La caméra v2.1 Night Vision (NoIR) 8MP pour Raspberry Pi a fait des émules chez les fabricants asiatiques (comme d’habitude me direz vous). Cette caméra de la fondation Raspberry Pi est de très bonne qualité. Elle est construite autour d’un capteur Sony IMX219 8MP qui équipe également de nombreux smartphones. La qualité Sony se paie puisqu’il faut compter environ 28€ sur Amazon). Pour un projet de transformation de caméra de sécurité factices en caméra de surveillance IP, vous pouvez également opter pour une caméra compatible NoIR avec éclairage additionnel à LED.

Pourquoi utiliser la version Night Vision (NoIR) ?

Les capteurs (CCD ou CMOS) sont habituellement protégés par un filtre infrarouge pour améliorer la qualité de l’image. Pour certaines applications, la vidéosurveillance nocturne par exemple, une astuce consiste à retirer (ou ne pas installer au moment de la fabrication) ce filtre. On permet ainsi au capteur d’être plus sensible par faible luminosité. C’est pourquoi sur les sites marchands, on trouve souvent la dénomination (abusive ?) de caméra à vision nocturne.

Par contre disons le clairement, ne compter pas faire de belles photos ou vidéos avec cette caméra. Jugez plutôt cet essai réalisé par le site Raspi.tv avec la première génération de caméra (capteur OV5647).

comparatif camera raspberry pi avec sans ir

Comparaison caméra NoIR, caméra standard. Source : raspi.tv (http://raspi.tv/2013/pinoir-whats-it-for-comparison-of-raspicam-and-pi-noir-output-in-daylight)

Déballage des caméras

Pour faire les essais, j’ai donc acheté la caméra officielle en version 2.1 IR officielle pour pouvoir la comparer à son clone asiatique.

Caméra officielle v2.1 Raspberry Pi Night Vision

La caméra officielle v2.1 NoIR arrive dans un carton souple. La caméra est glissée dans un pochette électrostatique. La protection est simplement obtenue par l’emballage. Une enveloppe en carton dans le cas d’Amazon. Le carton est arrivé un peu aplati mais sans conséquence pour le matériel. Le délai de livraison n’est que de quelques jours.

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camera originale raspberry pi noir v2

 

Caméra compatible 5MP à base d’OmniVision OV5647

On trouve de nombre pack comprenant une caméra NoIR avec un éclairage à Led pour environ 17€ (port inclus). Comptez 2 à 3 semaines (délai moyen) pour la livraison. Le pack est très bien emballée dans un premier carton. Un premier carton contient la caméra ainsi que le câble plat de 15cm de long. Un second carton contient les 2 éclairages à Led rouges avec les vis d’assemblage.

camera noir raspberry pi v2 led infrarouge chinoise deballage

Comparatif technique

Les caméras asiatiques sont généralement fabriquée autour du capteur CMOS d’OmniVision OV5647. C’est le même qui était utilisé pour la première génération de caméra du Raspberry. Elles sont limitées à 5MP et peuvent produire un flux vidéo jusqu’à 1080 à 30 images par secondes. Tout dépend de votre application, mais pour de la vidéosurveillance, c’est déjà bien assez. Voici quelques caractéristiques techniques pour comparer les différents modèles.

Caméra v1 Caméra v2.1 NoIR officielle Raspberry Clone asiatique

(double éclairage à Led)

raspberry pi v2.1 noir camera official noir compatible camera raspberry pi
Connecteur CSI CSI CSI, compatible Raspberry
Dimensions 25 × 24 × 9 mm 25 × 24 × 9 mm 25 x 24 x 26 mm

25 x 75 x 26mm (avec Leds)

Résolution 5MP

2592 × 1944 pixels

8MP

3280 × 2464 pixels

5MP

2592 × 1944 pixels

Capteur CMOS OmniVision OV5647 CMOS Sony IMX219 CMOS OmniVision OV5647
Résolution vidéo max. 1080p30 1080p30 1080p30
Taille du capteur 1/4 pouces 1/4 pouces 1/4 pouces
Driver V4L2  V4L2  V4L2
Focale 3.60 mm 3.60 mm 3.60 mm
Champ de vision 53°(horiz.) x 41°(vert.) 53°(horiz.) x 41°(vert.) 75,7° (horiz.)
Liens commerciaux Amazon, environ 28€

Banggood, environ 29€

Aliexpress, environ 18€

Banggood, à partir de 15€

Sources des données techniques des caméras Raspberry https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/camera/.

