Як працює тепловізійний пристрій?

Якщо ви коли-небудь бачили фотографії або відео, де все є червоним і жовтим безладдям, це називається термографія-більш розмовно відомий як тепловізійне зображення. Ось як це працює.

Тепловізійне зображення використовується у всіх видах різних сценаріїв, а енергетичні компанії використовують його для того, щоб побачити, де будинок може втрачати тепло через тріщини дверей і вікон. Поліцейські вертольоти використовують його для пошуку підозрюваних вночі. Метеостанції використовують його для відстеження бур і ураганів. Він використовується в медичній сфері для діагностики різних розладів і захворювань. Деякі домашні камери безпеки, такі як на кільцевому дзвінку, також можуть використовувати його.

Що таке теплова візуалізація?

У найважливіших термінах, термічна візуалізація дозволяє вам теж бачити тепло, яке випромінює сам об'єкт. Теплові камери більш-менш фіксують температуру різних об'єктів у кадрі, а потім призначають кожній температурі відтінок кольору, який дозволяє побачити, скільки тепла його випромінює в порівнянні з об'єктами навколо нього.

Більш низькі температури часто дають відтінок синього, фіолетового або зеленого кольору, а при більш високих температурах - відтінку червоного, помаранчевого або жовтого кольору. Наприклад, на зображенні, розташованому у верхній частині цієї публікації, ви помітите, що людина покрита відтінками червоного, помаранчевого і жовтого кольорів, а інші - блакитними і фіолетовими. Це тому, що вона випромінює більше тепла, ніж навколишні об'єкти.

Деякі теплові камери використовують градації сірого. Поліцейські вертольоти, наприклад, використовують відтінки сірого, щоб зробити підозрюваних видатними.

Як працює тепловізійний пристрій?

Приклад професійної теплової камери.

Теплові камери визначають температуру шляхом розпізнавання та захоплення різних рівнів інфрачервоного світла. Це світло невидиме неозброєним оком, але може відчуватися як тепло, якщо інтенсивність досить висока.

Всі об'єкти випромінюють якесь інфрачервоне випромінювання, і це один із способів передачі тепла. Якщо ви тримаєте руку за гарячим вугіллям на грилі, ці вугілля випромінюють тонну інфрачервоного випромінювання, і тепло передається у вашу руку. Крім того, лише близько половини енергії Сонця виділяється у вигляді видимого світла, а інше - це суміш ультразвукового та інфрачервоного світла.

Чим більш гарячим є об'єкт, тим більше інфрачервоного випромінювання. Термокамери можуть бачити це випромінювання і перетворювати його на зображення, яке ми можемо побачити нашими очима, подібно до того, як камера нічного бачення може захопити невидиме інфрачервоне світло і перетворити його на зображення, яке можуть побачити наші очі..

Всередині теплової камери є купа крихітних вимірювальних приладів, які фіксують інфрачервоне випромінювання, називаються мікроболометрами, і кожен піксель має один. Звідти мікроболометр фіксує температуру, а потім призначає цей піксель відповідному кольору. Як ви вже здогадалися, саме тому більшість теплових камер мають надзвичайно низьку роздільну здатність у порівнянні з сучасними телевізорами та іншими дисплеями - насправді, дуже хороша роздільна здатність для теплової камери становить лише 640 × 480.

Як це відрізняється від нічного бачення?

Технічно, тепловізійне може бути формою нічного бачення, і вона використовується як така. Але якщо ваша мета просто побачити в темряві, це трохи перевершує.

У поліцейських вертольотах, наприклад, теплове нічне бачення є великим, оскільки воно може легко відрізнити людину від решти навколишнього середовища. Це не тільки полегшує виявлення підозрюваних у темряві, але навіть у середній денний час значно легше знайти людину, яка, можливо, змішалася з оточенням.

Однак більшість теплових камер покладаються на довші хвилі інфрачервоного випромінювання, тоді як ваша типова камера безпеки для нічного бачення захоплює коротші хвилі інфрачервоного випромінювання і значно дешевша для виробника. З іншого боку, теплові камери мають можливість захоплювати довші хвилі інфрачервоного випромінювання, що дозволяє виявляти тепло.

Зображення від Heather Cowper / Flickr, NASA, NASA / Flickr, Kecko / Flickr