TopΛεξικό τεχνικών όρωνΕλάχιστη θερμοκρασία

Ελάχιστη θερμοκρασία

Ελάχιστη θερμοκρασία λειτουργίας της κάμερας - είναι η θερμοκρασία στην οποία ο κατασκευαστής εγγυάται την σωστή ποιότητα της εικόνας. Η ποιότητα αυτή θα πρέπει να είναι ακριβώς ίδια όπως και αυτής στην θερμοκρασία δωματίου. Πού βρίσκονται ωστόσο τα όρια λειτουργίας της ίδιας της κάμερας; Σε ποια θερμοκρασία η κάμερα σταματάει να λειτουργεί; Σε αυτή την ερώτηση δεν καταφέραμε να απαντήσουμε με σαφήνεια, έτσι αποφασίσαμε να κάνουμε μια δοκιμή καμερών σε έναν κλιματικό θάλαμο, προσομοιώνοντας τις συνθήκες που θα μπορούσαν να υπάρξουν στην φύση.

 

Αξίζει να σημειωθεί, ότι η πιο ακραία θερμοκρασία που έχει ποτέ καταγραφεί στην Πολωνία είναι –41°C στο Σιέντλιτσε στις 11.01.1941. Στην Ευρώπη ωστόσο το ρεκόρ χαμηλότερης θερμοκρασίας έχει καταγραφεί στην Ρωσία και συγκεκριμένα στο Ust-Szczugor που ανήλθε στους –58,1°C στις 31.12.1978.

 

Για την δοκιμή ακολουθήθηκαν οι εξής διαδικασίες: 

  • Τοποθέτηση 8 μοντέλων καμερών μέσα στον θάλαμο, ενεργοποίησή τους και καταγραφή της εικόνας σε καταγραφικό καθ' όλη τη διάρκεια της δοκιμής.
  • Προσδιορισμός αρχικά της σχετικής υγρασίας, παρόμοιας με αυτής που επικρατεί κατά μέσο όρο σε χειμερινές συνθήκες (υποθέσαμε 30%).
  • Μείωση της θερμοκρασία στους -50°C και παρακολούθηση της εικόνας.
  • Απενεργοποίηση της τάσης σε όλες τις κάμερες (προσομοίωση διακοπής ρεύματος) μετά την επίτευξη της χαμηλότερης θερμοκρασίας.
  • Αναμονή 3 ωρών και εκ νέου τροφοδότηση όλων των καμερών.
  • Σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας από τους -50°C στους +10°C.

  • Παρακάτω παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα των δοκιμών μας.

     

    Η μελέτη διεξήχθη στο Πάρκο Επιστήμης και Τεχνολογίας Euro-Centrum στο Κατοβίτσε της Πολωνίας. Στην φωτογραφία είναι ορατοί οι κλιματικοί θάλαμοι.

     

    Για το πείραμα επιλέξαμε 8 μοντέλα καμερών της σειράς Gemini AHD, με διαφορετικά περιβλήματα και αισθητήρες. Στην δοκιμή πήραν μέρος κάμερες με σφαιρικά περιβλήματα ανθεκτικά σε βανδαλισμούς (Doom), με περιβλήματα τύπου Compact, όπως και με περιβλήματα πλαστικά τα οποία λόγω έλλειψης αεροστεγανότητας, χρησιμοποιούνται αποκλειστικά σε εσωτερικούς χώρους.

     

    Στον θάλαμο τοποθετήθηκε μια πρόσθετη πηγή φωτός για την εξουδετέρωση των υπέρυθρων φωτισμών που είναι εγκατεστημένοι στις κάμερες. Οι κάμερες διαθέτουν αισθητήρες φωτός και σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού ενεργοποιούνται οι ενδεικτικές λυχνίες IR. Οι λυχνίες αυτές αποτελούν μια πρόσθετη πηγή θερμότητας, έτσι για να μην παραποιηθεί το αποτέλεσμα κατά την διάρκεια της δοκιμής, θα πρέπει να είναι ανενεργές. Λόγω του συνεχή φωτισμού στον θάλαμο κατά την διάρκεια της δοκιμής, κανένας από τους υπέρυθρους φωτισμούς δεν ενεργοποιήθηκε.

     

    Οι σύνδεσμοι τροφοδοσίας όπως και οι σύνδεσμοι BNC παρέμειναν στο εσωτερικό του θαλάμου, ενώ το καταγραφικό μαζί με την οθόνη λειτούργησαν σε θερμοκρασία δωματίου. Τα καλώδια δρομολογήθηκαν μέσα από μια ειδική διέλευση στα τοιχώματα του θαλάμου.