Vous pouvez également lire ce guide comparatif pour savoir quelle caméra choisir pour un Raspberry PI3 ou Pi Zero W.

Réglage de l’optique

Les caméras disposent chacune d’une optique réglable. Dans le cas de la caméra v2.1 Raspberry, il faudra utiliser la bague blanche livrée avec le kit.

camera-originale-raspberry-pi-noir-v2-bague-reglage-nettete

Bague de réglage de la caméra Raspberry v2.1

Pour le kit chinois, l’optique est plus classique. Il est moins compact aussi, mais c’est n’est pas gênant car il est prévu pour être utilisé avec l’éclairage à Led additionnel. On vis, ou on devis pour faire la netteté. Le kit reçu était bien réglé (chance ?).

Test comparatif

Passons aux essais maintenant. Je n’ai pas la prétention ni les outils nécessaires pour faire des clichés de laboratoire, mais au moins vous pourrez comparer le rendu d’une même scène prise à quelques minutes d’intervalle.

Test en extérieur de jour

Le premier cliché a été pris avec le capteur OV5647 de la caméra chinoise. L’image originale fait 2592×1944 pixels (comme prévu). Le rendu des très fade mais la scène ne présente pas d’éléments très contrastés. On est finalement assez proche du rendu obtenu par Raspi.tv en 2013.

camera noir chinoise 5mp ov5647 raspberry pi 3

La même scène cette fois avec la caméra Raspberry NoIR officielle (capteur Sony IMX219). L’image est plus contrastée et plus détaillée du fait des 8MP du capteur. L’image obtenue fait 3280×2464 pixels.

camera noir v2 raspberry pi 3 officielle 8mp

Tests en extérieur de nuit

Passons maintenant aux choses sérieuses et voyons ce qu’on peut espérer obtenir de nuit. Commençons par l’OV5647 avec l’éclairage additionnel. On arrive à distinguer les buissons (situés à environ 15 mètres) et la haie (environ 30 mètres). L’image contient beaucoup de bruit. Reste à vérifier si la détection de mouvement (par exemple avec Motion) sera fonctionnelle.

camera noir chinoise 5mp ov5647 raspberry pi 3 nuit

Maintenant, au tour de la caméra v2.1 NoIR qui ne possède pas d’éclairage. On pouvait s’y attendre, on ne distingue rien sur l’image produite.

camera noir v2 raspberry pi 3 officielle 8mp nuit

Test en intérieur

Un peu déçu par les résultats (même si on pouvait s’y attendre), j’ai réalisé un essai en intérieur cette fois-ci avec la caméra OV5647 équipée de son éclairage à Led. Le résultat est surprenant. On comprend l’intérêt de retirer le filtre IR. L’image est vraiment bien adaptée pour un usage de vidéo surveillance nocturne. Il manque juste un petit réglage de netteté.

camera noir chinoise 5mp ov5647 raspberry pi 3 nuit interieur

Par contre sans éclairage additionnel, inutile de faire le moindre essai avec la caméra v2.1 Raspberry. Affaire à suivre avec un éclairage additionnel.

Conclusions

La caméra v2.1 IR officielle est construite autour d’un capteur Sony d’excellente qualité. Elle est très compacte (9mm d’épaisseur) ce qui permettra de l’intégrer très facilement dans vos projets. La netteté peut être réglée à l’aide d’une bague (inclus dans le pack).

