빛 (Light) 은무엇인가요? 모든 CCTV 시스템의성능은카메라와렌즈의필수구성요소에따라달라질뿐만아니라, 사용할수있는빛의양, 질, 의존할뿐만아니라분포등에의존합니다. 빛은어떠한거리에서피사체를볼수있는지여부를판정하고, 빛의품질과방향은피사체의모습을제어합니다. 나노미터는 10

Raytec 화이트페이퍼 빛은 CCTV 의기본입니다. 사람의눈과 CCTV 카메라모두가세상을볼수있도록빛이만들기때문에빛이없으면어떠한이미지도사용할수없습니다.

빛 (Light) 은무엇인가요? 모든 CCTV 시스템의성능은카메라와렌즈의필수구성요소에따라달라질뿐만아니라, 사용할수있는빛의양, 질, 의존할뿐만아니라분포등에의존합니다. 빛은어떠한거리에서피사체를볼수있는지여부를판정하고, 빛의품질과방향은피사체의모습을제어합니다. 나노미터는 10 억분의 1 미터로, 0.000000001 또는 10-9m 와같이쓸수있습니다. 전자기스펙트럼의범위는전파 ( 긴파장 ) 에서부터감마선단파장 ) 까지입니다. 빛은사람의눈에보이는전자기스펙트럼의일부입니다. 빛의파장은빛의색과형태를규정하고, 약 400 나노미터 ( 보라색 ) 에서부터 700 나노미터 ( 빨간색 ) 까지매우좁은범위만사람의눈으로볼수있습니다. 이영역은가시광선으로알려져있습니다. 사람이볼수있는영역이주요기준이아닌경우근적외선및자외선과같은다른파장이때때로빛으로언급됩니다. 대부분의 CCTV 카메라들은사람의눈으로볼수있는영역을넘어선빛을감지할수있어백색광뿐만아니라적외선이야간감시에사용되고있습니다. ( 적인카메라는 715-950nm 범위의적외선을볼수있고, 일부특수카메라는최대 1,100nm 의 IR 긴파장이사용됩니다.) 태양, 전기램프, 적외선램프등과같은광원에서초당 300,000,000m 의놀라운속도로이동합니다. 빛은직선으로이동하고차단되면그림자가발생합니다. 전파마이크로파적외선가시광선자외선 X-RAY 감마선 낮은주파수 = 긴파장 높은주파수 = 짧은파장 파장크기 건물사람개미핀헤드원생동물바이러스단백질원자원자핵 파장 (m) 주파수 (Hz) 10 3-10 -1 10-1 - 10-3 10-3 - 10-6 10-6 10-7 10-7 - 10-8 10-8 - 10-11 10-11 - 10-15 10 6-10 10 10 10-10 12 10 12-10 15 10 15 10 16 10 18-10 17 10 17-10 21 10 21-10 24 가시광선 적외선 자외선 700 600 500 400 파장 (nm) 2

Raytec 조명전문가 빛의동작은부딪히는재료또는표면에따라달라집니다. 빛이표면에도달하면빛이반사, 확산, 흡수, 또는더적으로나타나는이러한효과의혼합이적용됩니다. 대부분의표면은빛의일부요소만반사합니다. 적으로, 옅은표면은더많은빛을반사합니다. ( 더많은빛을반사하기때문에표면은실제로옅게나타납니다.) 검은색의표면은가시광선을흡수히기때문에아주적은빛만바사하기때문에검은색으로보이지만, 흰색표면은거의모든가시광선을반사합니다. 적외선은가시광선과같은방식으로항상반사하지않습니다. 이는반사되는빛의파장과반사율수준모두에영향을끼치는개체의재료구성요소입니다. 재질에따라다른반사율데모 위의이미지 2 개를고려하세요. 백색광으로조명되는왼쪽의이미지는두사람모두검은색옷을입은것으로보입니다. 하지만, 적외선으로조명되는오른쪽의이미지는한명은밝은색의옷을입고다른한명은어두운색의옷을입고있는것으로보입니다. 백색광조명아래에서는옷 2 개모두는빛을흡수하기때문에검게나타나지만, 이중하나는많은양의적외선을반사하기때문에 IR 조명환경아래에서흰색으로나타납니다. 3

