آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا تصاویر گرفته شده با دوربین حرارتی مشبکی از قرمز، آبی و زرد هستند یا چرا در دید در شب سیاه و سفید هستند؟
امروزه، حرارت در بسیاری از سناریوهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد - شرکتهای برق و انرژی از آن استفاده میکنند تا ببینند خانه در کجا ممکن است گرمای خود را از طریق ترکها از دست بدهد. پلیس از آن برای یافتن مظنونان از هلیکوپتر استفاده می کند. دوربین های حرارتی در وسایل نقلیه پیشرفته برای مشاهده و طبقه بندی مواردی استفاده می شود که بررسی دقیق آنها با دوربین های معمولی در خودروهای خودران دشوار است. ایستگاه های هواشناسی از آن برای ردیابی طوفان ها و طوفان ها استفاده می کنند. در زمینه پزشکی برای تشخیص اختلالات و بیماری های مختلف استفاده می شود. دوربینهای تصویربرداری حرارتی روی کشتیها نصب میشوند تا به خدمه کمک کنند تا کوههای یخ و مسافران را شناسایی کنند.
بسیاری از کاربردهای هیجان انگیز دیگر برای این فناوری وجود دارد. اگر علاقه مند به یادگیری بیشتر هستید، مطمئن شوید که سری وبلاگ ما مقدمه بر فروسرخ (IR) را دنبال کنید.
دوربین حرارتی چگونه کار می کند؟
چشم انسان می تواند اشیایی را ببیند که توسط خورشید یا شکل دیگری از نور در طول موج های خاص در طیف بینایی روشن شده اند. در مقابل، دوربین های حرارتی گرما یا تشعشعات الکترومغناطیسی ساطع شده از اجسام در طیف مادون قرمز را می بینند.
نور مادون قرمز تابش الکترومغناطیسی ذرات کوچکی به نام فوتون است. همه اجسام در دمای بالاتر از صفر مطلق ({0}} درجه یا -459.69 درجه فارنهایت) تشعشع مادون قرمز ساطع می کنند. به این صورت است که گرما توسط دوربین های مادون قرمز منتقل و شناسایی می شود و می تواند حتی در تاریکی کامل کار کند.
اگرچه برای چشم انسان قابل مشاهده نیست، اما می توان تابش مادون قرمز را احساس کرد. اگر دست خود را نزدیک کنار فنجان قهوه بخار بگیرید - احساس می کنید گرما از فنجان ساطع می شود. دوربینهای حرارتی میتوانند این تشعشع را ببینند و آن را به تصویری تبدیل کنند که با چشمهایمان میتوانیم ببینیم.
تفاوت حرارتی با دوربین های سنتی چیست؟
یک دوربین حرارتی تصویری شبیه به یک دوربین مرئی تولید می کند. اما برخلاف دوربین های مرئی، حسگرهای مادون قرمز امواج الکترومغناطیسی با طول موج های متفاوت از نور را تشخیص می دهند. این به دوربین های حرارتی توانایی "دیدن" گرما یا از نظر فنی تر، تابش مادون قرمز را می دهد. هر چه جسم گرمتر باشد، تشعشع مادون قرمز بیشتری تولید می کند.
به عبارت دیگر، تصویربرداری مادون قرمز به ما اجازه می دهد تا گرمای یک جسم را که از سطح آن تابش می کند، ببینیم. بنابراین دمای اجسام مختلف را در قاب اندازه گیری می کنیم و به هر دما سایه ای از یک رنگ اختصاص می دهیم. این همچنین دوربین ها را قادر می سازد تا به عنوان یک دوربین ترموگرافی برای اندازه گیری دقیق دما مورد استفاده قرار گیرند.
دماهای سردتر اغلب به رنگ آبی، بنفش یا سبز نشان داده می شوند، در حالی که دمای گرمتر قرمز، نارنجی یا زرد است.
برخی از دوربین ها به جای آن از مقیاس خاکستری استفاده می کنند. فیلم های شبانه دوربین های امنیتی همیشه سیاه و سفید هستند. دلیل خوبی در پشت آن وجود دارد. چشم انسان بهتر از اینکه بتواند سایه های دیگر رنگ ها مانند قرمز یا آبی را تشخیص دهد می تواند بین سیاه و سفید تفاوت قائل شود. به همین دلیل، اکثر دوربینهای دید در شب از یک فیلتر تک رنگ استفاده میکنند تا درک آنچه روی تصویر است را برای ما آسانتر کنند. همچنین به همین دلیل است که هلیکوپترهای پلیس از مقیاس خاکستری برای برجسته کردن مظنونان استفاده می کنند.
تفاوت بین دوربین های خنک نشده و خنک شده چیست؟
یک دوربین تصویربرداری حرارتی از حسگر خنک نشده یا خنکشده برای تشخیص تشعشعات الکترومغناطیسی استفاده میکند.
در دوربینهای حرارتی خنکنشده رایجتر، عناصر آشکارساز فروسرخ در واحدی قرار دارند که در دمای اتاق کار میکند. در مقابل، دوربینهای خنکشده از یک آشکارساز استفاده میکنند که به صورت برودتی تا حدود ۷۷ درجه کلوین، -321 درجه فارنهایت (-196 درجه سانتیگراد) خنک شده است. در نتیجه خنک شدن عناصر آنها، این سیستم های خنک شده حساسیت بسیار بهتری را در مقایسه با سیستم های خنک نشده ارائه می دهند و بنابراین قادر به تمایز بین تغییرات دمایی کوچکتر هستند.