Выбираем тепловизор правильно⁠⁠

Первое, что многим приходит в голову, разрешение матрицы, но это не совсем правильно, т.к. большое количество пикселей не даёт гарантии получения качественной картинки и достоверных данных о температуре. Куда важнее чувствительность сенсора, точность измерения и рабочий диапазон, затем уже можно посмотреть на разрешение, поле зрения, фокусное расстояние и тип фокусировки в зависимости от ваших нужд. Вот только не все эти параметры в описании указывают, особенно в бюджетных моделях, в чем я убедился лично, перерыв несколько онлайн магазинов. Далее я постараюсь как можно проще описать каждый параметр и показать на что он влияет на примере снимков, полученных различными моделями тепловизора, а пока держите немного недовольного котейку.

Начнём по порядку.Разрешение ИК матрицы показывает сколько точек для сбора данных находится на её поверхности. Каждый такой пиксель регистрирует температуру области картинки, которая на неё проецируется через оптическую систему. И чем больше таких пикселей, тем более детализированным будет полученное изображение, всё как с камерами в телефонах. Но давайте сравним старичка HTI-A1 (220х160) и Tooltop 256 (256x192), разница всего 10%+.

Смотреть будем на светодиодную лампочку без колпачка. И казалось бы вот, меньше разрешение, меньше деталей, всё сходится. Но несмотря на небольшую разницу в разрешении, детализация отличается очень сильно. Вот тут мы и подходим к более важному параметру, такому как NETD, который у HTI <70мК, а у Tooltop <50мК.

Чувствительность матрицы или эквивалентная шуму разность температур (NETD) влияет на способность обнаружения перепада температур между ближайшими объектами. Если разница температур между ними будет меньше значения, которое может отличить матрица, они сольются друг с другом. Измеряется в миликельвинах (мК) и чем ниже значение, тем лучше, 10мК позволяют отличать разницу температуры в 0.01°C. Вот и получается, что HTI смог отобразить перепады в 0.07°C, а Tooltop в 0.05°C, за счет этого градиент получился более контрастным и выделились даже маленькие зазоры между SMD компонентами с разбросом как раз в районе 0.5 градуса. Если в кадре будет диапазон температур 0-100 °C, то при построении изображения HTI сможет отобразить1428 градаций цвета, а Tooltop 2000, что на 30% больше.

Давайте повторим тест с INFIRAY P2 Pro с аналогичными тултопу характеристиками, но чувствительность у него уже <40мК, то есть шаг 0.4°C.

Казалось бы, что может дать разница в одну сотую градуса? Смотрите сами, особенно заметен прирост детализации в комнате, где разброс температуры предметов минимален. Тут конечно еще и размытые данные в описании, значение будет не выше указанного, а вот насколько оно может быть меньше, не указано, так что фактическая разница может быть и больше 10мК. Но в любом случае, показатель довольно важный если нужно получить максимальную детализацию на выходе.

Точность измерения не влияет на качество картинки, но это так же важный параметр если вам нужен измерительный прибор. Чем ниже значение, тем лучше, в среднем это +-2-3°C, в поисковых и охотничьих моделях оно обычно выше, т.к. для данных целей измерение температуры уходит на второй план и становятся важнее другие характеристики.

Диапазон измерения температуры определяет границы, в которых можно произвести замер, в бюджетном сегменте чаще встречаются модели от -20°C до 600°C и как правило, в настройках имеется параметр, позволяющий выбрать между высокой точностью и широким диапазоном свыше 200°C. Ниже пример с жалом паяльника, нагретым до 250°C.

Частота кадров. У Tooltop и infiray(Xinfrared) это привычные глазу 25Гц. Картинка плавная, без задержек, как будто снимаешь на мобильный телефон. А вот HTI выдавал всего 9 кадров в секунду, так что мониторинг вращающихся деталей или съемка в движении были практически невозможны, т.к. всё смазывалось. Для статичных объектов не критично, но лучше брать что-то современное.

Угол обзора влияет на область охвата. Допустим, нам нужно ночью в поле найти сбежавшую котейку размером 30см и у нас помимо P2 Pro есть Xinfrared X2 (XH09). Вот такой красавец с регулируемым фокусом и большой линзой.

В первом случае угол обзора 56°*42°, максимальная дистанция обнаружения упрётся в 78.5м.

При использовании Xinfrared XH09(13.6° + 10.2°), расстояние увеличивается до 338 метров. Разница есть и она значительна, но обычно за это приходится платить точностью и диапазоном измерения температуры, у данной модели это 0-100°C.

