Тепловизионная камера — это бесконтактное устройство, которое обнаруживает инфракрасную энергию (тепло) и преобразует ее в визуальное изображение. Давайте погрузимся в науку о тепловизорах и невидимом мире тепла, который они позволяют нам увидеть.
Обнаружение инфракрасных волн вместо видимого света
Самое главное, что нужно знать о тепловизорах, — это то, что их принцип работы отличается от обычных камер. Работа привычных видеокамер дневного света и человеческого глаза основана на одном и том же принципе: видимый свет попадает на что-то, отражаясь от объекта, детектор улавливает отраженный свет и на основе его формирует изображение.
Тепловые камеры формируют изображение на основе тепла, а не на основе видимого света. Тепло (также именуемое инфракрасным излучением или тепловой энергией) и свет — это составляющие электромагнитного спектра, но камера, распознающая свет, не увидит тепловую энергию, и соответственно наоборот. Тепловизоры улавливают ИК-энергию и используют эти данные для создания изображений посредством цифрового или аналогового видеовыхода.
Что находится внутри тепловизионной камеры?
Тепловизионная камера состоит из объектива, теплового датчика, обрабатывающей электроники и корпуса. Объектив фокусирует инфракрасную энергию на датчик. Датчик может иметь различную конфигурацию пикселей от 80 × 60 до 1280 × 1024 пикселей и более.
Это и есть разрешение камеры.
Такие разрешения по сравнению с камерами видимого света довольно низкие, поскольку тепловые детекторы должны получать энергию с гораздо большей длиной волны, чем видимый свет, что требует значительного увеличения размеров отдельных компонентов датчика. Поэтому тепловизионные камеры обычно имеют гораздо меньшее разрешение (меньшее количество пикселей), чем визуальные датчики того же размера.
При выборе тепловизора необходимо обращать внимание на такие важные характеристики, как разрешение, дальность, резкость, тепловая чувствительность и спектральный диапазон.
Что могут обнаружить тепловизоры?
Тепло, обнаруживаемое инфракрасной камерой, может быть измерено очень точно, что делает ее полезной во многих различных областях применения. Тепловизор может обнаружить небольшие различия в тепловой энергии — до 0,01 °С — и отобразить их в виде различных цветовых оттенков.
Все излучает тепловую энергию — в том числе и лед. Чем теплее что-то, тем больше тепла оно выделяет. Эта излучаемая тепловая энергия называется «тепловым сигналом».
Если у двух соседних объектов имеются совсем небольшие отличия в тепловом сигнале, они хорошо видны тепловизионному датчику, вне зависимости от освещенности. Это позволяет тепловизионным камерам видеть в полной темноте или в задымленной среде.
Тепловизоры могут видеть многое из того, что не видят наши глаза или обычная камера.
Для чего используются тепловизионные камеры?
Возможности использования тепловизоров практически безграничны. Первоначально разработанные для наблюдения и военных операций, сегодня тепловизионные камеры широко используются для проведения осмотра зданий (влажность, изоляция, состояние кровли и т.д.), пожаротушения, управления автономными транспортными средствами, контроля температуры кожи, промышленных инспекций, научных исследований и многого другого.
Как вы думаете, как еще можно использовать тепловизионную камеру? Дайте нам знать в комментариях ниже!