컬러 (color) 는무엇인가요? 사람의눈으로볼수있는빛의파장은 400nm ( 보라색 ) 에서 700nm ( 빨간색 ) 까지의색입니다. 이파장의색상은남색, 파란색, 하늘색, 녹색, 노란색, 주황색등으로표현됩니다. 가시백색광은프리즘또는무지개로이러한구성요소로분할하면이러한색을볼수있습니다. 400nm 에서 700nm 까지의파장을함께보면이들은백색광으로나타납니다. 개체에색은없지만, 빛은모든색의근원입니다. 따라서, 야간에정밀한 CCTV 이미지를얻으려면가시스펙트럼과백색광은일치해야최고품질의결과를제공합니다. 17 세기전에는보여지는빛과관계없이개체에색이존재한다고생각했었습니다. 하지만, 아이작뉴튼은빛자체가모든색의실제광원이라고증명했습니다. 백색광에있는녹색파장을반사하기때문에녹색나뭇잎은녹색으로보입니다. 적색광에서녹색개체를검사하여직접확인할수있습니다. 빛은녹색을포함하지않기때문에개체는검은색으로나타납니다. 더익숙한예제를사용하면, 컬러가있는옷을구입할때낮에어떻게보이는지확인하기위해문또는창문으로옷을종종비춰봅니다. 백열등조명은비록흰색일지라도조명외부의파장을약간포함하고결과적으로옷이색을더욱뚜렷하게보이도록한다는것을알고있기때문입니다. CCTV 관점에서도정확하게동일하다고말할수있습니다. 조명의컬러출력은카메라의 CCTV 모니터에의해보여지는색을가져옵니다. 예를들어, 저압나트륨가로등은 CCTV 에서컬러이미지를왜곡하는노란색빛을생성합니다. 정확한색상의 CCTV 이미지를만드는것은까다롭고기술적으로어렵습니다. 사람의눈또는 CCTV 카메라중하나로야간에진정한컬러이미지를제공하려면백색광조명이사람눈의가시스페트럼과일치하는조명을제공해야합니다. 컬러개체는선택적으로빛을반사합니다. 이들은우리가보는파장 ( 색 ) 만반사하고나머지는흡수합니다. 예를들어, 빨간색꽃은빨간색이외의백색광의모든파장을흡수하는색소분자가포함되어있습니다. 따라서, 빨간색만반사됩니다. 가시광선보다짧은파장에서자외선 (UV) 를찾을수있습니다. 자외선은태닝을일으키도록피부를태우기때문에감시목적에서사용하기에안전하지않습니다. 가시광선보다긴파장에서적외선 (IR) 을찾을수있습니다. 재질에따라다른반사율데모 위의이미지 2 개를살펴보세요. 모두동일한울타리라인을보여줍니다. 나트륨조명으로조명되는왼쪽이미지는모든것들이노란색으로나타나잔디가자연적인색으로보이지않고울타리의일부세부정보는손실되어보입니다. 결정적으로울타리와벽사이의영역은확인하기힘듭니다. RAYLUX LED 조명으로조명되는오른쪽이미지는사람의눈과더욱일치하는 " 백색광 " 을생성하여더정확하고생생한세부정보를얻을수있습니다. 4

