Obiettivo per imaging termico Pulsar F50. Immagini termiche. Lente per imaging termico a infrarossi

L'obiettivo per imaging termico è realizzato utilizzando un design a due lenti con superfici asferiche. Il design della lente consente l'installazione ermeticamente sigillata nel dispositivo tramite una flangia nella parte anteriore della lente con una guarnizione di tenuta. La lunghezza focale dell'obiettivo (20 mm) è piuttosto piccola e la maggior parte degli oggetti osservati dall'obiettivo sono all'infinito. Questo obiettivo non richiede la regolazione della nitidezza. Nitidezza al suo meglio funzione di trasferimentoè installato presso il produttore e non verrà modificato in futuro. La nitidezza viene regolata ruotando la lente lungo la filettatura. L'obiettivo è stato prodotto in serie dal 2010.

L'obiettivo per imaging termico ad alta apertura è realizzato utilizzando un design a due lenti con due superfici asferiche. Il design della lente prevede la possibilità di installarla ermeticamente nel dispositivo utilizzando una flangia nella parte anteriore della lente con guarnizione di tenuta. L'obiettivo ha un'ampia apertura (0,8) e, di conseguenza, un ampio rapporto di apertura. L'obiettivo è progettato per rilevare e riconoscere oggetti a basso contrasto. La nitidezza è regolata da un motoriduttore. Il motore elettrico è alimentato da 7–12 V. La direzione del movimento dipende dalla direzione dei poli della tensione applicata. L'obiettivo è stato prodotto in serie dal 2010.

Lente motorizzata per imaging termico

L'obiettivo per imaging termico ad alta apertura è realizzato utilizzando un design a due lenti con due superfici asferiche. Il design della lente consente l'installazione ermeticamente sigillata nel dispositivo tramite una flangia nella parte anteriore della lente con una guarnizione di tenuta. L'obiettivo ha una grande apertura e, di conseguenza, un ampio rapporto di apertura. L'obiettivo è progettato per rilevare e riconoscere oggetti a basso contrasto. Una grande apertura aumenta la quantità di energia che l'obiettivo raccoglie dagli oggetti a lunghe distanze. La nitidezza è regolata da un motoriduttore. Il motore elettrico è alimentato da 7–12 V. La direzione del movimento dipende dalla direzione dei poli della tensione applicata. L'obiettivo è stato prodotto in serie dal 2010.

Lente motorizzata per imaging termico

L'obiettivo per imaging termico ad alta apertura è realizzato utilizzando un design a due lenti con due superfici asferiche. Il design della lente consente l'installazione ermeticamente sigillata nel dispositivo tramite una flangia nella parte anteriore della lente con una guarnizione di tenuta. L'obiettivo ha una grande apertura e, di conseguenza, un ampio rapporto di apertura. L'obiettivo è progettato per rilevare e riconoscere oggetti a basso contrasto. Una grande apertura aumenta la quantità di energia che l'obiettivo raccoglie dagli oggetti a lunghe distanze. La nitidezza è regolata da un motoriduttore. L'alimentazione del motore elettrico è 7–12 V CC. La direzione del movimento dipende dalla direzione dei poli della tensione applicata. L'obiettivo è stato prodotto in serie dal 2009.

Lente motorizzata per imaging termico

L'obiettivo per imaging termico ad alta apertura è realizzato utilizzando un design a due lenti con due superfici asferiche. Il design della lente consente l'installazione ermeticamente sigillata nel dispositivo tramite una flangia nella parte anteriore della lente con una guarnizione di tenuta. L'obiettivo ha una grande apertura e, di conseguenza, un ampio rapporto di apertura. L'obiettivo è progettato per rilevare e riconoscere oggetti a basso contrasto. Una grande apertura aumenta la quantità di energia che l'obiettivo raccoglie dagli oggetti a lunghe distanze. La nitidezza è regolata da un motoriduttore. L'alimentazione del motore elettrico è 7–12 V CC. La direzione del movimento dipende dalla direzione dei poli della tensione applicata. L'obiettivo è stato prodotto in serie dal 2011.

