canali.
Oskar Skog,

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Se lo vedi ad occhio nudo, allora è un LED rosso. Sembra essere una funzionalità comoda, poiché non riesco a vedere alcuna luce rossa dal mio telecomando. (Tuttavia, la fotocamera del mio telefono vede quella luce.) // Potrebbe essere possibile che sia UV e non IR.
Oskar Skog,

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La tua foto sembra un'illustrazione piuttosto che una foto reale, con elementi rossi aggiunti in modo che appaia interessante.
Dmitry Grigoryev il

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I LED @OskarSkog non sono laser. Non emettono un'unica lunghezza d'onda pura. Se vedi un debole bagliore rosso da un emettitore a infrarossi, probabilmente stai vedendo la coda visibile di uno spettro di potenza che contiene un componente molto più luminoso e invisibile.
Solomon Slow

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I telecomandi TV in genere non hanno un LED visibile nella posizione del bordo anteriore rivolto alla TV !!! Lo hanno sul pannello dei pulsanti (oggigiorno spesso sotto i pulsanti morbidi e traslucidi stessi), come feedback che il telecomando ha la carica della batteria (funziona).
Kaz,

Risposte:


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La semplice risposta è che stanno usando vicino a IR. I produttori di LED hanno una buona conoscenza di come realizzarli in modo che siano convenienti.

Le loro frequenze centrali possono essere invisibili al bulbo oculare M-1 ( cioè all'occhio umano), ma a meno che non mettano un filtro davanti ai LED (che causano loro di produrre meno illuminazione) ce ne saranno alcune che puoi vedere.

L'effetto è minore. Fondamentalmente, per vederlo devi guardare direttamente l'emettitore. Non lo vedrai nei riflessi o nell'illuminazione della scena.

Far-IR è completamente invisibile. Ma molto più costoso perché il processo di fabbricazione è diverso.

Gli emettitori Near-IR sono prodotti in serie. Far-IR non tanto.

I laser IR sono un'altra storia. Emettono su una singola frequenza, quindi non esiste una curva gaussiana che descriva il loro output nel dominio della frequenza. Sono così invisibili che possono essere pericolosi. Lavorare intorno ai laser di laboratorio in laboratorio, ad esempio, richiede la rimozione di tutti i gioielli e il controllo del raggio. Non attiveranno una risposta intermittente in modo da poter subire molti danni in breve tempo e non saperlo subito.


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C'è anche un altro fattore: la maggior parte dei CCD è più sensibile all'IR vicino che lontano, quindi l'uso dell'IR vicino per l'illuminazione è più efficiente.
Jules il

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Sono l'unica persona che non sa cosa sia un bulbo oculare M-1 ? Inoltre, questo potrebbe essere di interesse spettro LED Thorlabs 780nm
uhoh

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@uhoh: "Mark 1 bulbo oculare". Equipaggiamento originale, dalla fabbrica, nessuna modifica post-vendita, nessuna aggiunta esterna.
John R. Strohm,

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I laser non emettono una sola frequenza. Emettono una distribuzione gaussiana molto stretta.
Matt,

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Anche un laser IR a bassa potenza può fare cose interessanti per gli occhi. Quando ero molto più giovane, prima che i laser a diodi fossero regolati, stavo cercando di utilizzare un laser di comunicazione da 2 watt che correva su un numero non misurato di milliwatt con pellicola in bianco e nero (che è più sensibile alla luce IR che visibile) per creare un ologramma ( fallimento epico). Allineando il laser non mi ero reso conto di averlo lasciato acceso. Quando mi passò attraverso l'occhio non sentii nulla, ma una grossa diffrazione incise temporaneamente sulla mia cornea che mi fece vedere arcobaleni per una settimana.
pojo-guy

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Il passaggio da lunghezze d'onda visibili a invisibili non è infinitamente improvviso. La sensibilità dell'occhio cade nella gamma IR. Ma nel vicino IR, potrebbe non essere la sensibilità zero.

E lo spettro di emissione dei LED non è infinitamente stretto. Quindi non tutti i fotoni che escono da un LED hanno la stessa lunghezza d'onda esatta.

L'effetto netto di queste due cose è che quando i LED vicino all'infrarosso sono guidati molto duramente, alcuni fotoni ne usciranno visibili. Per la fotocamera, quei LED sono come un faretto super luminoso. Ma ai tuoi occhi, stanno solo brillando modestamente.

Ho anche visto telecamere in cui i LED non erano affatto visibili. Quindi c'è qualche variazione lì.


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Ho visto lo stesso anche con alcuni telecomandi TV. Separati, puoi vedere che hanno un filtro di plastica che aiuta a bloccare la parte visibile.
SDsolar,

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@SDsolar, Sì, ho visto quei filtri. Bloccano la maggior parte della luce visibile ma passano IR.
mkeith

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Non ho mai notato che un telecomando o qualsiasi altro LED IR emette luce rossa. Potrebbe brillare molto, molto scuro, perché una piccola parte della luce viene emessa a lunghezze d'onda più alte e visibili.
Forse, sei un po 'speciale e puoi vedere la luce più in profondità nella gamma IR, sarebbe interessante.

