Wszystkie obiekty emitują energię podczerwoną (ciepło) w zależności od swojej temperatury. Energia podczerwona emitowana przez obiekt nazywana jest jego sygnałem termicznym. Zazwyczaj im cieplejszy jest obiekt, tym więcej promieniowania emituje. Kamera termowizyjna (znana również jako kamera termowizyjna) to w zasadzie czujnik termiczny, który może wykrywać niewielkie różnice temperatur. Urządzenie zbiera promieniowanie podczerwone z obiektów w scenie i tworzy obrazy elektroniczne na podstawie informacji o różnicach temperatur. Ponieważ obiekty rzadko mają dokładnie taką samą temperaturę jak inne obiekty wokół nich, mogą zostać wykryte przez kamerę termowizyjną i będą wyraźnie widoczne na obrazie termicznym.
Obrazy termiczne mają zazwyczaj charakter szary: czarne obiekty oznaczają zimno, białe obiekty oznaczają ciepło, a głębia szarości wskazuje różnicę między nimi. Jednak niektóre kamery termowizyjne dodają kolor do obrazu, aby pomóc użytkownikom identyfikować obiekty o różnych temperaturach.
Czym jest obrazowanie termiczne?
Kamery termowizyjne na podczerwień mogą skutecznie przetwarzać ciepło (tj. energię cieplną) na światło widzialne, umożliwiając analizę otaczającego środowiska. To czyni je bardzo wszechstronnymi. Urządzenia biologiczne i mechaniczne emitują ciepło i można je zobaczyć nawet w ciemności. Te obrazy termowizyjne są bardzo dokładne i działają skutecznie przy niewielkiej ilości ciepła.
Jak działa obrazowanie termiczne?
Światło widzialne jest niezwykle użyteczne dla ludzi i innych organizmów, ale stanowi jedynie niewielką część widma elektromagnetycznego. Promieniowanie podczerwone generowane przez ciepło zajmuje więcej „miejsca” w widmie. Kamera termowizyjna na podczerwień rejestruje i ocenia interakcję ciepła pochłoniętego, odbitego, a czasem transmitowanego.
Poziom promieniowania cieplnego emitowanego przez obiekt nazywany jest jego sygnałem cieplnym. Im cieplejszy jest dany obiekt, tym więcej promieniowania emituje do otoczenia. Kamera termowizyjna potrafi odróżnić źródło ciepła od niewielkiej różnicy w promieniowaniu cieplnym. Kompiluje te dane w kompletną „mapę cieplną”, aby rozróżnić poziom ciepła.
Do czego służy obrazowanie termiczne?
Pierwotnie używane do nocnego rozpoznania i walki. Od tego czasu zostały udoskonalone i dostosowane do potrzeb strażaków, elektryków, funkcjonariuszy organów ścigania i ekip ratunkowych w rejonach katastrof. Są również szeroko stosowane do inspekcji, konserwacji i optymalizacji budynków.
Jak wykonać obrazowanie termiczne?
Obrazowanie termiczne może być kompaktową i skuteczną technologią. Najprostszy termowizor potrafi ocenić źródło ciepła wyśrodkowane na celowniku. Bardziej złożone systemy zapewniają wiele punktów porównawczych, umożliwiając użytkownikom analizę warunków środowiskowych. Paleta obrazów termicznych jest bardzo zróżnicowana – od palety monochromatycznej po pełną paletę „pseudokolorów”.
Na co należy zwrócić uwagę przy wyborze sprzętu do obrazowania termicznego?
W szczególności, zapotrzebowanie na kamerę termowizyjną zależy od środowiska, w którym pracujesz. Jednak dwa obszary są kluczowymi czynnikami wyróżniającymi kamery termowizyjne: rozdzielczość detektora i czułość termiczna.
Podobnie jak w przypadku wielu innych rozdzielczości, rozdzielczość opisuje całkowitą liczbę pikseli – na przykład rozdzielczość 160×120 składa się z 19200 pikseli. Każdy piksel ma przypisane dane termiczne, więc wyższa rozdzielczość może zapewnić wyraźniejszy obraz.
Czułość termiczna to próg różnicowy, który może zostać wykryty przez kamerę. Na przykład, jeśli czułość urządzenia wynosi 0,01°, możliwe jest rozróżnienie obiektów o różnicy temperatur wynoszącej jeden procent. Istotne są również minimalne i maksymalne zakresy temperatur.
Kamery termowizyjne mają pewne podstawowe ograniczenia: na przykład nie mogą przenikać przez szkło ze względu na odblaskowe właściwości materiałów. Nadal widzą, ale nie mogą przeniknąć przez ścianę. Niemniej jednak, termografia okazała się przydatna w wielu zastosowaniach.
Czas publikacji: 07-12-2021