Lente motorizzata per imaging termico

L'obiettivo per imaging termico ad alta apertura ASTRON-100F14 è realizzato utilizzando un design a due lenti con due superfici asferiche. Il design della lente consente l'installazione ermeticamente sigillata nel dispositivo tramite una flangia nella parte anteriore della lente con una guarnizione di tenuta. L'obiettivo ha un'apertura ampia (1,4) e, di conseguenza, un'apertura maggiore rispetto a quelle normalmente utilizzate. L'obiettivo è progettato per rilevare e riconoscere oggetti a basso contrasto a lunghe distanze. Un'ampia apertura aumenta la quantità di energia che l'obiettivo raccoglie dagli oggetti a basso contrasto. Grazie all'elevata apertura aumenta il campo di rilevamento e riconoscimento e aumentano le caratteristiche di contrasto degli oggetti osservati. La nitidezza è regolata da un motoriduttore. L'alimentazione del motore elettrico è 7–12 V CC. La direzione del movimento dipende dalla direzione dei poli della tensione applicata. L'obiettivo ASTRON-100F14 è prodotto in serie dal 2009.

Lente motorizzata per imaging termico

L'obiettivo per imaging termico ad alta apertura ASTRON-120F14 è realizzato utilizzando un design a due lenti con due superfici asferiche. Il design della lente consente l'installazione ermeticamente sigillata nel dispositivo tramite una flangia nella parte anteriore della lente con una guarnizione di tenuta. L'obiettivo ha un'apertura ampia (1,4) e, di conseguenza, un'apertura maggiore rispetto a quelle normalmente utilizzate. L'obiettivo è progettato per rilevare e riconoscere oggetti a basso contrasto a lunghe distanze. Un'ampia apertura aumenta la quantità di energia che l'obiettivo raccoglie dagli oggetti a basso contrasto. Grazie all'elevata apertura aumenta il campo di rilevamento e riconoscimento e aumentano le caratteristiche di contrasto degli oggetti osservati. La nitidezza è regolata da un motoriduttore. L'alimentazione del motore elettrico è 7–12 V CC. La direzione del movimento dipende dalla direzione dei poli della tensione applicata. L'obiettivo ASTRON-120F14 è prodotto in serie dal 2009.

Lente motorizzata per imaging termico

L'obiettivo per imaging termico ad alta apertura ASTRON-200F14 è realizzato secondo un design a tre lenti con tre superfici asferiche. Il design della lente consente l'installazione ermeticamente sigillata nel dispositivo tramite una flangia nella parte anteriore della lente con una guarnizione di tenuta. L'obiettivo è appositamente progettato per sostituire i sistemi di imaging termico raffreddati con sistemi non raffreddati basati su FPU microbolometriche. Consente il rilevamento di oggetti di tipo RF a distanze superiori a 5 km e il riconoscimento a distanze fino a 3 km con i moduli ASTRON-640V17. Un'apertura maggiore aumenta la quantità di energia che l'obiettivo raccoglie da oggetti a basso contrasto e aumenta la differenza di temperatura minima risolvibile. La nitidezza è regolata da un motoriduttore. L'alimentazione del motore elettrico è 7–12 V CC. La direzione del movimento dipende dalla direzione dei poli della tensione applicata. L'obiettivo ASTRON-200F14 è prodotto in serie dal 2016.

Lente motorizzata per imaging termico

L'obiettivo per imaging termico ad alta apertura ASTRON-275F14 è realizzato secondo un design a tre lenti con tre superfici asferiche. Il design della lente consente l'installazione ermeticamente sigillata nel dispositivo tramite una flangia nella parte centrale della lente con una guarnizione di tenuta. E' possibile cambiare il sedile secondo la richiesta del cliente. L'obiettivo è appositamente progettato per sostituire i sistemi di imaging termico raffreddati con sistemi non raffreddati basati su FPU microbolometriche. Consente il rilevamento di oggetti di tipo RF a distanze superiori a 10 km e il riconoscimento a distanze fino a 5 km con i moduli ASTRON-640V17. Il raggio di visione massimo è stato raggiunto con questo obiettivo ed è di oltre 34 km. La nitidezza è regolata da un motoriduttore. L'alimentazione del motore elettrico è 7–12 V CC. La direzione del movimento dipende dalla direzione dei poli della tensione applicata. L'obiettivo ASTRON-275F14 è prodotto in serie dal 2017.

JSC OKB ASTRON è l'unica azienda in Russia ad avere un ciclo di produzione completo di ottiche per immagini termiche, dalla crescita dei singoli cristalli di germanio ai sistemi ottici finiti. Le ottiche per i sistemi di imaging termico sono progettate per l'intervallo spettrale con una lunghezza d'onda di 3–5 μm o 7–14 μm. Nella gamma delle onde lunghe della radiazione elettromagnetica, il materiale principale per l'ottica è il monocristallo di germanio. I singoli cristalli di germanio vengono coltivati utilizzando il metodo Czochralski. In Russia, solo due aziende hanno la tecnologia per coltivare questi cristalli, ma solo la nostra azienda coltiva cristalli di qualità ottica con indicatori di indice di rifrazione ottica stabili. Inoltre, OKB ASTRON dispone di una tecnologia per la crescita di singoli cristalli di germanio con indicatori dN/dT stabili, modificando l'indice di rifrazione del germanio a seconda della temperatura ambiente. Senza la capacità tecnologica di far crescere il germanio con questi indicatori, è impossibile sviluppare e produrre lenti atermiche in cui il piano focale non cambia posizione quando la temperatura cambia nell'intero intervallo di temperature operative.