     

    Η εικόνα από τις κάμερες καθ' όλη τη διάρκεια της δοκιμής παρατηρήθηκε στην οθόνη και καταγράφηκε στον σκληρό δίσκο του καταγραφικού.

     

    Επίσης υπήρχε μια συνεχής εξ αποστάσεως παρακολούθηση των συνθηκών που επικρατούσαν στον κλιματικό θάλαμο.

     

    Αρχική φάση αποτέλεσε η ρύθμιση της σχετικής υγρασίας.

     

    Μετά την ολοκλήρωση ελέγχου της υγρασίας (χρώμα κίτρινο) ακολούθησε η κύρια δοκιμή, βασιζόμενη στην μείωση της θερμοκρασίας στους -50°C. 

    X - Χρόνος

    Y - Θερμοκρασία

    Z - Σχετική υγρασία

    1 - Περίοδος σταθεροποίησης της θερμοκρασίας και της υγρασίας.

    2 - Τελική περίοδος ελέγχου υγρασίας.

    3 - Μείωση θερμοκρασίας στους -10°C.

    Η γραφική παράσταση δείχνει το αποτέλεσμα των αλλαγών θερμοκρασίας ως συνάρτηση του χρόνου. Συνολικά εκτελέστηκαν δυο μετρήσεις με διαφορετικούς χρόνους μείωσης της θερμοκρασίας. 

    X - Χρόνος

    Y - Θερμοκρασία

    Το καταγραφικό καθ' όλη την διάρκεια της δοκιμής, κατέγραφε όλες τις αλλαγές που παρουσιάστηκαν στην εικόνα της κάμερας. Μέχρι και τους –30°C όλες οι κάμερες λειτουργούσαν σωστά και δεν παρουσιαζόταν καμία διαφορά στην ποιότητα της εικόνας. Στη συνέχεια, ορισμένες κάμερες παρατήρησαν μια ελάχιστη απώλεια εστίασης.

     

    Προς μεγάλη μας έκπληξη, η εικόνα των καμερών που δοκιμάστηκαν ήταν φυσιολογική, μέχρι και την στιγμή μείωσης της θερμοκρασίας στους -50°C. Στην φωτογραφία καταγράφηκε η στιγμή που η θερμοκρασία έπεσε στους -44.8°C. Πρέπει να σημειωθεί, ότι τέτοιου είδους συνθήκες εργασίας συσκευών συμβαίνουν εξαιρετικά σπάνια.

     

    Μετά την επίτευξη της θερμοκρασίας στους –50°C η τροφοδοσία των καμερών διακόπηκε. Αυτό είναι μία προσομοίωση διακοπής ρεύματος, αφού σε μια τέτοια χρονική στιγμή η πιθανότητα διακοπής της τροφοδοσίας ρεύματος στην φύση είναι πολύ μεγάλη. Οι κάμερες παρέμειναν σε αυτή την κατάσταση για περίπου 3 ώρες και στην συνέχεια δόθηκε και πάλι τάση τροφοδοσίας. Στην εικόνα βλέπουμε τους παγωμένους υδρατμούς που έχουν σχηματιστεί πάνω στον θόλο του φακού με αποτέλεσμα την ψύξη της επιφάνειάς του.

     

    Στο βίντεο έχει καταγραφεί η στιγμή ενεργοποίησης των καμερών σε θερμοκρασία -50°C. 

     

    Η μελέτη έδειξε, ότι καμία από τις κάμερες δεν παρουσίασε βλάβη και όλες οι κάμερες στην θερμοκρασία των -50°C άρχισαν να λειτουργούν κανονικά αμέσως μετά την ενεργοποίησή τους. Η παρακάτω φωτογραφία παρουσιάζει την εικόνα από τις κάμερες την στιγμή ενεργοποίησής τους.

     

    Η τελευταία φάση της δοκιμής ήταν η σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας. Η ποιότητα της εικόνας βελτιωνόταν όσο αυξανόταν και η θερμοκρασία. 

    X - Χρόνος

    Y - Θερμοκρασία

    Τελικά συμπεράσματα: 


    1. Όλες οι κάμερες λειτούργησαν άψογα ακόμη και στους -50°C


    2. Στην δοκιμή πήρε μέρος μόνο μία σειρά καμερών (Gemini) σε διάφορα περιβλήματα· ωστόσο θα πρέπει να υποθέσουμε ότι και οι κάμερες άλλων κατασκευαστών θα συμπεριφέρονταν με τον ίδιο ακριβώς τρόπο.


    3. Δεν δοκιμάστηκαν κάμερες τύπου Speed Dome, οι οποίες λόγω των κινούμενων μηχανικών τους μερών, μπορεί να παρουσιάσουν διαφορετικά αποτελέσματα.


    4. Τα αποτελέσματα των δοκιμών θα πρέπει να θεωρηθούν επιτυχή.