Làm thế nào để hình ảnh nhiệt làm việc?

Nếu bạn đã từng xem ảnh hoặc video trong đó mọi thứ là một mớ hỗn độn màu đỏ và màu vàng, thì đó được gọi là nhiệt kế-thông thường hơn được gọi là hình ảnh nhiệt. Đây là cách nó hoạt động.

Hình ảnh nhiệt được sử dụng trong tất cả các loại kịch bản khác nhau - các công ty năng lượng và tiện ích sử dụng nó để xem nơi một ngôi nhà có thể bị mất nhiệt thông qua các vết nứt cửa và cửa sổ. Máy bay trực thăng của cảnh sát sử dụng nó để xác định vị trí nghi phạm vào ban đêm. Các trạm thời tiết sử dụng nó để theo dõi bão và bão. Nó được sử dụng trong lĩnh vực y tế để chẩn đoán các rối loạn và bệnh khác nhau. Và một số camera an ninh gia đình, như cái trên Chuông cửa, cũng có thể sử dụng nó.

Hình ảnh nhiệt là gì?

Theo các thuật ngữ cơ bản nhất, hình ảnh nhiệt cho phép bạn cũng thấy nhiệt của một vật thể tự tỏa ra. Máy ảnh nhiệt ít nhiều ghi lại nhiệt độ của các vật thể khác nhau trong khung hình, sau đó gán cho mỗi nhiệt độ một màu, cho phép bạn xem mức độ tỏa nhiệt của nó so với các vật thể xung quanh nó.

Nhiệt độ lạnh hơn thường được cung cấp một màu xanh lam, tím hoặc xanh lục, trong khi nhiệt độ ấm hơn có thể được chỉ định một màu đỏ, cam hoặc vàng. Ví dụ, trong hình ở đầu bài này, bạn sẽ thấy người đó được bao phủ bởi các sắc thái đỏ, cam và vàng, trong khi các khu vực khác có màu xanh lam và tím. Đó là bởi vì cô ấy tỏa nhiệt nhiều hơn các vật thể xung quanh.

Một số máy ảnh nhiệt sử dụng thang độ xám thay thế. Chẳng hạn, máy bay trực thăng của cảnh sát sử dụng một tòa nhà màu xám để làm cho nghi phạm nổi bật.

Làm thế nào không hình ảnh nhiệt làm việc?

Một ví dụ về máy ảnh nhiệt chuyên nghiệp.

Camera nhiệt phát hiện nhiệt độ bằng cách nhận biết và chụp các mức ánh sáng hồng ngoại khác nhau. Ánh sáng này vô hình với mắt thường, nhưng có thể cảm nhận được dưới dạng nhiệt nếu cường độ đủ cao.

Tất cả các vật thể phát ra một số loại bức xạ hồng ngoại, và đó là một trong những cách truyền nhiệt. Nếu bạn giữ bàn tay của bạn trên một số than nóng trên vỉ nướng, những viên than đó sẽ phát ra một tấn bức xạ hồng ngoại, và nhiệt được truyền đến tay bạn. Hơn nữa, chỉ có khoảng một nửa năng lượng của mặt trời được phát ra dưới dạng ánh sáng khả kiến ​​- phần còn lại là sự pha trộn giữa tia cực tím và ánh sáng hồng ngoại.

Vật thể càng nóng thì càng tạo ra nhiều bức xạ hồng ngoại. Máy ảnh nhiệt có thể nhìn thấy bức xạ này và chuyển đổi nó thành hình ảnh mà chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt, giống như cách máy ảnh nhìn đêm có thể thu được ánh sáng hồng ngoại vô hình và chuyển nó thành hình ảnh mà mắt chúng ta có thể nhìn thấy.

Bên trong một máy ảnh nhiệt, có một loạt các thiết bị đo nhỏ thu được bức xạ hồng ngoại, được gọi là microbolometer và mỗi pixel có một. Từ đó, microbolometer ghi lại nhiệt độ và sau đó gán pixel đó cho một màu thích hợp. Như bạn có thể đoán, đây là lý do tại sao hầu hết các máy ảnh nhiệt có độ phân giải cực thấp so với TV hiện đại và các màn hình khác - thực tế, độ phân giải rất tốt cho máy ảnh nhiệt chỉ khoảng 640 × 480.

Nó khác với tầm nhìn ban đêm như thế nào?

Kỹ thuật, hình ảnh nhiệt có thể là một hình thức của tầm nhìn ban đêm, và nó được sử dụng như vậy. Nhưng nếu mục tiêu của bạn chỉ đơn giản là nhìn thấy trong bóng tối, thì đó là một chút quá mức cần thiết.

Trong máy bay trực thăng của cảnh sát, ví dụ, tầm nhìn ban đêm nhiệt là rất tốt, vì nó có thể dễ dàng phân biệt một người với phần còn lại của môi trường. Điều này không chỉ giúp dễ dàng phát hiện các nghi phạm trong bóng tối, mà ngay cả trong ánh sáng ban ngày, nó cũng dễ dàng tìm thấy ai đó có thể hòa nhập với môi trường xung quanh.

Tuy nhiên, hầu hết các camera nhiệt đều dựa vào bước sóng hồng ngoại dài hơn, trong khi camera an ninh tầm nhìn ban đêm điển hình của bạn thu được các bước sóng hồng ngoại ngắn hơn và rẻ hơn nhiều so với nhà sản xuất. Mặt khác, máy ảnh nhiệt có khả năng thu được các bước sóng hồng ngoại dài hơn, cho phép nó phát hiện nhiệt.

Hình ảnh của Heather Cowper / Flickr, NASA, NASA / Flickr, Kecko / Flickr