La nostra azienda è l'unico produttore seriale di lenti per immagini termiche per uso civile in Russia. La produzione commerciale di obiettivi con una lunghezza focale di 100 mm e superiore supera le 1000-1200 unità all'anno.

Il design ottico della maggior parte degli obiettivi è realizzato secondo il tradizionale design a due lenti utilizzando una o due superfici asferiche. L'uso di superfici asferiche consente di ridurre il numero di lenti in un obiettivo, migliorare le prestazioni ed eliminare l'aberrazione e l'astigmatismo.

JSC OKB ASTRON è una delle poche aziende in Russia in grado di produrre ottiche a infrarossi asferiche e dispone di una propria linea automatizzata della Optoteh GmbH.

Gli obiettivi per imaging termico presentati in questa sezione sono prodotti in serie dal 2010. Il volume totale di obiettivi presentati in questa sezione supera gli 11mila alla fine del 2018.

La scelta di una termocamera spesso si riduce alla scelta della risoluzione del sensore e della lunghezza focale dell'obiettivo per ottenere un particolare intervallo di rilevamento del target. Ad esempio, i requisiti tecnici indicano: una termocamera con una risoluzione di 640x480 pixel e un obiettivo da 100 mm.

Consideriamo la situazione reale della scelta di una termocamera, quando tutti i sensori proposti hanno la risoluzione richiesta di 640x480 pixel basata sulla tecnologia del silicio amorfo (aSi), un passo dei pixel di 17 μm e una sensibilità termica (NETD) di 50 mK - questi parametri sono tipici dei moderni microbolometri a lunghezza d'onda lunga. Inoltre, tutti gli obiettivi proposti hanno una lunghezza focale di 100 mm, ma differiscono per l'apertura relativa F. I parametri dell'obiettivo sono i seguenti:

Tenendo conto dei parametri specificati di apertura e trasmissione della luce nella gamma IR (da 8 a 12 μm), è possibile calcolare la percentuale di luce che passerà attraverso l'obiettivo:

Illuminazione sulla matrice con obiettivo F1.6 e trasmissione della luce 88% = (1/1.6)2 x 0,88 = 34%

Illuminazione sulla matrice con obiettivo F1,4 e trasmissione della luce 88% = (1/1,4)2 x 0,88 = 49%

Illuminazione sulla matrice con obiettivo F1.2 e trasmissione della luce 88% = (1/1.2)2 x 0,88 = 61%

Di conseguenza, si può dimostrare che la sensibilità termica del sistema termocamera + obiettivo cambierà dai 50 mK indicati sulla targa a

	Trasmissione della luce IR	Sistemi NETD
Lente 1	34%	147 mK
Lente 2	49%	102 mK
Lente 3	61%	82 mK

Pertanto, la sensibilità nominale di una termocamera da 50 mK dipende fortemente dalla trasmissione della luce dell'obiettivo e, nel nostro esempio, nel migliore dei casi è 82 mK (obiettivo 3) e nel peggiore dei casi – 147 mK (obiettivo 1). Di conseguenza, la termocamera non sarà in grado di “vedere una differenza di temperatura” di 0,05 gradi, ma solo di 0,08 ~ 0,15 gradi, il che sembra essere molto buono.

In che modo ciò influirà sull’esito dell’osservazione? Se i contrasti di temperatura sono ampi e la temperatura dell'oggetto osservato differisce significativamente rispetto allo sfondo, tutte le fotocamere mostreranno l'oggetto ugualmente bene. Ma se la situazione diventa più complicata, i risultati inizieranno a differire. A complicare la situazione di osservazione si possono attribuire: basso contrasto termico tra bersaglio e sfondo, precipitazioni atmosferiche.

Vista esterna dell'impianto di prova assemblato. Tutti gli obiettivi con una lunghezza focale di 100 mm, ma con una F diversa (obiettivi da sinistra a destra): F1.2, F1.4, F1.6. Puoi vedere come i rivestimenti antiriflesso/protettivi sulle lenti differiscono nel colore di riflessione.

