Kas olete kunagi mõelnud, miks on termokaameraga tehtud pildid punase, sinise ja kollase värviga või miks on need öise nägemise puhul mustvalged?
Tänapäeval kasutatakse soojust paljudes erinevates stsenaariumides – kommunaal- ja energiaettevõtted kasutavad seda selleks, et näha, kus maja võib pragude tõttu soojust kaotada. Politsei kasutab seda kahtlusaluste leidmiseks helikopteritest. Soojuskaameraid kasutatakse täiustatud sõidukites, et näha ja klassifitseerida esemeid, mida on autonoomse auto tüüpiliste kaameratega raske kontrollida. Ilmajaamad kasutavad seda tormide ja orkaanide jälgimiseks. Seda kasutatakse meditsiinis erinevate häirete ja haiguste diagnoosimiseks. Laevadele on paigaldatud termokaamerad, mis aitavad meeskonnal märgata jäämägesid ja reisijaid üle parda.
Selle tehnoloogia jaoks on palju muid põnevaid rakendusi. Kui soovite rohkem teada saada, jälgige kindlasti meie ajaveebisarja Introduction to Infrared (IR).
Kuidas termokaamera töötab?
Inimsilmad näevad visuaalse spektri teatud lainepikkustel päikese või muu valguse poolt valgustatud objekte. Seevastu termokaamerad "näevad" soojust või elektromagnetilist kiirgust, mida kiirgavad infrapunaspektris olevad objektid.
Infrapunavalgus on väikeste osakeste, mida nimetatakse footoniteks, elektromagnetiline kiirgus. Kõik objektid, mille temperatuur on üle absoluutse nulli (-273 kraadi või -459,69 kraadi F), kiirgavad infrapunakiirgust; nii edastavad ja tuvastavad infrapunakaamerad soojust ning võivad töötada ka täielikus pimeduses.
Kuigi see pole inimsilmale nähtav, on infrapunakiirgust võimalik tunda. Kui hoiate oma kätt aurava kohvitassi külje lähedal – tunnete tassist eralduvat soojust. Soojuskaamerad suudavad seda kiirgust näha ja teisendada pildiks, mida me oma silmadega näeme.
Mille poolest erineb termokaamera tavalistest kaameratest?
Soojuskaamera loob nähtava kaameraga sarnase pildi. Kuid erinevalt nähtavast kaamerast tuvastavad infrapunaandurid valguse omadest erineva lainepikkusega elektromagnetlaineid. See annab termokaameratele võimaluse "näha" soojust ehk tehnilisemalt infrapunakiirgust. Mida kuumem on objekt, seda rohkem infrapunakiirgust see tekitab.
Teisisõnu võimaldab infrapunapildistamine näha objekti soojust, mis kiirgub selle pinnalt; seetõttu kaadris erinevate objektide temperatuuri mõõtmine ja igale temperatuurile värvivarjundi määramine. See võimaldab kaameraid kasutada ka termograafilise kaamerana temperatuuri täpseks mõõtmiseks.
Külmemad temperatuurid on sageli kujutatud mõne sinise, lilla või rohelise varjundina, samas kui soojemad temperatuurid on punane, oranž või kollane.
Mõned kaamerad kasutavad selle asemel halltoone. Turvakaamerate öised kaadrid on alati must-valged. Selle taga on hea põhjus; inimese silmad suudavad eristada mustvalget paremini kui teisi värvitoone, näiteks punast või sinist. Seetõttu kasutab enamik öövaatluskaameraid ühevärvilist filtrit, et meil oleks lihtsam pildil olevast aru saada. See on ka põhjus, miks politseihelikopterid kasutavad kahtlusaluste esiletõstmiseks halltoone.
Mis vahe on jahutamata ja jahutatud kaameratel?
Termokaamera kasutab elektromagnetkiirguse tuvastamiseks kas jahutamata või jahutatud andurit.
Levinud jahutamata termokaameras on infrapunatuvastuselemendid toatemperatuuril töötavas seadmes. Seevastu jahutatud kaamerad kasutavad detektorit, mis on krüogeenselt jahutatud temperatuurini umbes 77 kraadi K, -321 kraadi F (-196 kraadi C). Tänu nende elementide jahutamisele pakuvad need jahutatud süsteemid palju paremat tundlikkust võrreldes jahutamata süsteemidega ja suudavad seetõttu eristada väiksemaid temperatuurimuutusi.