Как-то застал стадо ворон где-то в 170 метрах от точки съемки, по крайней мере видно, что это птицы. Кто-то скажет конечно, день же, вон на телефонную камеру их тоже видно, только цвета наоборот. Но тепловизор выдает одинаковую картинку как днем, так и ночью, разве что летом в обед земля будет явно теплее животных, которые будут по ней бегать. А еще тут наглядно видно, что при низких углах обзора картинка увеличена, что будет удобно на улице, но иногда вносит неудобства при использовании в помещении.

С расстояния 10см, светодиод размером 20*20мм занимает практически весь кадр, так что если нужно рассмотреть крупную плату, придется отойти на расстояние, при котором рукой до неё уже не достанешь. Так что выбирать нужно опираясь на свои нужды, что-то универсальное будет сложно найти, ну или очень дорого.

Регулировка фокуса. Данная опция не влияет на точность измерения и картинку в обычных условиях, но сильно выручит в ситуациях, когда хочется более детально рассмотреть объект. У P2 Pro в комплекте есть макролинза, благодаря которой минимальную дистанцию фокусировки можно сократить со 145мм до 25мм.

В результате даже отдельные диоды группы было видно пока они не прогрелись. Но вот дальше отодвинуться с линзой уже не получится. Либо практически в упор, либо от 145мм.

А вот у infiray T2S+ как и у Xinfrared XH09 имеется кольцо регулировки фокуса с возможностью приблизиться в макро до 8мм, поле зрения у него ближе к нормальному(44.9°х33.4°) и хорошая точность измерения температуры. Правда пришлось пожертвовать чувствительностью(<60мК), но с учетом остальных достоинств, данная модель остаётся моим фаворитом. Уже есть T3S(384х288), но он стоит 60+к рублей и не было возможности его пощупать.

Спектральный диапазон обычно составляет 8-14мкм, модели с 3-5мкм стоят как крыло от самолета и используются в промышленности для наблюдения за объектами с высокой отражающей способностью. Вам оно не надо.

Что лучше, полноценный инструмент в корпусе с дисплеем или модуль к телефону? Как правило, самостоятельные устройства, которые не тупят во время работы и обеспечивают хорошую частоту кадров, стоят ощутимо дороже, так что выгоднее купить отдельный бюджетный телефон, приклеить к нему приставку и пользоваться только как тепловизором. Но это моё личное мнение, могу ошибаться.

Коротко о главном

При выборе тепловизора в первую очередь смотрите на разрешение и чувствительность матрицы, от большого количества пикселей будет мало пользы если соседние всё равно будут сливаться друг с другом. Для мастерской оптимально 256x192 и 40-60мК, что-то лучше будет уже ощутимо дороже.

Затем обратите внимание на точность(погрешность), у поисковых моделей с низким углом обзора этот параметр вообще иногда не указывается, что должно насторожить. Так же у них обычно ниже диапазон измерения, зачем в поле измерять что-то горячее 100°C, достаточно будет животное или человека от дерева отличить.

По возможности смотрите в сторону моделей с регулируемым фокусом, они стоят немного дороже, но гораздо практичнее своих собратьев. Сегодня макро не нужно, а завтра может понадобиться и придется лепить костыли с дополнительными линзами.

Если в планах диагностировать электронику в мастерской на расстоянии вытянутой руки, подбирайте модель с большими углами обзора, оптимально 40-60°. Чем ниже это значение, тем дальше нужно будет отдалиться от наблюдаемого объекта, чтобы он поместился в кадре.

Ищите значение частоты и если она будет меньше 25Гц, переходите от залежавшегося товара к другому варианту.

Для тех, кто хочет подробнее ознакомиться с моделями, используемыми в качестве примера, я оставлю ссылки на мои обзоры. Надеюсь никто не сочтет за рекламу, мопед сайт не мой, я просто разместил объявление пишу там периодически как автор. В публикациях будет исчерпывающая информация о комплектации, приложении и его настройке, а так же больше примеров результатов работы:

Tooltop 256

Infiray P2 Pro

Xinfrared XH09(X2)

Для Infiray T2S+ обзор не писал, так что оставлю ссылку на страницу в официальном магазине али, где можно подробнее ознакомиться с характеристиками. У инфиреев уже с год живут постоянные купоны, для этой модели есть скидка $50 с кодом T2SPLUS50.

Ну и хочу написать еще один пост с полезными или необычными снимками, так что предлагаю пикабушникам придумать какое-нибудь нестандартное применение тепловизору или предложить разоблачить какие-нибудь мифы, типа "видно ли член через мокрые трусы как пукает кот". Постараюсь проверить интересные варианты, но желательно без NSFW.