Dall'altro lato, chiedi

perché la maggior parte dei telecomandi TV e delle videocamere di sicurezza sembrano avere un LED di colore rosso visibile acceso quando viene emessa la luce a infrarossi?

che in pratica significa

Perché ci sono due LED, uno rosso, e IR?

Questo è solo un feedback sul funzionamento del dispositivo. I telecomandi hanno un LED visibile nella parte superiore (il mio è blu, a proposito) e un LED IR che punta in avanti.

Le telecamere di sicurezza indicano che sono accese / stanno registrando su quelle davanti alla telecamera, ci sono persino telecamere false con niente più elettronica di questo solo LED e il suo circuito lampeggiante

E su pubblicità come la tua foto, i LED IR sono spesso "fotografati" in rosso.

In realtà, i sensori della fotocamera possono vedere la luce IR, ma sembra bianco bluastro. Questo è il motivo per cui ad esempio le sigarette a volte diventano blu invece che rosse sulle foto. Oggi, c'è un filtro davanti al sensore della fotocamera, che impedisce questo. In genere non blocca l'IR di un LED che è molto vicino allo spettro visibile, ma alcuni filtri lo fanno.


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Non posso confermare se quell'immagine sia stata photoshoppata. Tuttavia, posso dirti che è esattamente quello che (molti di quelli che ho visto) sembrano al buio quando l'infrarosso emette. I miei occhi sono speciali in questo senso? Bene, questa potrebbe essere un'altra domanda del tutto - forse per il sito di scambio di stack "Biologia".
dtmland,

Se rimuovi il filtro IR puoi vedere la luce da molti telecomandi. Ho lavorato a lungo con il prodotto chiamato TAG. Non è un telecomando, ma puoi sicuramente vedere il LED IR in TAG con l'occhio. È molto, molto debole, ma puoi vederlo. La corrente di picco nel LED è di circa 2A, ma viene pulsata con un ciclo di lavoro relativamente basso. In una stanza buia, senza filtro, la luce è in qualche modo visibile ed è sicuramente un LED IR. È anche vero che molti prodotti con LED IR utilizzano un filtro per bloccare la luce visibile dal LED. TAG ha fatto questo.
mkeith,

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"viene emesso a lunghezze d'onda più alte e visibili." - Intendi "frequenze più alte" o "lunghezze d'onda inferiori" :)
JimmyB

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Gli emettitori IR a bassa potenza (come la maggior parte dei LED a bassa potenza) sono "in vaso" in resina epossidica trasparente. Come menzionato in altre risposte, un emettitore "quasi IR" in genere emette una piccola quantità di luce visibile; ma gli emettitori utilizzati in alcuni telecomandi TV hanno una tinta nell'epossidico (sembra nero o blu molto profondo) che assorbe tutta l'emissione visibile. Altri telecomandi TV posizionano l'emettitore dietro una finestra di colore simile, e altri ancora hanno un emettitore in un pacchetto "trasparente" che ti consente di vedere un debole bagliore rosso quando viene premuto un pulsante.
Solomon Slow

1
tra l'altro, molte videocamere (come quella utilizzata per realizzare i video di Paris Hilton) utilizzano i filtri sull'emettitore LED in modo da essere meno luminose e utilizzate per distanze più brevi. Sono etichettati come per la visione notturna. Quella videocamera omette il filtro IR sul CCD. La maggior parte delle telecamere può vedere alcuni IR (a meno che non abbiano filtri interni), quindi sono ottimi strumenti per "vedere" se il telecomando della TV funziona o meno.
SDsolar,

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Quella luce rossa visibile è presente per comodità (introdotta per grazia del progettista dei componenti?) O come sottoprodotto dell'emissione di luce infrarossa reale?

Non è affatto luce rossa. È la luce infrarossa che viene percepita come rossa.

L'occhio umano ha tre tipi di coni (celle del sensore di colore): S-coni, M-coni e L-coni. Sono all'incirca equivalenti ai sensori di colore blu, verde e rosso. Ecco un insieme approssimativo di curve di risposta per i tre tipi:

Curva di risposta spettrale dell'occhio umano, da Wikipedia

I coni a L sono per lo più sensibili alla luce rossa nell'intervallo 560-580 nm, ma risponderanno debolmente fino a 1000 nm, che è ben nel raggio infrarosso. Se un emettitore a infrarossi è abbastanza luminoso, come lo sono i LED di una telecamera a infrarossi! - attiverà i L-coni, facendolo apparire rosso.


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le fotocamere economiche dalla Cina o provenienti da un grande negozio di solito useranno led da 840nm-850nm guidati molto duramente per produrre l'illuminazione (riflettore per lo più invisibile) per la loro visione notturna.