Per effettuare i test, ci è voluto del tempo per cogliere le varie condizioni meteorologiche ed effettuare le riprese corrispondenti.

Vista dell'area di osservazione nello spettro visibile. Piovere. Le immagini sono state scattate in un clima asciutto e caldo. Obiettivi 100mm, F1.6 – F1.4 – F1.2 rispettivamente.

Si può vedere che in generale tutti gli obiettivi forniscono una qualità dell'immagine sufficiente per l'osservazione. Allo stesso tempo, l'obiettivo F1.4 non fornisce molta nitidezza nel campo vicino. L'immagine più dettagliata è quella con l'obiettivo F1.2: lo si può vedere nel dettaglio dei cavi sullo sfondo e nei dettagli del tetto dell'edificio sullo sfondo. In questa situazione, la differenza tra le lenti non è critica.

Quando piove il quadro cambia. Obiettivi 100mm, F1.6 – F1.4 – F1.2:

Quando piove si hanno due effetti negativi per l'osservazione nello spettro IR. In primo luogo, la pioggia crea un “ostacolo” nel percorso della luce IR e, in secondo luogo, l’acqua confronta la temperatura dell’ambiente, riducendo così il contrasto termico.

Potresti notare quanto segue:

con un'apertura relativa più piccola F1.6, il contrasto dell'immagine è significativamente ridotto;
gli oggetti con basso contrasto termico sono difficili da distinguere: i pilastri sullo sfondo sono quasi invisibili;
visivamente, l'immagine a F1.2 è più chiara per l'operatore rispetto a F1.6 o F1.4.
l'immagine è significativamente peggiore che con tempo sereno.

Un'altra prospettiva con tempo soleggiato e asciutto. Obiettivi 100mm, F1.6 – F1.4 – F1.2 rispettivamente:

C'è una leggera differenza nell'immagine, ma in generale ciò non pregiudica la percezione e l'analisi dell'immagine termica.

Per rappresentare appieno la differenza tra le lenti, non è stato effettuato un campionamento sufficiente in condizioni meteorologiche diverse.

Tuttavia, puoi farlo le seguenti conclusioni:

La sensibilità (NETD) di una termocamera è sempre inferiore alla sensibilità di un microbolometro;
contrasti di temperatura sufficienti forniscono immagini di alta qualità anche quando l'apertura relativa dell'obiettivo cambia da F1.2 a F1.6;
La qualità dell'immagine termica si riduce notevolmente in condizioni atmosferiche avverse, mentre un obiettivo con un'ampia apertura relativa lo garantisce comunque foto migliore rispetto ad un foro relativo più piccolo.

La radiazione infrarossa è causata dalle vibrazioni cariche elettriche, incluso nella composizione di qualsiasi sostanza che costituisce oggetti di natura vivente e inanimata, vale a dire elettroni e ioni. Le vibrazioni degli ioni che compongono la sostanza corrispondono a radiazioni a bassa frequenza (radiazioni infrarosse) dovute alla massa significativa di cariche oscillanti. Anche la radiazione risultante dal movimento degli elettroni può avere alta frequenza, che crea radiazioni nelle regioni visibili e ultraviolette dello spettro.

Gli elettroni fanno parte degli atomi e sono mantenuti vicino alla loro posizione di equilibrio (come parte di molecole o di un reticolo cristallino) da significative forze interne. Una volta messi in movimento, subiscono un'inibizione irregolare e la loro radiazione assume il carattere di impulsi, cioè di caratterizzato da uno spettro di diverse lunghezze d'onda, tra le quali vi sono le onde a bassa frequenza, cioè la radiazione infrarossa.

La radiazione infrarossa è la radiazione elettromagnetica che occupa la regione spettrale compresa tra l'estremità della regione rossa della luce visibile (con una lunghezza d'onda (λ) pari a 0,74 μm e la radiazione radio a microonde con una lunghezza d'onda di 1...2 mm.

Nella gamma degli infrarossi ci sono aree in cui la radiazione IR viene intensamente assorbita dall'atmosfera a causa della presenza di anidride carbonica, ozono e vapore acqueo al suo interno.

Allo stesso tempo esistono le cosiddette “finestre di trasparenza” (una gamma di lunghezze d'onda della radiazione ottica in cui l'assorbimento della radiazione IR da parte del mezzo è inferiore rispetto ad altre gamme). Molti sistemi a infrarossi (compresi alcuni NVG e termocamere) sono efficaci proprio grazie all’esistenza di tali “finestre di trasparenza”. Ecco alcuni intervalli (le lunghezze d'onda sono indicate in micrometri): 0,95...1,05, 1,2...1,3, 1,5...1,8, 2,1...2,4, 3,3...4,2, 4,5...5, 8. ..13.

