Urządzenia termowizyjne i noktowizory - jak one działają i w czym tkwi ich sekret? To zaawansowane narzędzia wykorzystujące technologię wykrywania ciepła do tworzenia obrazu. Działają one na zasadzie detekcji promieniowania podczerwonego emitowanego przez wszystkie obiekty, co pozwala na wizualizację temperatury bez potrzeby bezpośredniego kontaktu. to zaawansowane narzędzia wykorzystujące technologię wykrywania ciepła do tworzenia obrazu. Zastosowanie urządzeń termowizyjnych jest szerokie i obejmuje wiele różnych dziedzin.
Oba urządzenia zaliczają się do nadrzędnej kategorii lornetek. Dzięki wiedzy z zakresu optyki i nauki o świetle, lornetki są używane do obserwacji odległych obiektów za pomocą obiektywu. W przypadku urządzeń do widzenia w nocy i termowizyjnych możliwe jest zobaczenie przedmiotów, zwierząt lub ludzi nawet w ciemności. Klasyczne lornetki tego nie umożliwiają. Jednak oba typy urządzeń działają na różnej zasadzie technologicznej.
Urządzenie noktowizyjne działa w podobny sposób jak ludzkie oko: tylko wtedy, gdy energia świetlna uderza w obiekt i jest przez niego odbijana, oko lub urządzenie noktowizyjne może to rozpoznać. W przeciwieństwie do ludzkiego oka, światło resztkowe dostępne w nocy jest wystarczające dla urządzenia noktowizyjnego, ponieważ księżyc i gwiazdy, a także mniejsze sztuczne źródła światła generują wystarczającą jasność. Dlatego też urządzenia te znane są również jako wzmacniacze światła resztkowego. Jednak w stuprocentowo zaciemnionym środowisku urządzenie nie wykryłoby niczego.
Kamery termowizyjne nie wykorzystują światła widzialnego, lecz promieniowanie podczerwone. Technologia termowizyjna korzysta z faktu, że różnice temperatur prowadzą do różnych długości fal podczerwonych. W ten sposób można wizualizować niewidoczne promieniowanie cieplne obiektów i istot żywych. W rezultacie ludzie, zwierzęta lub przedmioty pojawiają się w różnych kolorach.
W skrócie: noktowizory widzą tylko to, co odbija światło. Kamery termowizyjne wykorzystują podczerwień, aby pokazać sygnaturę cieplną obiektów.
Urządzenia noktowizyjne i termowizyjne są dostępne w dwóch wersjach
Niezależnie od tego, czy używany jest wzmacniacz światła szczątkowego, czy technologia termowizyjna, rozróżnia się konstrukcje jedno- i dwuokularowe.
Model dwuokularowy
Modele lornetkowe mają po jednym obiektywie dla każdego oka. Jest to wygodniejsze dla wielu osób, ale lornetki są odpowiednio większe.
Model jednookularowy
Urządzenia monokularowe są natomiast poręczniejsze. Polegają tylko na jednej ścieżce wiązki. Łatwiej je transportować i można przechowywać np. w kieszeni kurtki, gdy nie są używane. Jednak podczas korzystania z nich jedno oko musi być zamknięte.
Chociaż na pytanie "Czym jest noktowizor?" można odpowiedzieć krótko za pomocą terminu wzmacniacz światła szczątkowego, to jak to wzmocnienie działa w praktyce?
Istnieją różne generacje urządzeń noktowizyjnych. Starsze modele, takie jak te używane przez wojsko, wykorzystują próżniową lampę elektronową.
Jest ona pod napięciem. Fotokatoda wbudowana w lampę jest bardzo wrażliwa na światło i może zbierać elektrony z resztkowego światła. Kieruje te elektrony przez pole elektryczne, a obraz widoczny dla ludzkiego oka jest tworzony na warstwie luminoforu.
Najnowsza generacja wzmacniaczy światła szczątkowego wykorzystuje światłoczułe elementy półprzewodnikowe. Światło jest kierowane na matrycę tych elementów i wyzwala wyjście elektryczne. Zdjęcie jest zwykle wyświetlane na ekranie LCD. Obrazy lub filmy mogą być zapisywane do późniejszej analizy za pomocą włożonych nośników pamięci, takich jak karty SD.
Dlaczego obrazy w noktowizorach są zielone?
