Ar kada nors susimąstėte, kodėl šiluminės kameros vaizdai yra raudonos, mėlynos ir geltonos spalvos tinklelis arba kodėl naktinio matymo atveju jie yra nespalvoti?
Šiandien šiluminė šiluma naudojama daugeliu skirtingų scenarijų – komunalinių paslaugų ir energetikos įmonės ją naudoja, kad pamatytų, kur namas gali prarasti šilumą dėl įtrūkimų. Policija jį naudoja, kad iš sraigtasparnių rastų įtariamuosius. Šiluminės kameros naudojamos pažangiose transporto priemonėse, norint pamatyti ir klasifikuoti elementus, kuriuos sunku patikrinti naudojant įprastus autonominio automobilio fotoaparatus. Meteorologinės stotys naudoja jį audroms ir uraganams stebėti. Jis naudojamas medicinos srityje diagnozuojant įvairius sutrikimus ir ligas. Laivuose sumontuotos terminio vaizdo kameros, padedančios įgulai pastebėti ledkalnius ir keleivius už borto.
Yra daug kitų įdomių šios technologijos programų. Jei norite sužinoti daugiau, būtinai sekite mūsų tinklaraščio seriją Introduction to Infrared (IR).
Kaip veikia šiluminė kamera?
Žmogaus akys gali matyti objektus, kuriuos apšviečia saulė ar kita šviesa, esant tam tikram regėjimo spektro bangos ilgiui. Priešingai, šiluminės kameros „mato“ infraraudonųjų spindulių spektro objektų skleidžiamą šilumą arba elektromagnetinę spinduliuotę.
Infraraudonoji šviesa yra mažų dalelių, vadinamų fotonais, elektromagnetinė spinduliuotė. Visi objektai, kurių temperatūra aukštesnė nei absoliutus nulis (-273 laipsnio arba -459,69 laipsnio F), skleidžia infraraudonąją spinduliuotę; taip šilumą perduoda ir aptinka infraraudonųjų spindulių kameros ir gali veikti net visiškoje tamsoje.
Nors žmogaus akis to nematoma, galima pajusti infraraudonąją spinduliuotę. Jei laikote ranką prie garuojančio kavos puodelio šono – jaučiate iš puodelio sklindančią šilumą. Šiluminės kameros gali matyti šią spinduliuotę ir paversti ją vaizdu, kurį matome akimis.
Kuo šiluminis fotoaparatas skiriasi nuo tradicinių fotoaparatų?
Šiluminė kamera sukuria vaizdą, panašų į matomos kameros vaizdą. Tačiau skirtingai nuo matomos kameros, infraraudonųjų spindulių jutikliai aptinka elektromagnetines bangas, kurių bangos ilgis skiriasi nuo šviesos. Tai suteikia šilumos kameroms galimybę „matyti“ šilumą arba techniškai tariant, infraraudonąją spinduliuotę. Kuo objektas karštesnis, tuo daugiau infraraudonųjų spindulių jis skleidžia.
Kitaip tariant, infraraudonųjų spindulių vaizdavimas leidžia pamatyti objekto šilumą, sklindančią nuo jo paviršiaus; todėl matuojant įvairių kadre esančių objektų temperatūrą ir kiekvienai temperatūrai priskiriant tam tikrą spalvos atspalvį. Tai taip pat leidžia kameras naudoti kaip termografinę kamerą tiksliai matuoti temperatūrą.
Žemesnė temperatūra dažnai vaizduojama kaip tam tikras mėlynos, violetinės arba žalios spalvos atspalvis, o aukštesnė temperatūra yra raudona, oranžinė arba geltona.
Kai kurios kameros vietoj to naudoja pilkos spalvos tonus. Nakties metu saugos kamerų filmuota medžiaga visada yra nespalvota. Už tai slypi rimta priežastis; žmogaus akys gali geriau atskirti juodą ir baltą, nei gali atskirti kitus spalvų atspalvius, pavyzdžiui, raudoną ar mėlyną. Dėl šios priežasties dauguma naktinio matymo kamerų naudoja vienspalvį filtrą, kad mums būtų lengviau suprasti, kas yra vaizde. Štai kodėl policijos sraigtasparniai naudoja pilkos spalvos tonus, kad įtariamieji išsiskirtų.
Kuo skiriasi neaušinami ir aušinami fotoaparatai?
Šiluminio vaizdo kamera elektromagnetinei spinduliuotei aptikti naudoja neaušintą arba vėsintą jutiklį.
Dažnesnėje neaušinamoje šiluminėje kameroje infraraudonųjų spindulių aptikimo elementai yra įrenginyje, kuris veikia kambario temperatūroje. Priešingai, aušinamose kamerose naudojamas detektorius, kriogeniškai aušinamas iki maždaug 77 laipsnių K, -321 laipsnių F (-196 laipsnių C). Dėl to, kad jų elementai yra aušinami, šios aušinamos sistemos pasižymi daug geresniu jautrumu nei neaušinamos sistemos, todėl gali atskirti mažesnius temperatūros pokyčius.