איך עובד תרמי הדמיה?

אם ראית פעם תמונות או סרטונים שבהם הכל בלגן אדום וצהוב, זה נקרא תרמוגרפיה-יותר הידועים בשם הדמיה תרמית. ככה זה עובד.

הדמיה תרמית משמש בכל מיני תרחישים שונים, השירות וחברות האנרגיה להשתמש בו כדי לראות איפה הבית עלול לאבד את החום דרך הדלת סדקים החלון. מסוקי משטרה משתמשים בו כדי לאתר חשודים בלילה. תחנות מזג אוויר להשתמש בו כדי לעקוב אחר סערות הוריקנים. הוא משמש בתחום הרפואי לאבחון הפרעות ומחלות שונות. וכמה מצלמות אבטחה בבית, כמו זו על הטבעת פעמון, יכול להשתמש בו יותר מדי.

מהי הדמיה תרמית?

במונחים הבסיסיים ביותר, הדמיה תרמית מאפשרת לך גם לראות את החום של אובייקט מקרין את עצמה. מצלמות תרמיות פחות או יותר להקליט את הטמפרטורה של אובייקטים שונים במסגרת, ולאחר מכן להקצות לכל טמפרטורה גוון של צבע, אשר מאפשר לך לראות כמה חום שלה מקרין לעומת אובייקטים סביבו.

הטמפרטורות הקרות לעיתים קרובות ניתנות בגוון כחול, סגול או ירוק, בעוד שטמפרטורות חמות יותר יכולות להקצות גוון של אדום, כתום או צהוב. לדוגמה, בתמונה בחלק העליון של הודעה זו, תוכל להבחין שהאדם מכוסה בגוונים של אדום, כתום וצהוב, בעוד שאזורים אחרים כחולים וסגולים. זה בגלל שהיא מקרין חום יותר מאשר אובייקטים שמסביב.

כמה מצלמות תרמיות להשתמש בגווני אפור במקום. מסוקי משטרה, למשל, משתמשים בגווני אפור כדי לחשוף את החשודים.

איך עובד תרמי הדמיה?

דוגמה של מצלמה תרמית מקצועית.

מצלמות תרמיות לזהות טמפרטורה ידי זיהוי לכידת רמות שונות של אור אינפרא אדום. אור זה הוא בלתי נראה לעין בלתי מזוינת, אבל יכול להיות מורגש כמו חום אם עוצמת גבוהה מספיק.

כל האובייקטים פולטים איזושהי קרינה אינפרא אדומה, וזו אחת הדרכים שחום מועבר. אם אתם מחזיקים את היד על כמה גחלים חמות על הגריל, אלה גחלים פולטות טון של קרינה אינפרא אדום, והחום הוא העביר את היד. יתר על כן, רק כמחצית מאנרגיית השמש ניתנת כאור גלוי - השאר הוא תערובת של אולטראווילט ואור אינפרא אדום.

ככל שהאובייקט חם יותר, כך הקרינה האינפרה-אדומה יותר מייצרת. מצלמות תרמיות יכולות לראות את הקרינה הזאת ולהמיר אותה לתמונה שאנחנו יכולים לראות בעיניים שלנו, כמו איך מצלמת ראיית לילה יכולה ללכוד אור אינפרא אדום בלתי נראה ולהמיר אותו לתמונה שעינינו יכולות לראות.

בתוך המצלמה תרמית, יש חבורה של התקני מדידה זעירים ללכוד קרינה אינפרא אדום, הנקרא microbolometers, וכל פיקסל יש אחד. משם, microbolometer רשומות הטמפרטורה ולאחר מכן מקצה כי פיקסל לצבע המתאים. כפי שאתה יכול לנחש, זו הסיבה מצלמות תרמי ביותר יש רזולוציה נמוכה ביותר לעומת טלוויזיות מודרניות מציג אחרים, למעשה, רזולוציה טובה מאוד עבור מצלמה תרמית הוא רק סביב 640 × 480.

איך זה שונה מאשר ראיית לילה?

מבחינה טכנית, הדמיה תרמית פחית להיות סוג של ראיית לילה, וזה משמש ככזה. אבל אם המטרה שלך היא פשוט לראות בחושך, זה קצת מוגזם.

במסוקים של המשטרה, למשל, ראיית לילה תרמית הוא נהדר שיש, שכן הוא יכול בקלות להבדיל אדם משאר הסביבה. זה לא רק מקל על איתור חשודים בחושך, אבל אפילו לאור יום זה עושה את זה הרבה יותר קל למצוא מישהו שאולי מעורבב עם הסביבה שלהם.

עם זאת, רוב מצלמות תרמיות להסתמך על אורכי גל ארוכים יותר של אינפרא אדום, בעוד שלך לילה טיפוסי אבטחה ראיית המצלמה לוכדת אורכי גל קצרים של אינפרא אדום, והוא הרבה יותר זול ליצרן. מצלמות תרמיות, לעומת זאת, יש את היכולת ללכוד אורכי גל ארוכים יותר של אינפרא אדום, ומאפשר לו לזהות חום.

תמונות מאת התר קופר / פליקר, נאס"א, נאס"א / פליקר, קקו / פליקר