적외선빛은무엇인가요? 적외선빛은가시광선보다긴파장의전자기방사선입니다. 이빛은사람의눈으로는볼수없지만, 흑백또는 Day/ Night CCTV 카메라에서는볼수있습니다. 근적외선은가시스펙트럼을약간넘는 750 ~ 1,100nm 사이의파장을가집니다. 이러한근적외선은 CCTV 목적으로사용됩니다. 적외선은사람의눈으로는볼수있는색이전혀포함되지않으므로컬러카메라와함께사용할수없습니다. 적외선을보려면흑백카메라또는 Day/Night 카메라가필요합니다. 적외선을사용하는 CCTV 카메라는항상흑백이미지를제공합니다. 은밀한감시를수행해야하는애플리케이션또는빛공해의이유로가시조명을사용할수없는애플리케이션등은적외선조명을사용하기에이상적입니다. 적외선조명은가시광선보다긴조명거리를사용할수있습니다. 우리의눈은매이적외선에대처합니다. 태양은가시광선보다더많은적외선을방출합니다. 햇빛이강렬할때햇빛은해수면에서 1 평방미터당약 1kw 의조도를제공합니다. 이빛의약 53% 가적외선이고, 44% 가가시광선입니다. 그리고 3% 가자외선입니다. 적외선조명은가시광선보다덜해롭습니다. 실제로, 낮시간동안가시광선에너지보다더많은적외선에너지가있습니다. 순수 IR 은눈으로발견할수없지만, 눈깜빡임은백색광의과도한노출로부터눈을보호합니다. 적외선조명 vs 열화상이미징 데모 - 능동형적외선 vs 열화상적외선 화면에빛을비추는적외선조명은흑백또는 Day/ Night 카메라로볼수있고, 적외선방사 ( 열 ) 을감지하는열화상이미징과혼동해서는안됩니다. 열화상이미지는인공적인이미지를생성하기위해이러한온도에서거짓색상을생성하는표면온도의차이를기반으로이미지를생성합니다. 적외선빛은 " 열 " 로느낄수있습니다. 대부분의개체는자연스럽게적외선에너지로열방사선을방출하고사람의피부에서열을느꼈다면이는주로적외선에너지입니다. 왼쪽이미지는능동형적외선으로비추는사람을보여주고, 오른쪽이미지는열화상적외선으로비추는사람을보여줍니다. 적외선조명이비추는빛은 " 능동형적외선 " 입니다. 열화상카메라는화면에서기존적외선방사 ( 열 ) 을감지하고 " 수동형적외선 " 을나타냅니다. 이들은다양한애플리케이션에서매우다른결과를생성합니다. 능동형적외선시스템과열화상이미징과의전체비교는섹션 2 사양비교부분을참조하세요. 5

적외선또는백색광 CCTV 전문가가직면하는첫번째결정은컬러또는흑백이미지중어떠한이미지가야간에적절한가를선택하는것입니다. 주간동안눈으로경험하는것과일치하도록하기위해최종사용자는종종컬러이미지를선호하지만, 가시스펙트럼과일치하는조명출력을제공하는백색광조명으로진짜색을제공하는것을주의해야합니다. 예를들어, 많은설치자들은저압나트륨가로등이제공하는노란색조명과친숙할것입니다. 컬러에최적화된백색광과반대로잘못된백색광을사용하면실제로부정확한컬러렌더링으로 CCTV 시스템의성능을저하시킬수있습니다. 카메라또한사용할수있는조명보다더좋을수없습니다. 백색광은사람의눈으로볼수있기때문에억제목적으로사용할수있습니다. ( 침입자가나타나면조명이깜빡이도록할수있습니다.) 본래적외선은사람이볼수없기때문에감시중인장소에서침입자에게경고하는데에사용할수없습니다. 기본적으로범죄를방지하기위해감시해야할영역에항상빛을비추거나사람또는차량과같은개체가영역에나타날때빛을번쩍이게하는등백색조명을사용하거나, 은밀하게감시하여범죄행위를캡처해야하는경우적외선조명을선택해야합니다. 백색조명이너무거슬리는곳또는은밀한감시가필요한경우적외선조명이또다른방법이될수있습니다. 또한, 적외선조명은비슷한크기의백색조명보다더먼거리를조명할수있습니다. 백색조명의장점풀컬러 CCTV 이미지사람의눈에익숙한조명제공범죄방지목적으로사용가능다목적조명제공쉬운정렬적외선조명의장점더긴조명거리은밀한감시무조명오염 앤비젼의협력사인 Raytec 은 850nm 와 940nm 의표준파장 2 개로적외선조명을제공합니다. 850nm 는어느정도은밀한조명으고 CCTV 카메라가 850nm 에서 940nm 보다감도가더좋기때문에최상의이미지를제공합니다. 940nm 적외선은 850nm 조명과비교하여더은밀한조명을제공하지만조명할수있는거리가최대 40% 짧아집니다. (850nm 와 940nm 의조명출력은비슷하지만 940nm 에서의카메라감도가더떨어지기때문에거리가감소됩니다.) 940nm 적외선을사용하면주야간초점이동은더문제가생길수있습니다. 6

