Как работает тепловизор?

Если вы когда-либо видели фотографии или видео, где все в красно-желтой гамме, это называется термографии-более разговорно известный как тепловидение. вот как это работает.

Тепловидение используется во всевозможных сценариях - энергетические компании используют его, чтобы увидеть, где дом теряет тепло из-за трещин в дверях и окнах. Полицейские вертолеты используют его для обнаружения подозреваемых ночью. Метеостанции используют его для отслеживания штормов и ураганов. Он используется в медицинской сфере для диагностики различных расстройств и заболеваний. И некоторые камеры домашней безопасности, такие как та, что на кольцевом дверном звонке, тоже могут его использовать.

Что такое тепловидение?

В самых основных терминах, тепловизионная визуализация позволяет вам также видеть тепло объекта, исходящее от самого себя. Тепловые камеры более или менее регистрируют температуру различных объектов в кадре, а затем присваивают каждой температуре оттенок цвета, который позволяет увидеть, сколько тепла излучается по сравнению с окружающими объектами..

Более холодные температуры часто получают оттенок синего, фиолетового или зеленого цвета, в то время как более теплым температурам можно присвоить оттенок красного, оранжевого или желтого. Например, на изображении в верхней части этого поста вы заметите, что человек покрыт оттенками красного, оранжевого и желтого, в то время как другие области - синие и фиолетовые. Это потому, что она излучает больше тепла, чем окружающие предметы.

Некоторые тепловизионные камеры вместо этого используют оттенки серого. Например, полицейские вертолеты используют шкалу серого, чтобы выделить подозреваемых.

Как работает тепловизор?

Пример профессиональной тепловой камеры.

Тепловые камеры определяют температуру, распознавая и фиксируя различные уровни инфракрасного света. Этот свет невидим невооруженным глазом, но может ощущаться как тепло, если интенсивность достаточно высока.

Все объекты испускают какое-то инфракрасное излучение, и это один из способов передачи тепла. Если вы положите руку на несколько горячих углей на решетке, эти угли испускают тонну инфракрасного излучения, и тепло передается вашей руке. Кроме того, только около половины солнечной энергии выделяется в виде видимого света, а остальное - смесь ультрафиолета и инфракрасного света..

Чем горячее объект, тем больше инфракрасного излучения он производит. Тепловые камеры могут видеть это излучение и преобразовывать его в изображение, которое мы затем можем увидеть нашими глазами, подобно тому, как камера ночного видения может захватывать невидимый инфракрасный свет и преобразовывать его в изображение, которое могут видеть наши глаза..

Внутри тепловой камеры есть множество крошечных измерительных приборов, которые регистрируют инфракрасное излучение, называемых микроболометрами, и каждый пиксель имеет один. Оттуда микроболометр записывает температуру и затем назначает этому пикселю соответствующий цвет. Как вы могли догадаться, именно поэтому большинство тепловизоров имеют крайне низкое разрешение по сравнению с современными телевизорами и другими дисплеями - на самом деле, очень хорошее разрешение для тепловизоров составляет всего около 640 × 480..

Чем он отличается от ночного видения?

Технически, тепловидение Можно быть формой ночного видения, и он используется как таковой. Но если ваша цель - просто увидеть в темноте, это немного излишне.

Например, в полицейских вертолетах хорошо иметь тепловое ночное видение, поскольку оно может легко отличить человека от остальной окружающей среды. Это не только облегчает обнаружение подозреваемых в темноте, но даже среди бела дня значительно облегчает поиск кого-то, кто, возможно, смешался с их окружением.

Однако большинство тепловизионных камер используют инфракрасные лучи большей длины, в то время как обычная камера видеонаблюдения ночного видения улавливает более короткие инфракрасные волны и намного дешевле для производителя. Тепловые камеры, с другой стороны, способны захватывать инфракрасные лучи большей длины, что позволяет обнаруживать тепло.

Изображения Хизер Каупер / Flickr, НАСА, НАСА / Flickr, Kecko / Flickr