Kuidas töötab termiline kujutamine?

Kui olete kunagi näinud fotosid või videoid, kus kõik on punane ja kollane segadus, seda nimetatakse termograafia-rohkem kõnekeeles tuntud kui termiline pildistamine. Siin on, kuidas see toimib.

Termotöötlust kasutatakse igasuguste erinevate stsenaariumide puhul - kasulikkus ja energiaettevõtted kasutavad seda, et näha, kus maja võib ukse ja akna pragude kaudu soojust kaotada. Politsei helikopterid kasutavad seda kahtlusaluste leidmiseks öösel. Ilmajaamad kasutavad seda tormide ja orkaanide jälgimiseks. Seda kasutatakse meditsiinivaldkonnas erinevate häirete ja haiguste diagnoosimiseks. Ja mõned koduvalve kaamerad, nagu näiteks Ring Doorbell, võivad seda ka kasutada.

Mis on termiline kujutamine?

Kõige lihtsamates tingimustes võimaldab termiline kujutamine näha ka objekti soojust, mis kiirgab end välja. Termokaamerad salvestavad enam-vähem kaadrisse erinevate objektide temperatuuri ja määravad seejärel iga temperatuuri värvi tooni, mis võimaldab teil näha, kui palju soojust kiirgab võrreldes selle ümber olevate objektidega.

Külmiku temperatuuridele antakse sageli sinise, lilla või rohelise tooni, soojem temperatuur võib omistada punase, oranži või kollase tooni. Näiteks näete selle postituse ülaosas asuvat pilti, et isik on kaetud punase, oranži ja kollase tooniga, samas kui teised piirkonnad on sinised ja lilla. Seda seetõttu, et ta kiirgab rohkem soojust kui ümbritsevad objektid.

Mõned termokaamerad kasutavad selle asemel halltooni. Näiteks politsei helikopterid kasutavad kahtlustatava silma paistmiseks halltooni.

Kuidas termotöötlus töötab?

Näide professionaalsest termokaamerast.

Termokaamerad tuvastavad temperatuuri, tuvastades ja salvestades erinevaid infrapunavalguse tasemeid. See valgus on palja silmaga nähtamatu, kuid seda võib tunda kuumusena, kui intensiivsus on piisavalt kõrge.

Kõik objektid kiirgavad mingit infrapunakiirgust ja see on üks viis soojuse ülekandmiseks. Kui hoiate oma käsi grillitud kuuma söe peal, siis need söed kiirgavad tonni infrapunakiirgust ja soojus läheb teie kätele. Peale selle eraldub ainult umbes pool päikese energiast nähtava valguse tõttu, ülejäänud on ultravoettide ja infrapunavalguse segu.

Mida kuumem on objekt, seda rohkem infrapunakiirgust ta toodab. Soojuskaamerad näevad seda kiirgust ja muudavad selle pildiks, mida me saame oma silmaga näha, sarnaselt sellega, kuidas öise nägemise kaamera suudab näha nähtamatut infrapunavalgust ja muuta selle pildiks, mida meie silmad näevad.

Termokaamera sees on hulga väikeseid mõõteseadmeid, mis haaravad infrapunakiirgust, mida nimetatakse mikrobolomeetriteks, ja igal pikslil on üks. Sealt salvestab mikrobolomeeter temperatuuri ja määrab seejärel selle pikseli sobivale värvile. Nagu võis arvata, on enamik soojuskaameraid tänapäevaste telerite ja teiste kuvaritega võrreldes väga madala eraldusvõimega - tegelikult on soojakaamera väga hea eraldusvõime ainult 640 × 480.

Kuidas see on erinev kui öine nägemine?

Tehniliselt termiline pildistamine saab olla öise nägemise vorm ja seda kasutatakse sellisena. Aga kui teie eesmärk on lihtsalt pimedas näha, on see natuke üleliigne.

Näiteks politsei helikopteritel on hea öise nägemuse olemasolu, sest see võib kergesti eristada inimest ülejäänud keskkonnast. See mitte ainult ei võimalda kahtlustatavate pimedas kohapeal näha, kuid isegi lai päevavalguses on palju lihtsam leida kedagi, kes võis ümbritseva keskkonnaga seguneda..

Kuid enamik soojuskaameraid tuginevad infrapuna pikematele lainepikkustele, samas kui teie tüüpiline öise nägemise turvakaamera salvestab infrapuna lühemad lainepikkused ja on tootja jaoks palju odavam. Teisest küljest on termokaamerad võimelised jäädvustama pikemaid infrapunakiirguse lainepikkusi, võimaldades tal avastada soojust.

Pildid: Heather Cowper / Flickr, NASA, NASA / Flickr, Kecko / Flickr