Заглянуть в сумрак

Как самая простая веб-камера может помочь в оптимальной организации охлаждения системного блока? Казалось бы, никак, однако не спешите с выводами: съемка в инфракрасном диапазоне позволяет добиться чрезвычайно интересных результатов.

Многие энтузиасты хайтека любят заниматься усовершенствованием своих "игрушек". Моддеры, как правило, ограничиваются дыркой в перекрашенном корпусе ПК да дополнительными индикаторами и ручками на передней панели. Более полезными выглядят попытки улучшить охлаждение ПК путём встраивания в корпус больших и обязательно красивых вентиляторов, нередко оснащённых подсветкой. Доходит до того, что решётками вентиляторов покрыты все доступные поверхности. Конечно, это эффектно, но всегда ли эффективно?

Оценить реальную потребность вашего ПК в охлаждении помогают термодатчики, показания которых отображают программы типа Motherboard Monitor. Но любая программа такого рода рисует картину на основании данных, получаемых с ограниченного количества датчиков. Последние, как правило, устанавливают в критических местах: у процессора, чипсета, памяти, иногда возле жёсткого диска. Между тем это не единственные элементы, способные нагреваться в процессе работы. Да и в зависимости от конструкции материнской платы и наличия в ПК дополнительных устройств температурная картина может оказаться совсем не такой, как вы её себе представляете.

Оказывается, существует способ, позволяющий быстро оценить распределение температур в корпусе ПК. Способ не даёт количественных данных, но значительно более прогрессивен, нежели замеры термометром. Действует моментально, рисует комплексную картину. Поможет нам в этом самая обычная веб-камера, правда, несколько доработанная. Никакой сложности эта операция не представляет, с ней справится даже школьник. Вся доработка заключается в замене одного штатного элемента веб-камеры на легко изготовляемый самодельный.

Лирическое отступление

В пору студенчества мне довелось работать на практике в малом предприятии, созданном инженерами заводов, переживавших тогда не лучшие дни. Инженеры были старой закалки, так что переквалифицироваться в челноков не спешили. Вместо этого они занялись установкой и обслуживанием офисных АТС и систем безопасности. Последние включали в себя средства наблюдения, в простейшем случае это были несколько телекамер и монитор, что ставился в закутке у охранников.

Шло время, ассортимент предлагаемой клиентам техники увеличивался и однажды в шоу-рум поступил специализированный видеомагнитофон. От обычного он отличался тем, что позволял чуть ли не сутки записывать картинку с камер наблюдения. Изучая новинку, я подключил его к камерам, что находились тут же, вывел картинку на монитор, включил запись и пару минут изображал злоумышленника. Затем нажал кнопку на пульте ДУ, чтобы перемотать плёнку назад. И увидел на экране ряд вспышек – это камеры наблюдения регистрировали инфракрасное излучение, генерируемое пультом. "Интересно", - подумал я – "обычная видеокамера так не умеет". Позже я узнал, что сенсоры в видеокамерах прикрыты фильтрами, блокирующими инфракрасное излучение.

Оказывается, матрицы цифровых камер кроме видимого света могут воспринимать инфракрасный свет – с длиной волны от 700 до 1000-1400 нанометров, так называемый "ближний ИК-диапазон". Если позволить инфракрасному свету попадать на матрицу камеры, это приведёт к искажению изображения. Поэтому в цифровых фотоаппаратах и видеокамерах за объективом стоит светофильтр, отсекающий ИК-излучение. В большинстве устройств этот фильтр жёстко зафиксирован - но бывают и исключения. Так, фотоаппарат Sony DSC-V1 (и некоторые другие модели) умеет снимать в ИК-дипазоне. Для этого в режиме инфракрасной съёмки встроенный ИК-фильтр открывается. А чтобы получить ещё лучший результат, можно использовать инфракрасную подсветку, которой оснащена камера.

Кстати, несколько лет назад Sony была засыпана жалобами в связи с выпуском видеокамер, способных снимать в ИК-диапазоне. Жаловались не владельцы камер, а субъекты несанкционированной съёмки, как правило, слабого пола. Слишком уж хорошо снимали эти камеры – и купальники пляжных красавиц не были им преградой. С тех пор в съёмочную технику Sony встраиваются средства, не позволяющие снимать в инфракрасном режиме днём.

Тем же, чья техника не обладает возможностью в нужный момент убирать ИК-фильтр, остаётся обратить внимание на специальные фильтры, позволяющие снимать в ИК-диапазоне. Стоят они от десятков до сотен долларов, список их можно найти на любом сайте, посвящённом искусству фотографии. В силу же специфики нашего сайта поговорим не о художественных аспектах инфракрасной съёмки, а о технических возможностях, которые открывает нам это явление.

Наглядный пример практического применения ИК-съёмки подробно описан на сайте BigBruin.com. Автор заметки сфотографировал собственную материнскую плату после того, как полчаса прокрутил демо из игры Unreal Tournament. Съёмки производились тепловизором производства компании Mikron, который, вообще-то говоря, бытовым устройством не является и оценивается четырёхзначными суммами в долларах. Но пока оставим этот момент и выясним, что же нового узнал фотограф.