Aby wykonać swoje zadanie jako wzmacniacze światła szczątkowego, składowe koloru są przesunięte. Składnik czerwony staje się podczerwony, a składnik niebieski zmienia kolor na zielony. Niemniej jednak zielone i często bardzo rozmyte obrazy znane z filmów nie są już normą. Obecnie cyfrowe urządzenia noktowizyjne mogą wyświetlać zdjęcia i filmy w wysokiej jakości (w tym Full HD) i z całym spektrum kolorów.
Urządzenie termowizyjne nie wykorzystuje światła szczątkowego. Używa ono czujników do rejestrowania aktywności termicznej otoczenia. Większość kamer termowizyjnych wyposażona jest w czujnik FPA (focal plane array). Sensor obrazu przetwarza do 1 miliona pikseli.
Gdy urządzenie termowizyjne ma utworzyć obraz, energia podczerwieni z czujnika jest ogniskowana, a sygnatura cieplna obrazu wyświetlana w postaci piksel po pikselu. Wewnętrzne obliczenia przypisują każdemu pikselowi odcień koloru w zależności od wypromieniowanego ciepła. Dzięki tej technologii tworzony jest elektroniczny obraz dla ludzkiego oka.
Obecnie wiele urządzeń termowizyjnych oferuje również funkcję robienia normalnych zdjęć cyfrowych przy wystarczającym oświetleniu. Dzięki temu w razie potrzeby kamera termowizyjna staje się klasyczną kamerą do monitoringu lub kamerą leśną do obserwacji dzikiej przyrody.
Ostrzeżenie
Kamera termowizyjna nie może wykonywać zdjęć przez szyby, niezależnie od jej zasięgu. Szkło nie przepuszcza promieniowania podczerwonego.
Zasięg i powiększenie
Odległość obserwacji jest ważna dla obu urządzeń. Zasięg prostych modeli może kończyć się na 60 metrach, podczas gdy inne mogą sięgać nawet 600 metrów dzięki powiększeniu i dobrej rozdzielczości. Najlepiej, jeśli urządzenie posiada kilka poziomów powiększenia. Średnia dobra wartość to siedmiokrotne powiększenie.
Promiennik podczerwieni
Cyfrowe kamery noktowizyjne często wykorzystują dodatkowo lasery z krótkofalowymi promieniami podczerwieni. Zintegrowane podczerwone promienniki mogą w intensywnej ciemności oświetlać otoczenie i otrzymywać z odbitego promieniowania wystarczającą ilość światła do tworzenia obrazów.
Transfer danych
Do przesyłania zdjęć i filmów często służą gniazda na karty SD lub kable do transmisji danych.
Automatyczne ustawianie ostrości
Użyj tej praktycznej funkcji, jeśli chcesz zobaczyć poruszające się obiekty.
Wodoodporna obudowa
Podobnie jak w przypadku czujników ruchu na posesji i innych urządzeń, które używane są przez dłuższy czas na zewnątrz, należy wybierać produkty, posiadające co najmniej bryzgoszczelną obudowę. Odpowiedni stopień ochrony IP wskazuje, czy dostępna jest ochrona przed bryzgami wody lub podobnymi czynnikami.
Zasilanie
Urządzenia wymagają zasilania do pracy. Często pochodzi ona z wymiennych baterii AA. Jednak akumulatory, które można ładować w dowolnym momencie, są lepsze niż zwykłe baterie. Niektórzy producenci stosują akumulatory litowo-jonowe, które można ładować za pomocą kabla USB.
Mocowanie na głowę
Modele z mocowaniem na głowę są praktyczne, ponieważ można ich używać bez użycia rąk. Taka obsługa jest idealna do uprawiania sportów na świeżym powietrzu.
Adapter do aparatu
Aparaty kompaktowe mogą być podłączane bezpośrednio dzięki adapterowi.
Podsumowanie
Co jest lepsze: noktowizor czy kamera termowizyjna?
To zależy od pożądanego zakresu zastosowania. Jeśli na przykład kamera do obserwacji dzikiej przyrody ma wykrywać zwierzęta w gęstwinie, urządzenie termowizyjne jest idealne. Myśliwi często używają go wraz z pomocą celowniczą. Jeśli chcesz widzieć nie tylko sygnaturę cieplną istoty żywej lub przedmiotu, ale również ostry obraz w najlepszej rozdzielczości, potrzebujesz urządzenia do widzenia nocnego.