Le interferenze atmosferiche (nebbia, foschia, nonché opacità dell'atmosfera dovuta a fumo, smog, ecc.) influenzano la radiazione infrarossa in modo diverso nelle diverse parti dello spettro, ma all'aumentare della lunghezza d'onda, l'influenza di queste interferenze diminuisce. Ciò è dovuto al fatto che la lunghezza d'onda diventa paragonabile alla dimensione delle goccioline di nebbia e delle particelle di polvere, quindi la radiazione che si propaga viene meno diffusa dagli ostacoli e si piega attorno a loro a causa della diffrazione. Ad esempio, nella regione spettrale di 8...13 micron, la nebbia non crea gravi interferenze con la propagazione delle radiazioni

Qualsiasi corpo riscaldato emette un flusso di radiazione infrarossa, cioè radiazione ottica con una lunghezza d'onda maggiore della lunghezza d'onda della radiazione visibile, ma inferiore alla lunghezza d'onda della radiazione a microonde.

Esempio. La temperatura del corpo umano è 36,6°C, la sua radiazione spettrale è compresa tra 6 e 21 micron, un'asta metallica riscaldata a 300°C emette nell'intervallo di onde da 2 a 6 micron. Allo stesso tempo, una spirale di filamento di tungsteno riscaldata ad una temperatura di 2400°C ha una radiazione di 0,2...

micron, influenzando così la regione visibile dello spettro, che si manifesta come un bagliore luminoso.

Aree di applicazione civile della termografia

I dispositivi di imaging termico per uso civile sono convenzionalmente divisi in due grandi gruppi: dispositivi di osservazione e strumenti di misura. Il primo comprende apparecchiature per sistemi di sicurezza e antincendio, sistemi di imaging termico per la sicurezza dei trasporti, dispositivi e mirini per immagini termiche da caccia, termocamere utilizzate in medicina legale, ecc. Le termocamere di misurazione vengono utilizzate in medicina, energia, ingegneria meccanica e attività scientifiche.

Alcuni esempi. Secondo le statistiche valide per la maggior parte delle regioni con una rete di trasporti sviluppata, più della metà degli incidenti mortali si verificano di notte, nonostante la maggior parte dei conducenti utilizzi l'auto durante il giorno. Non è un caso che in ultimi anni Si sta diffondendo la pratica di dotare le auto di una termocamera, che trasmette ad un display posto nell'abitacolo il quadro termico della situazione stradale davanti all'auto. Pertanto, la termocamera integra la percezione del conducente, che per molti motivi (oscurità, nebbia, fari in senso contrario) non è ideale in condizioni notturne. Allo stesso modo, le termocamere vengono utilizzate nella videosorveglianza di sicurezza parallela alla notte fotocamere digitali(sistema di videosorveglianza ibrido), che fornisce un quadro molto più completo della natura e del comportamento degli oggetti nell'inquadratura. Il Ministero delle situazioni di emergenza utilizza termocamere in caso di incendi: in condizioni di fumo nella stanza, una termocamera aiuta a rilevare persone e fonti di combustione. L'esame del cablaggio elettrico consente di rilevare un difetto di connessione. La scansione con immagini termiche delle foreste dall'alto aiuta a determinare la fonte dell'incendio.

Infine, le termocamere portatili indossabili vengono utilizzate con successo nella caccia (rilevamento di animali, ricerca efficace di animali feriti senza cane), quando si conducono censimenti quantitativi del bestiame, ecc. In futuro prenderemo in considerazione le termocamere del gruppo di dispositivi di osservazione principalmente per la caccia.

Principio di funzionamento di una termocamera

Nella pratica ingegneristica esistono i concetti di oggetto e sfondo. L'oggetto è solitamente gli oggetti che devono essere rilevati ed esaminati (persona, veicolo, animale, ecc.), lo sfondo è tutto ciò che non è occupato dall'oggetto di osservazione, lo spazio nel campo visivo dell'apparecchio (foresta, erba, edifici, ecc.)