적외선이미지데모 백색광이미지데모 적외선또는백색광을선택하는주요문제는조명시스템의목적을정의하는것입니다. 비밀감시또는은밀한감시무빛공해더긴거리흑백이미지 사람의눈에익숙하도록영역조명가시조명억제다목적조명풀컬러이미지 적외선 백색광 7

밝고눈부심 밝기는주어진대상에대한조도의인식으로매우주관적입니다. 이값은낮시간과밤시간에서다릅니다. 예를들어, 자동차헤드라이트의빛은낮보다밤에더밝습니다. 주변의빛수준이낮아최대및최소조명수준사이에더큰콘트라스트가발생하기때문에더밝아보입니다. 섬광데모 눈부심은시야내의밝은영역과어두운영역사이의과도한콘트라스트의결과입니다. 밝기의변화에사람의눈이적응하기힘들기때문에야간교통안전에특정된문제입니다. 이러한높은콘트라스트문제는사람의눈에다음과같은 3 개문제가발생할수있습니다. 눈부심으로인한불편 너무밝으면전구를바라보는것과같이불편한감각이생깁니다. 섬광장애 사람의눈은가장밝은곳주위를분별할수없게됩니다. 이것은야간에반대차선에서달리는차량의운전자의눈을멀게하고, 시력기능을저하하도록할수있습니다. 눈부신섬광 햇빛과같은강력한빛은임시적으로시야를완전히잃어버리도록할수있습니다. 사람들은눈부심을줄이기위해선글라스를착용하고, CCTV 전문가들은반사된빛으로인한눈부심을줄이기위해편광필터를사용합니다. 위의이미지모두는피사체가손전등을들고있습니다. 적외선을사용하지않는화면에서는가장밝은영역과가장어두운영역간의차이가크기때문에손정등때문에손전등주위에섬광이발생합니다. 적외선을사용한화면에서는가장밝은영역과가장어두운영역간의차이가크지않기때문에손전등주위에섬광이발생하지않습니다. 섬광은화면내의빛수준이차이가많이날때생성되는인지능력개념입니다. 시야내에특별히밝은영역이존재하는경우 CCTV 카메라는좋은이미지를생성하기위해많은프로세스를거쳐야합니다. 감시영역에조명을추가하여주변빛수준을증가시켜최대빛수준에가깝도록만들면카메라가더높은품질의이미지를생성할수있습니다. 8

빛과표면 빛을제어하려면빛이표면과만날때빛이품질과방향을어떻게변경하는지를이해해야합니다. 3 개의주요효과는투과, 반사, 흡수가있습니다. 종종빛은이러한효과의조합으로영향을미치고, 이러한효과는 CCTV 조명품질에영향을미칩니다. 대부분의개체에빛이비춰지면확산, 반사, 흡수등의조합으로영향을미칩니다. 투과 빛은투과재료를통해전달합니다. 확산되는개체를통과하면빛의방향이변경될수있습니다. 높은투과율을가진항목은공기, 유리, 물등이있습니다. 투과 반사 빛이표면에닿으면다시반사될수있습니다. 표면의품질이반사유형에영향을미칠수있습니다. 거울과같은평면이더집중된반사를제공하지만, 매우거친표면은표면의불규칙성으로인해빛을산란시킵니다. 모든개체는어느정도빛을반사합니다. 어떠한장소또는개체에빛을비추면기본적으로빛은반사됩니다. 반사에대한더자세한설명은 120 페이지를참조하세요. 반사 반사각 흡수 표면은적으로입사광의일부를흡수합니다. 색이있는표면은일부빛을흡수하고나머지를반사합니다. 이를통해특정색을나타낼수있습니다. 검은색표면은대부분의입사광을흡수합니다. 빛에너지는적으로열로변환되기때문ㅁ에검은물질은쉽게가열할수있습니다. 예를들어, 밝고화창한날에검은색티셔츠를입으면더덥습니다. 흡수 9

