Как работят инфрачервените камери
Технически погледнато, инфрачервеното лъчение е електромагнитно излъчване, чиито дължини на вълната са по-големи от тези на видимата светлина. В най-познатия си вид тя е излъчена топлина, която може да се усети от кожата ни, но все още не може да бъде видяна от очите ни.
Всички обекти излъчват инфрачервено лъчение. Интензитетът на излъчваното лъчение зависи от два фактора, температурата на обекта и способността му за излъчване.
Има физически закон, който казва, че цялата материя, която има температура над абсолютна нула, т.е. минус 273 ° C, излъчва топлина. Топлинното излъчване е синоним на инфрачервено лъчение. Колкото по-горещ е обектът, толкова по-интензивно е излъчването.
Въпреки това, за температури под около 500 ° C не можем да видим топлината и тук идва термографията. Камерата може да “вижда” топлината при много по-ниски температури от човешкото око. Камерата преобразува инфрачервеното лъчение в състояние, което е видимо за нас. Така можем да виждаме и измерваме топлината.
Как инфрачервената камера създава инфрачервено изображение?
Инфрачервеното излъчване варира от 700 до 1 000 000 nm, но термографските камери обикновено сканират топлинно излъчване в рамките на инфрачервения обхват на дългите вълни (приблизително 7 000 – 14 000 nm).
В основата на всека термокамера стои инфрачервеният детектор. Детекторът е твърд компонент, който преобразува инфрачервената енергия в електрически сигнал. Чрез електронната схема във вътрешността на изображението този електрически сигнал след това се преобразува във видимото изображение, което се появява на екрана на дисплея.
Най-често срещаните детектори, открити в съвременните инфрачервени камери, са познати като микроболометър. Този микроболометров детектор е изграден от два слоя – горна плоча и субстрат. Топлинните удари по отделни пиксели създават електрическо съпротивление между тези слоеве. След това стойностите на съпротивлението на отделните пиксели се преобразуват от електрониката на изображенията в термични изображения и температурни стойности.
Всеки пиксел в сензорния масив реагира на фокусираната върху него инфрачервена енергия и произвежда електронен сигнал. Процесорът на камерата взема сигнала от всеки пиксел и прилага математическо изчисление към него, за да създаде цветна карта на видимата температура на обекта. Всяка стойност на температурата е обозначена с различен цвят. Получената матрица от цветове се изпраща в паметта и на дисплея на камерата като температурна картина (термично изображение) на този обект.
Много инфрачервени камери включват и дигитални камери за видимата светлина които работят едновременно. Чрез смесването на тези изображения е по-лесно да се разчете инфрачервената снимка на проблемните зони които се инспектират.
