Как устроен тепловизор
Эти красивые картинки, все чаще и чаще встречающиеся на просторах интернета, называются термограммами. На самом деле термограмма - это простая таблица, в каждой ячейке которой хранится значение температуры. Для простоты восприятия человеческим глазом, зарегистрированные значения температур сопоставляют цветам заранее выбранной палитры. А откуда же берутся эти значения температуры? Конечно же, можно измерить вручную температуру в каждой точке поверхности каким-нибудь градусником, внести все данные в таблицу, потом раскрасить ее и потратить на это многие и многие часы. Лет пятьдесят назад делали именно так. Но сейчас для этих целей существуют тепловизоры.
По принципу работы современный тепловизор очень похож на зеркальный фотоаппарат, за исключением оптики и чувствительной матрицы. Конечно же, есть много специфических нюансов, но мы на них останавливаться не будем - рассмотрим только принципы, пока что, без углубления в детали.
Из курса физики известно, что любое тело, температура которого выше абсолютного нуля, является источником инфракрасного излучения. Именно эти волны, невидимые человеческому глазу, и регистрирует тепловизор, определяя, в зависимости от интенсивности излучения, температуру контролируемого объекта. Сердцем тепловизора является чувствительный элемент - болометрическая матрица, которая позволяет, говоря простыми словами, переводить излучение ИК-диапазона в электрический ток. Это самая нежная, сложная и дорогостоящая деталь тепловизора. От разрешения матрицы зависит качество получаемых термограмм, а именно точность и детализация измерения температуры.
Например, вот эта термограмма получена камерой с разрешением 120 на 120.
А следующая - 640 на 480. Разница очевидна. Тепловизоры, способные снимать в таком разрешении, сопоставимы по стоимости с трехлетним автомобилем представительского класса.
Второй по значимости составной частью тепловизора является оптика. Иными словами - объектив. По своей конструкции и основным характеристикам во многом совпадает с объективом зеркального фотоаппарата, за исключением материала изготовления. Стекло, которое прозрачно для солнечного света, через которое мы все прекрасно видим, совершенно не пропускает инфракрасное излучение. Поэтому объективы изготавливают из прозрачного для ИК-волн материала, чаще всего германия. Для человеческого глаза германий непрозрачен, бликует зеленоватым или красноватым оттенком.
У объектива тепловизора, так же как и у обыкновенного, есть фокусное расстояние, поле зрения, значение диафрагмы. Все законы и правила оптики, используемые при фотографировании, справедливы и для тепловизионной съемки.
На этом все, в следующих частях планирую рассмотреть основные моменты теории термографии. Задавайте вопросы, отвечу с удовольствием. Текст мой, увлечение мое, картинки чужие. На сладкое - обезьянка.