Il funzionamento di tutti i sistemi di imaging termico si basa sulla registrazione della differenza di temperatura tra la coppia “oggetto/sfondo” e sulla conversione dell'informazione ricevuta in un'immagine visibile all'occhio. A causa del fatto che tutti i corpi circostanti sono riscaldati in modo non uniforme, si sviluppa una certa immagine della distribuzione della radiazione infrarossa. E maggiore è la differenza nell'intensità della radiazione infrarossa dei corpi dell'oggetto e dello sfondo, più distinguibile, cioè contrastante, sarà l'immagine ottenuta dalla termocamera. I moderni dispositivi di imaging termico sono in grado di rilevare contrasti di temperatura di 0,015…0,07 gradi.

Mentre la stragrande maggioranza dei dispositivi per la visione notturna che funzionano sulla base di convertitori elettro-ottici (IOC) o matrici CMOS/CCD, catturano la radiazione infrarossa con una lunghezza d'onda nell'intervallo di 0,78...1 micron, che è solo leggermente superiore alla sensibilità dell'occhio umano, il principale Il raggio d'azione delle apparecchiature di imaging termico è 3...5,5 micron (infrarossi a onde medie o MWIR) e 8...14 micron (infrarossi a onde lunghe o LWIR). È qui che gli strati superficiali dell'atmosfera sono trasparenti alla radiazione infrarossa e l'emissività degli oggetti osservati con temperature comprese tra -50 e +50ºС è massima.

Una termocamera è un dispositivo di osservazione elettronico che crea un'immagine della differenza di temperatura nella regione dello spazio osservata. La base di qualsiasi termocamera è una matrice bolometrica (sensore), ciascun elemento (pixel) della quale misura la temperatura con elevata precisione.

Il vantaggio delle termocamere è che non richiedono fonti di luce esterne: il sensore di una termocamera è sensibile alla radiazione propria degli oggetti. Di conseguenza, le termocamere funzionano altrettanto bene giorno e notte, anche nella completa oscurità. Come notato sopra, le cattive condizioni meteorologiche (nebbia, pioggia) non creano interferenze insormontabili con un dispositivo di imaging termico, rendendo allo stesso tempo completamente inutilizzabili i normali dispositivi notturni.

Semplificato, il principio di funzionamento di tutte le termocamere è descritto dal seguente algoritmo:

La lente della termocamera forma sul sensore una mappa della temperatura (o una mappa della differenza di potenza di radiazione) dell'intera area osservata nel campo visivo
Microprocessore e altri componenti elettronici i disegni leggono i dati dalla matrice, li elaborano e formano un'immagine sul display del dispositivo, che è un'interpretazione visiva di questi dati, che viene vista dall'osservatore direttamente o attraverso l'oculare.

A differenza dei dispositivi per la visione notturna basati su convertitori elettrone-ottici (chiamiamoli analogici), le termocamere, come i dispositivi per la visione notturna digitale, consentono di implementare un gran numero di impostazioni e funzioni dell'utente. Ad esempio, regolando la luminosità e il contrasto dell'immagine, cambiando il colore dell'immagine, inserendo varie informazioni nel campo visivo ( ora corrente, indicazione di batteria scarica, pittogrammi modalità attivate ecc.), zoom digitale aggiuntivo, funzione “picture-in-picture” (consente di visualizzare in una piccola “finestra” separata il campo visivo immagine aggiuntiva l'intero oggetto o parte di esso, compreso quello ingrandito), spegnendo temporaneamente il display (per risparmiare energia e mascherare l'osservatore escludendo il bagliore del display funzionante).

Per catturare immagini di oggetti osservati, i videoregistratori possono essere integrati nelle termocamere. È possibile implementare funzioni come la trasmissione senza fili (canale radio, WI-FI) di informazioni (foto, video) a ricevitori esterni o telecomando dispositivo (ad esempio, con dispositivi mobili), integrazione con telemetri laser (con immissione di informazioni dai telemetri nel campo visivo del dispositivo), sensori GPS (capacità di registrare le coordinate dell'oggetto osservato), ecc.

Anche i mirini per immagini termiche in relazione ai mirini notturni "analogici" per la caccia ne hanno una serie caratteristiche distintive. Il segno di mira in essi è solitamente “digitale”, cioè Durante l'elaborazione del segnale video, l'immagine del segno si sovrappone all'immagine osservata sul display e si muove elettronicamente, il che rende possibile escludere dal mirino unità meccaniche per l'immissione di correzioni che fanno parte di mirini ottici analogici notturni o diurni e richiedono un'elevata precisione nella produzione di parti e nell'assemblaggio di queste unità. Inoltre, questo elimina un effetto come la parallasse, perché l'immagine dell'oggetto di osservazione e l'immagine del reticolo di mira si trovano sullo stesso piano: il piano di visualizzazione.