반사 높은품질의이미지를생성하기위해어떠한장소에조명을비추면반사되는빛의양, 품질, 방향등이매우중요합니다. 반사유형 2 개의주요유형또는반사, 정반사, 확산등이있지만역반사는번호판캡처분야에서중요합니다. 3 개의반사유형은모두어떠한장소에비추는빛을사용하기위해사용할카메라의위치가모두다릅니다. 사람의눈또는카메라모두노출계로감지한대로화면에서주변광을사용할수없다는것을기억하는것은중요합니다. 사람의눈또는카메라모두어떠한장소의개체로부터반사되는빛의양에의존합니다. 정반사 표면이완벽하게매끄러우면거울과같이빛을반사하고, 이는정반사율로알려져있습니다. 거울표면에서은반사각도와동일합니다. 반사각 확산 확산은반사표면의불규칙성으로인해일정하지않은방향으로빛을반사합니다. 예를들어, 나묵결표면은다양한방향으로빛을반사합니다. 반사각 확산반사식표면은동일한비율로모든방향으로빛을확산할수있습니다. 이확산반사의특정형태는램버시안반사율로알려져있습니다. 대부분의개체는주로이방식으로빛을반사합니다. 역반사 역반사표면은빛이들어오는방향으로다시빛을반사합니다. 교통표지판과차량번호판은역반사표면을가지고있습니다. 역반사는자연적인현상이아니라특별히고안된인공소재개발로인해생성될수있습니다. 10

이상적인카메라위치 정반사 정반사는매우적이지않고비반사번호판을조명하는등특수애플리케이션에서만볼수있습니다. 카메라 반사각 확산 확산표면은모든방향으로빛을반사하지만빛이사각형개체에닿으면반사가더강해지는경향이있습니다. 이러한이유로적으로카메라를똑바로대상을바라보도록하고조명장치옆에설치하는것을권장합니다. 또한, 화면상의그림자를피할수있습니다. 카메라 반사각 역반사 역반사재료는반사된빛을대부분반사하기때문에카메라위치가매우중요합니다. 번호판인식시스템을설치할때카메라는도로의측면에위치해야하고조명은카메라와같이설치해야합니다. 카메라 조명위치를기준으로카메라위치는대상표면의반사특성에따라크게달라집니다. 11

적인반사율수준 반사율은입사강도대비반사강도의척도로개체는서로다른강도로빛을반사합니다. 반사되지않고남은에너지는개체를통해투과되거나흡수되어열로변환됩니다. 반사율이낮은개체는많은에너지를흡수합니다. 따라서, 벽돌은햇빛으로인해따뜻한느낌이납니다. 사진업계에서는가시광선의약 20% 를평균적으로개체가반사한다고주장합니다. 반대표에서는일부일상개체와반사율을나타냅니다. 사람의눈또는카메라모두노출계로감지한대로화면에서주변광을사용할수없다는것을기억하는것은중요합니다. 사람의눈또는카메라모두어떠한장소의개체로부터반사되는빛의양에의존합니다. CCTV 또는사람을위해조명을설계하는것은근본적인차이가있습니다. 백색광조명디자이너는현장에제공되는빛의수준을결정해야합니다. 그러나, 현장에있는조명을사용하는사람이있다는전제로설계합니다. CCTV 는카메라센서에서수집되는빛을사용하고, 잠재적으로화면의먼곳을수집하고, 반사되는빛에더의존합니다. 재료 백색광반사율 (%) @ 6500k 적외선반사율 (%) @ 850nm 벽돌 5 7 콘크리트 6 5 잔디 3 10 목재 30 40 알루미늄 75 65 검은색폴리에스터 1 25 검은색면 1 30 흰색면 40 30 검은색나일론 1 10 나뭇잎 3 30 c 모든데이터는앤비젼의협력사인 Raytec 에서기본테스트로수집되었습니다. 데모 - 반사율의중요성 일관되지않은반사율수준 왼쪽이미지는밝은영역과어두운영역이함께있는화면을나타냅니다. 이것은화면내의개체가반사속성에큰차이가있기때문입니다. 물은단순히빛을튕겨내기때문에빛이카메라로다시돌아오지않습니다. 따라서, 어둡게나타납니다. 나무는좋은반사율을가지고있고하늘은빛을 더일관된반사율수준 반사할수있는어떠한개체도없기때문에빛을반사할수없습니다. 오른쪽이미지는화면에서의일관된반사율로인해대체로균일한수준의조명이있는내부화면을나타냅니다. 12

