Kamery termowizyjne działają w oparciu o zjawisko niewidzialnego promieniowania podczerwonego, czyli tak zwanej detekcji energii fal elektromagnetycznych w zakresie od 7 do 14 µm (tzw. daleka podczerwień).
Kamery termowizyjne rejestrują promieniowanie podczerwone wypromieniowane z badanego celu. Promieniowanie to przechodzi przez soczewkę i skupia się na detektorze kamer termowizyjnych, tak samo jak promieniowanie widzialne na kliszy zwykłego aparatu fotograficznego. Technika ta szybko zaczęła być wykorzystywana nie tylko przez służby mundurowe, ale ze względu na swoją skuteczność okazała się przydatna również w takich branżach jak budownictwo, ogrodnictwo, przemysł czy też medycyna.
Jak działają kamery termowizyjne
Kamery termowizyjne reagują na temperaturę wytwarzaną przez niemal każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego 0o K, które jest źródłem promieniowania podczerwonego, a jego intensywność zależy od temperatury i cech powierzchni danego ciała. Taki poziom promieniowania emitowany jest przez każde ciało fizyczne o temperaturze większej od 0o K, czyli praktycznie przez wszystko, co znajduje się na Ziemi (na przykład człowiek emituje promieniowanie o temperaturze ok. 300o K).
Kamery termowizyjne – charakterystyka
Każda kamera termowizyjna ma matryce detektorów promieniowania podczerownego oraz współpracujący z nią układ przeszukiwania obrazu (punkt po punkcie, linia po linii). Ten element odróżnia kamery termowizyjne od tzw. zwykłych kamer wideo oraz cyfrowych aparatów fotograficznych. Następnie detektor ten wytwarza na podstawie odczytu z matrycy detektorów pikseli (przy rozdzielczości 240 X 320 jest ich 76 800) rodzaj sygnału elektrycznego, który będzie zmieniać się zależnie od intensywności padania na niego promieniowania podczerwonego. Inaczej mówiąc przetworniki CMOS oraz CCD stosowane w kamerach wideo wykrywają fotony promieniowania widzialnego (lub też bliskiej podczerwieni, pochodzącej z oświetlaczy IR), które po odbiciu od obserwowanego przedmiotu docierają do detektora, natomiast kamera termowizyjna jest wyposażona w detektor mikrobolometryczny, którego zadaniem jest wykrycie temperatury docierającego do kamery promieniowania cieplnego.
kamera termowizyjna Flir
Promieniowanie podczerwone jest promieniowaniem „cieplejszym” niż promieniowanie widzialne, czyli ma większą energię i można je wykrywać z większych odległości niż promieniowanie widzialne. W skrócie wyżej wspomniany sygnał elektryczny jest przekształcany do postaci cyfrowej i takim widzimy go na wyświetlaczu kamery. Termowizja jest, więc rodzajem termometru działającego na odległość, który pozwala nam poprzez rejestracje różnic w poziomie promieniowania podczerwonego badanego obiektu stworzyć jego obraz temperaturowy. Obraz taki nazywamy termogramem. Rozkład temperatury na badanych obiektach przedstawiany jest w postaci barwnych izoterm, gdzie jeden kolor odpowiada punktom o tej samej temperaturze.
Funkcje kamer termowizyjnych
Kamery termowizyjne tworzone są z myślą o tym, aby można było używać je na co dzień i w każdych warunkach. W zależności do jakich celów będziemy używać kamerę termowizyjną, możemy wybrać kamerę termowizyjną przenośną lub stacjonarną. Kamera termowizyjna umożliwia detekcję gazu, potrafi identyfikować problemy instalacji elektrycznych czy też urządzeń mechanicznych. Niektóre z kamer wyposażone są w uchwyt pistoletowy, co pozwala właściwie jedną ręką, klikając przycisk, sprawnie i szybko wyszukać i usunąć awarię.