L'archiviazione della memoria può essere implementata nei mirini per immagini digitali e termiche grande quantità reticoli di mira con diverse configurazioni e colori, azzeramento comodo e veloce utilizzando le funzioni "azzeramento a colpo singolo" o "azzeramento in modalità Freeze", funzione di correzione automatica quando si cambia la distanza di fuoco, memorizzazione delle coordinate di azzeramento per diverse armi, mirino con indicazione di inclinazione (inclinazione) e molto altro ancora.

Dispositivo per l'immagine termica.

Lente. Il materiale più comune, ma non l'unico, per la produzione di lenti per dispositivi di imaging termico è il germanio monocristallino. In varia misura, rendimento Anche lo zaffiro, il seleniuro di zinco, il silicio e il polietilene hanno gamme MWIR e LWIR. Gli occhiali al calcogenuro vengono utilizzati anche per realizzare lenti per dispositivi di imaging termico.

Il germanio ottico ha un rendimento elevato e, di conseguenza, un basso coefficiente di assorbimento nell'intervallo da 2 a 15 micron. Vale la pena ricordare che questa gamma copre due “finestre di trasparenza” atmosferiche (3...5 e 8...12 micron). La maggior parte dei sensori utilizzati nei dispositivi di imaging termico civili operano in questo intervallo.

Il germanio è un materiale costoso, quindi cercano di realizzare sistemi ottici con una quantità minima di componenti di germanio. A volte, per ridurre i costi di progettazione delle lenti, vengono utilizzati specchi con superfici sferiche o asferiche. Per proteggere le superfici ottiche esterne da influenze esterne, viene utilizzato un rivestimento a base di carbonio simile al diamante (DLC) o analoghi.

Il vetro ottico classico non viene utilizzato per la produzione di lenti per dispositivi di imaging termico, poiché non ha una capacità di trasmissione ad una lunghezza d'onda superiore a 4 micron.

Il design dell'obiettivo e i suoi parametri hanno un impatto significativo sulle capacità di un particolare dispositivo di imaging termico. COSÌ, lunghezza focale dell'obiettivo influenza direttamente l'ingrandimento del dispositivo (maggiore è la messa a fuoco, maggiore, a parità di altre condizioni, l'ingrandimento), il campo visivo (diminuisce all'aumentare della messa a fuoco) e il campo di osservazione. Apertura relativa dell'obiettivo, calcolato come il quoziente tra il diametro luminoso della lente e il punto focale, caratterizza la quantità relativa di energia che può passare attraverso la lente. L'indice di apertura relativo influisce sulla sensibilità e sulla risoluzione della temperatura di un dispositivo di imaging termico.

Effetti visivi, come la vignettatura e l'effetto Narciso, sono spiegati anche dal design dell'obiettivo e, in un modo o nell'altro, sono caratteristici di tutti i dispositivi di imaging termico.

Sensore. L'elemento fotosensibile di un dispositivo di imaging termico è una serie bidimensionale multielemento di fotorilevatori (FPA), realizzata sulla base di vari materiali semiconduttori. Esistono numerose tecnologie per la produzione di elementi sensibili all'infrarosso, ma nei dispositivi di imaging termico per uso civile si può notare la schiacciante superiorità dei bolometri (microbolometri).

Un microbolometro è un ricevitore di energia di radiazione IR, la cui azione si basa su un cambiamento nella conduttività elettrica dell'elemento sensibile quando viene riscaldato a causa dell'assorbimento della radiazione. I microbolometri si dividono in due sottoclassi, a seconda del materiale sensibile agli IR utilizzato, ossido di vanadio (VOx) o silicio amorfo (α-Si).

Il materiale sensibile assorbe la radiazione infrarossa, a seguito della quale, secondo la legge di conservazione dell'energia, l'area sensibile del pixel (un unico fotorivelatore nella matrice) del microbolometro si riscalda. La conduttività elettrica interna del materiale cambia e questi cambiamenti vengono registrati. Il risultato finale è una visualizzazione monocromatica o a colori dell'immagine della temperatura sul display del dispositivo. Vale la pena notare che il colore in cui viene visualizzata l'immagine della temperatura sul display dipende interamente dal funzionamento della parte software del dispositivo di imaging termico.

Nella foto: matrice microbolometrica (sensore) di Ulis

La produzione di matrici microbolometriche è un processo ad alta intensità di conoscenza, altamente tecnologico e costoso. Sono solo poche le aziende e i paesi al mondo che possono permettersi di mantenere tale produzione.