Les caméras asiatiques compatibles avec le Raspberry Pi sont encore fabriquée autour d’un capteur 5MP Omnivision 5647 (le même qui était utilisé dans la première génération de caméra Raspberry). Il donne des résultats satisfaisant pour des applications qui ne nécessitent pas une qualité d’image exceptionnelle, par exemple de la surveillance.

En revanche dans les deux cas, impossible en l’état espérer fabriquer un système de surveillance vidéo d’extérieur en l’état. Il faudra obligatoirement ajouter un projecteur à Led plus puissant que les 2 petits Leds. Par contre, elles feront des merveilles pour un usage intérieur.

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  • Thierry Diaz

    Très intéressant! La caméra asiatique a ses leds IR tout le temps allumées? si oui, pas de soucis de chauffe et/ou consommation excessive?

    • Bonjour Thierry. Oui, la qualité est surprenant en intérieur avec ces 2 petites Leds. J’ai oublié de le préciser dans l’article mais chaque Led possède sont propre photodétecteur qui déclenche l’allumage de la Led uniquement dès que la luminosité est trop faible (le seuil de déclenchement ne semble pas être ajustable, à vérifier). Coté chaleur j’ai rien remarqué de particulier. Comme elles sont alimentées par le RPI, il faut aussi regarder si celui ci ne chauffe pas un peu.

  • Flooo

    Bonjour,
    Merci pour cette comparaison intéressante.
    Avez vous finalement fait des tests avec la caméra officielle en ajoutant des LED IR ?
    Si oui quels sont les résultats ?
    Comment ajout-on des LED (ça ne doit pas être compliqué)

    La caméra asiatique passe-t-il dans une boite pour Raspberry zéro en faisant deux trous supplémentaires ?
    Je cherche à faire une caméra de sécurité fiable (mise à jour) et peu chère.

    Question subsidiaire, pourquoi un filtre IR ne pourrait-il pas s’enclencher pendant le jour pour avoir de meilleurs images de jour ?

    Merci pour ces articles ! (je m’attaque à celui d’installation un peu plus tard)

    • Bonjour Flooo. Non je n’ai pas encore pris le temps de tester avec un éclairage additionnel mais cela ne devrait pas poser problème, il suffit d’utiliser l’alimentation 3.3V disponible sur le connecteur GPIO du Raspberry Pi. On peut acheter séparément l’éclairage à Led des caméras asiatiques par exemple (http://geni.us/C6Pxy). Chaque Led dispose d’un détecteur lumineux qui déclenche automatiquement l’allumage lorsque le seuil de luminosité est trop bas. Coté encombrement, la caméra est trop grosse pour tenir dans le boitier officiel (ou un clone d’ailleurs). Je vais publié courant du mois les fichiers STL pour imprimer en 3D un boitier dédié. Vu la taille de la caméra, le filtre IR est probablement un revêtement déposé à la surface de la lentille durant sa fabrication. Pour améliorer l’image, il faudrait venir placer devant l’optique un filtre d’appareil photo ou pour smartphone (http://geni.us/elUS) avec un servo moteur par exemple. n’hésitez pas à partager vos réalisations. A très bientôt.

      • Flooo

        Merci pour ce retour précis et technique (malheureusement les liens sont hs, mais je trouverais au besoin).
        Je suis impatient d’avoir le fichier à imprimer pour un boîtier dédié à la caméra asiatique. Je pense commencer par là pour un premier test. J’ai trois caméra à faire ou plus si c’est un succès. (je déporterais alors peut être l’éclairage avec le GPIO pour quelques choses de plus puissant par exemple)
        Merci encore pour vos supers articles.

        • Merci Flooo. J’ai trouvé d’autres liens. Oui c’est en cours. J’ai du reporter car j’ai coupé mon ruban lors du montage. Le premier boitier était un peu trop petit – je suis radin sur le PLA :-). Je test aussi les différents logiciels à notre disposition : Node-RED, Motioneye, Kerberos.io… Ca arrive…