역제곱원리사용 빛은역제곱원리를따르기때문에빛이이동하는방법을완벽하게이해할수있고, CCTV 시스템의결과에미치는여향을알기위해서는역제곱원리를일부이해해야합니다. 조명관련역제곱원리는광원의강도가거리의제곱에반비례하는것을말합니다. 빛이광원으로부터멀리이동할때세로및가로모든방향으로퍼지고세기는감소합니다. ( 선형함수가아니라, 제곱함수입니다.) 이것은빛이이동해야하는거리를 2 배로변경하면빛의세기는원래조명출력의 ¼ 로줄어든다는것을의미합니다. 조명설계자가조명시스템을설계하는데도움이되는역제곱원리를사용할수있는 2 개의방법이있습니다. 1. 일정한거리를조명하는데필요한조명장치의수 ( 거리비율 ) 2. 여러개의조명이조명할수있는거리 ( 출력비율 ) x1 x2 x3 13

계산 거리계산 1 개조명으로사용할수있는거리를감안하여다양한거리로사용할수있도록필요한조명의수를계산할수있습니다. 2 배, 3 배거리와같이간단한거리를해결하는것은간단하게거리배율을제곱하면됩니다. 실제적인사례 거리를 2 배늘리려면원래강도의 4 배 (2 2 ) 가필요합니다. 거리를 3 배늘리려면원래강도의 9 배 (3 2 ) 가필요합니다. 거리를제곱하는이같은방정식은또한주어진대상의거리에필요한조명의수를확인하는데사용될수있습니다. 강도계산 여러개의조명이얼마나멀리비출수있는지확인하려면필요한조명수를제곱한다음 1 개조명이달성할수있는거리로수를곱하면됩니다. 실제적인사례 RM200-AI-10 조명 6 개는얼마나긴거리를커버할수있나요? 6 의제곱루트는 2.45 입니다. RM200-AI-10 조명 6 개는 1 개의 RM200-AI-10 조명보다 2.45 배더긴거리를커버할수있습니다. 2.45 x 300 (1 개조명의거리 ) = 735 m 설치예제 : 실제적인사례 목표가 180m 이고 1 개의조명이 100m 를커버하면 4 개의조명이필요합니다. (180/100) 2 =1.82 2 = 3.24 목표가 500m 이고 1 개의조명이 300m 를커버하면 3 개의조명이필요합니다. (500/300) 2 =1.662 2 = 2.77 간단하게, 거리비율은제곱함수입니다. 수식으로나타내면, 거리 2 가됩니다. 역제곱원리는적외선및백색광모두같은방식으로적용됩니다. Raytec 조명에서 Eco-Logic 설정을사용하세요. Eco-Logic 으로설정하면 Raytec 조명은상황에서강도의 50% 만으로동작하고이벤트가발생한상황에서만 100% 강도로동작합니다. 조명이 Eco-Logic 설정으로약 50% 강도로동작하면 100% 강도로동작할때와비교하여약 71% 의거리를달성할수있습니다. (0.5 의제곱근 = 0.71) 설치예제 : 조명의강도설정을최대강도의 80% 로변경하면어떻게되나요? 조명이약 80% 강도로동작하면 100% 강도로동작할때와비교하여약 89% 의거리를달성할수있습니다. (0.8 의제곱근 = 0.89) 간단하게, 강도비율은제곱함수입니다. 수식으로나타내면, 출력이됩니다. 14