Система охлаждения процессора Thermalright SLK900U с вентилятором Vantec Tornado отлично справилась с "камнем" AMD Barton 2500+, работавшем на частоте 2208 МГц. Северному и южному мостам, установленным на материнской плате ASUS A7N8X, вполне хватало и пассивного охлаждения в виде небольшишх радиаторов. А вот маленькая микросхема, притаившаяся у верхнего PCI-разъёма, раскалилась почти до ста градусов! Что явно не на пользу видеокарте, уместившейся выше, в слоте AGP. Расследование показало, что грелся чип CM3708, отвечающий за регулирование напряжения. Кроме CM3708 на материнке было обнаружено ещё несколько мелких источников тепла, чья температура превышала 50 градусов.

Плата расширения в исследуемом компьютере стояла всего одна. Это был видеоадаптер ATI Radeon 9700 Pro, работавший на штатных частотах. "Красные карточки" издавна считаются более прохладными, нежели продукция nVidia. Но и канадская плата преподнесла сюрприз - небольшая катушка у VGA-выхода нагрелась почти до 60 градусов. Ненамного (56,6 ° C) отстали и чипы памяти, правда, они не были оснащены даже радиаторами.

Результаты исследования, как минимум, интересны. Мы привыкли к буйным нравам процессоров AMD, не удивляемся огромным "холодильникам" современных видеокарт, читали про тепловыделение Prescott. Но чтобы скромная катушка грелась больше чипсета - это сюрприз. Тут уж задумаешься - а в правильном ли месте я вырезал дырку под корпусный вентилятор? И не сменить ли встроенный ТВ-тюнер на внешний, чтобы освободить место под бловер? И где бы взять денег на тепловизор производства Mikron?

Впрочем, отвечать на последний вопрос необязательно. С распространением цифровых фотоаппаратов инфракрасная съёмка стала доступна почти каждому. Но не нужно искать цифровик с повышенной чувствительностью в ИК-диапазоне. Даже приобретать к имеющемуся фотоаппарату специальный светофильтр будет лишним. И разбирать фотоаппарат, чтобы извлечь фильтр, не надо. Достаточно обыкновенной веб-камеры. Чем дешевле – тем лучше, не жалко будет испортить.

В интернете вы встретите массу рекомендаций по доработке веб-камер и все они практически одинаковы. Чтобы получить прибор для регистрации температурной картины, требуется всего лишь удалить из камеры ИК-фильтр, расположенный между матрицей и объективом. На его место устанавливается фильтр видимого света, получаемый из обычной фотоплёнки. Последняя должна быть проявлена, но не засвечена. Требуемый материал можно найти в конвертиках, что выдают в фотосалонах вместе с отпечатанными фотографиями. Там наверняка найдётся испорченный кадр или полкадра - его площади хватит, чтобы вырезать новый фильтр. Вставьте его взамен ИК-фильтра и соберите камеру. Теперь можно побаловаться инфракрасной съёмкой внутренностей вашего ПК. Перегревающиеся элементы сами проявят себя, даже не придется проверять пальцем.

Какие же ещё применения можно найти съёмке в ИК-диапазоне? Например, в ваши руки попал некий текст, залитый чернилами. В обычном свете вы не сможете его прочитать, но попробуйте сфотографировать его в инфракрасном свете. Чернила прозрачны для инфракрасных лучей - на фотографии вы увидите буквы и сможете их разобрать.

Температурную картину в системном блоке можно снимать без инфракрасной подсветки. А для чтения текста, залитого чернилами, или съёмок в темноте подсветка уже понадобится. Тут придётся раздобыть инфракрасные светодиоды, что покупаются в магазине или извлекаются из старых оптомеханических мышей. Для питания не требуется ничего, кроме "пальчиковой" батарейки, подключенной в правильной полярности. Одна батарейка может питать несколько светодиодов в течение целого ряда дней без отключения.

Если бежать на радиорынок лень или хочется немедленно насладиться ночными съёмками, можно использовать любой пульт дистанционного управления. Только нужно учитывать, что пульт даёт импульсную подсветку, да и светит, лишь пока жмёшь на кнопки. Прямо как механический "фонарик-жужжалка" с генератором. (Кстати, захватив пульт ДУ в магазин цифровой фототехники, вы сможете быстро найти модель с высокой ИК-чувствительностью. Для этого нужно "посветить" пультом в объектив и смотреть на дисплей фотоаппарата. Чем ярче будут белые вспышки на дисплее, тем чувствительнее к инфракрасному излучению проверяемый цифровик).

Решив проблему с инфракрасной подсветкой, поснимайте денежные купюры разных государств. Узнаете много нового. А если найдётся вокруг компьютера место, требующее мониторинга в темноте - поместите туда доработанную веб-камеру с ИК-прожектором. Может, удастся, наконец, застать врасплох мышь, возвращающуюся домой с добычей. При желании даже систему наблюдения организовать можно. А то попробуйте заглянуть под одежду или шевелюру ближнего своего, что окажется на расстоянии USB-кабеля. Только не пугайтесь, если увидите Число Зверя... :)