8Aug

Kaip veikia šilumos vaizdavimas?

Jei kada nors matėte nuotraukas ar vaizdo įrašus, kuriuose viskas yra raudonos ir geltonos spalvos nešvarumų, vadinamą termografija , dažniausiai vadinama terminiu vaizdavimu.Štai kaip tai veikia.

Šiluminis vaizdavimas naudojamas visais skirtingais scenarijais - komunalinės ir energetikos įmonės jas naudoja, norėdamos pamatyti, kur namas gali prarasti šilumą durų ir langų įtrūkimų metu. Policijos sraigtasparniai jį naudoja, norėdami rasti įtariamųjų naktį.Meteorologijos stotys naudoja jį stebėti audras ir uraganus. Jis naudojamas medicinos srityje, siekiant diagnozuoti skirtingus sutrikimus ir ligas. Ir kai kurios namų apsaugos kameros, pavyzdžiui, "Ring Doorbell", gali ją naudoti.

Kas yra šilumografija?

Labiausiai paprastų terminų požiūriu terminis vaizdavimas leidžia jums pamatyti objekto šilumos spinduliavimą.Terminiai fotoaparatai daugiau ar mažiau įrašo įvairias rėmelio objektų temperatūras ir kiekvienai temperatūrai priskiria spalvos atspalvį, kuris leidžia pamatyti, kiek šilumos spinduliuojasi, palyginti su objektais aplink jį.

Vandenio temperatūra dažnai suteikiama mėlyna, violetinė ar žalia spalva, o šiltesnes temperatūras gali būti priskirtas raudonos, oranžinės arba geltonos spalvos atspalvis. Pavyzdžiui, šio įrašo viršuje esančiame paveikslėlyje pastebėsite, kad asmuo yra padengtas raudonos, oranžinės ir geltonos spalvos atspalviais, o kitos sritys yra mėlynos ir raudonos. Taip yra todėl, kad ji spinduliuoja daugiau šilumos nei aplinkiniai objektai.

Kai kuriuose šilumos kamerose vietoj jo naudojamas pilkasis pelės sluoksnis. Pavyzdžiui, policijos sraigtasparniai naudoja pilkos spalvos skydelį, kad įtariamieji išsiskirtų.

Kaip veikia šilumografija?

Profesinės šiluminės kameros pavyzdys.

Terminiai kameros aptinka temperatūrą, atpažindami ir užfiksuodami skirtingus infraraudonųjų spindulių lygius.Ši šviesa yra nematoma plika akimi, bet gali būti jaučiama kaip šiluma, jei intensyvumas yra pakankamai didelis.

Visi objektai išskiria tam tikrą infraraudonųjų spindulių tipą, ir tai yra vienas iš būdų, kaip šiluma perduodama. Jei laikote savo rankas ant karštų anglių ant grotelių, tie anglys spinduliuoja tona infraraudonųjų spindulių, o šiluma perduodama į jūsų ranką.Be to, tik apie pusę saulės energijos išskiriama kaip matomą šviesą, o likusi dalis yra ultravioletinių ir infraraudonųjų spindulių mišinys.

Karštesnis objektas, tuo daugiau infraraudonųjų spindulių jis gamina. Terminiai fotoaparatai gali matyti šią spinduliuotę ir konvertuoti ją į vaizdą, kurį galime pamatyti mūsų akimis, panašiai kaip naktinio matymo kamera gali užfiksuoti nematomą infraraudoną spindulių šviesą ir paversti ją vaizdais, kuriuos matosi mūsų akys.

Šiluminės kameros viduje yra daug mažų matavimo prietaisų, kurie užfiksuoja infraraudonąją spinduliuotę, vadinamą mikrobolometrais, ir kiekvienas pikselis turi vieną.Iš ten mikrobolometras užfiksuoja temperatūrą, o po to pikselį priskiria atitinkamai spalvai. Kaip jūs galėjote atspėti, būtent dėl ​​šios priežasties dauguma šiluminių fotoaparatų yra labai mažos skiriamosios gebos, palyginti su šiuolaikiniais televizoriais ir kitais ekranais - iš tikrųjų, labai geros šiluminės kameros skiriamoji geba yra tik apie 640 × 480.

Kaip skiriasi nuo nakties vizijos?

Techniškai šiluminis vaizdas gali būti naktinio matymo forma ir naudojamas kaip toks. Bet jei tavo tikslas yra tiesiog matyti tamsoje, tai šiek tiek overkill.

Pavyzdžiui, policijos sraigtasparniuose puikiai tinka šiluminė naktinė vizija, nes ji gali lengvai atskirti žmogų nuo likusios aplinkos. Tai ne tik palengvina įtariamųjų patyrimą tamsoje, bet net ir dienos šviesoje lengviau rasti ką nors, kas galėjo susimaišyti su jų aplinka.

Tačiau dauguma šilumos fotoaparatų remiasi ilgesniais infraraudonųjų spindulių bangomis, o jūsų tipinė naktinio matymo apsaugos kamera užfiksuoja trumpesnius infraraudonųjų spindulių bangas ir yra daug pigesnė gamintojui. Kita vertus, terminiai fotoaparatai turi galimybę užfiksuoti ilgesnius infraraudonųjų spindulių pločius, leidžiančius aptikti šilumą.

nuotraukos Heather Cowper / Flickr, NASA, NASA / Flickr, Kecko / Flickr