L'emissione di energia a LED come Luce copre qualcosa di 20nm + o meno la lunghezza d'onda elencata (lunghezza d'onda centrale).

soprattutto al buio la maggior parte degli occhi umani (a seconda dei geni) ha almeno una risposta debole a qualcosa come 900 nm. Test effettuati da professionisti in doppio cieco (il metodo di prova non la visione lol) hanno dimostrato che alcune persone sono in grado di rilevare in modo affidabile oltre 1000 nm. Questo non significa che illumini la stanza. Significa che quando qualcuno in un'altra stanza ha acceso la luce ir nella stanza di prova, la persona è stata in grado di percepire abbastanza cambiamenti nella sua visione che ha risposto "era acceso" correttamente nel 50% delle volte.

la risposta dei tuoi occhi / segnale di luminosità al cervello si allontana come una curva a campana con lunghezze d'onda alte e basse e non ci sono due persone che hanno esattamente la stessa visione (come suggerirebbero alcune carte spettrali inviate).

. c'è anche un'altra cosa in gioco. Qualcosa come un doppio rimbalzo dei fotoni all'interno dell'occhio consente loro di innescare un'attivazione più forte di quanto altrimenti sarebbe accaduto. Ho provato a cercare su Google e ho trovato il documento in cui mi sono imbattuto la scorsa settimana ma non ho avuto fortuna. forse qualcun altro può entrare.

praticamente parlando / applicato: più in alto vai saggio, meno è visibile, specialmente nel punto da cui proviene.

Se vuoi telecamere per la visione notturna che non gridano "ecco la mia macchina fotografica" o che un passante non noti la sfera rossa a 10 piedi da terra da una distanza, cerca illuminatori a led ir da 940 nm. Nel buio puro e vicino ad esso potresti vederlo ma non sarà l'ovvietà degli emettitori 8xx nm o 7xx nm.

la maggior parte delle fotocamere ha una sensibilità inferiore a 9xxnm, ma i sistemi esistono e le fotocamere normali senza filtri IR di solito lo vedono molto meglio del tuo occhio. ci sono alcuni video di YouTube che confrontano gli emettitori 840 e 9xx con telecamere medie.

è importante notare che sebbene le fonti di luce IR siano percepite come solo debolmente luminose, una forte sorgente di ir può danneggiare gli occhi. Quindi, se acquisti illuminatori IR ad alta potenza, non metterlo vicino al bulbo oculare e guardalo! Ti friggerai gli occhi!

Ho notato che un commento ha parlato del prezzo, ma in realtà non è poi così male e ha seguito la sua legge sulle ormeggi quindi se hai guardato 6 mesi fa vale la pena guardare di nuovo. All'altra estremità dello spettro dei led terrestri UV che erano un esperimento di laboratorio 6 anni fa e costano 200 fino a poche settimane fa sono scesi a $ 12 dollari. La tecnologia LED si sta muovendo rapidamente. chiunque abbia quotato un prezzo senza averlo visto quel mese dovrebbe astenersi dal dichiararlo come un fatto.


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Al giorno d'oggi, le telecamere possono sembrare qualsiasi cosa. Orsacchiotti, rocce, nidi di vespe, qualunque cosa. Ma guarda la cosa. Essi deviarono modo fuori del loro modo per farlo sembrare come molto simile a una macchina fotografica come il possibile . Le luci rosse hanno lo stesso scopo, per renderlo più fresco e intimidatorio .

Non sto dicendo che non stiano usando LED IR che perdono un po 'di rosso visibile. Sto dicendo che lo hanno permesso o incoraggiato.

Perché? Alcune persone che acquistano fotocamere vogliono "sgargianti". E quelle persone scrivono assegni.

Personalmente penso che queste cose ostentate facciano esche eccellenti. Mondo perfetto, il nido di vespe cattura video HD del truffatore che distrugge questa cosa.


Ecco perché vendono vere telecamere di sicurezza per esca.
can-ned_food

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Non specifico per i LED, ma sì, puoi generare iR senza luce visibile. Parte del problema è che i filtri progettati appositamente per bloccare la luce visibile possono essere costosi e richiedono una fonte di energia elevata. Le forze armate statunitensi usano luci di posizione stroboscopiche che emettono una forte luce stroboscopica visibile, ma sotto uno scudo oscurante in modo che la luce sia visibile solo con la visione notturna o altri dispositivi sensibili all'IR, ed è invisibile al 100% ad occhio nudo. Un LED potente potrebbe anche avere un tale rivestimento, se necessario. Il LED stesso potrebbe semplicemente essere bianco brillante (o "chiaro").


Buone informazioni, ma pertinenti ...?
can-ned_food

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"Questa luce rossa visibile è presente come una comodità (introdotta per grazia del progettista dei componenti?) O come sottoprodotto dell'emissione della luce infrarossa reale?" Ciò dimostra che non è un sottoprodotto intrinseco dell'emissione di luce infrarossa reale.
Jesse Williams,
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