I produttori di sensori di imaging termico (microbolometri), nei loro documenti che regolano la qualità dei sensori, consentono la presenza sul sensore sia dei singoli pixel che dei loro accumuli (cluster), che presentano deviazioni nel segnale di uscita quando funzionamento normale- i cosiddetti pixel “morti” o “rotti”. I pixel "morti" sono comuni ai sensori di qualsiasi produttore. La loro presenza è spiegata da varie deviazioni che possono verificarsi durante la fabbricazione del microbolometro, nonché dalla presenza di impurità estranee nei materiali di cui sono costituiti gli elementi sensibili. Quando un dispositivo di imaging termico è in funzione, la temperatura dei pixel aumenta e i pixel che sono instabili agli aumenti di temperatura (“rotti”) iniziano a produrre un segnale che potrebbe differire in modo significativo dal segnale proveniente dai pixel che funzionano correttamente. Sul display di un dispositivo di imaging termico, tali pixel possono apparire come punti bianchi o neri (nel caso di singoli pixel) o punti di varie configurazioni, dimensioni (nel caso di cluster) e luminosità (molto luminosi o molto scuri). La presenza di tali pixel non pregiudica in alcun modo la durata del sensore e non costituisce motivo di deterioramento dei suoi parametri in caso di utilizzo futuro. In realtà si tratta solo di un difetto “estetico” dell'immagine.

I produttori di termocamere utilizzano vari algoritmi software per elaborare il segnale proveniente dai pixel difettosi per ridurre al minimo il loro impatto sulla qualità e sulla visibilità dell'immagine. L'essenza dell'elaborazione è sostituire il segnale di un pixel difettoso con un segnale proveniente da un pixel adiacente (il più vicino) normalmente funzionante o con un segnale medio di diversi pixel adiacenti. Come risultato di questa elaborazione, i pixel difettosi di solito diventano quasi invisibili nell'immagine.

In determinate condizioni di osservazione è ancora possibile osservare la presenza di pixel difettosi corretti (soprattutto cluster), ad esempio quando il confine tra oggetti caldi e freddi rientra nel campo visivo di un dispositivo di acquisizione di immagini termiche e quindi quando questo confine rientra esattamente tra un cluster di pixel difettosi e pixel funzionanti normalmente. Quando queste condizioni coincidono, un ammasso di pixel difettosi è visibile come una macchia che luccica nei colori bianco e scuro e assomiglia molto a una goccia di liquido nell'immagine. È importante notare che la presenza di tale effetto non è un segno di un dispositivo di imaging termico difettoso.

Unità di elaborazione elettronica. Tipicamente, l'unità di elaborazione elettronica è costituita da una o più schede (a seconda del layout del dispositivo), sulle quali si trovano microcircuiti specializzati che elaborano il segnale letto dal sensore e trasmettono ulteriormente il segnale al display, dove un'immagine del si forma la distribuzione della temperatura dell'area osservata. Sulle schede si trovano i controlli principali del dispositivo ed è implementato anche il circuito di alimentazione, sia per il dispositivo nel suo insieme che per i singoli circuiti circuitali.

Microdisplay e oculare. Poiché la maggior parte delle termocamere da caccia utilizzano microdisplay, per osservare l'immagine viene utilizzato un oculare, che funziona come una lente d'ingrandimento e consente di visualizzare comodamente l'immagine con ingrandimento.

I display a cristalli liquidi (LCD) più comunemente utilizzati sono di tipo traslucido (la parte posteriore del display è illuminata da una sorgente luminosa) o display OLED (quando trasmessi corrente elettrica il materiale del display inizia a emettere luce).

L'uso dei display OLED presenta numerosi vantaggi: la possibilità di far funzionare il dispositivo a temperature più basse, maggiore luminosità e contrasto dell'immagine, un design più semplice e affidabile (non esiste una fonte per la retroilluminazione del display, come nei display LCD) . Oltre ai display LCD e OLED, è possibile utilizzare i microdisplay LCOS (Liquid Crystal on Silicone), che sono un tipo di display a cristalli liquidi di tipo riflettente.

PARAMETRI PRINCIPALI DEI DISPOSITIVI DI IMMAGINE TERMICA

AUMENTO.La caratteristica mostra quante volte l'immagine di un oggetto osservato nel dispositivo è più grande rispetto all'osservazione dell'oggetto ad occhio nudo. Unità di misura - multipla (designazione"x", ad esempio "2x" - "due volte").

Per i dispositivi di imaging termico, i valori di ingrandimento tipici vanno da 1x a 5x, perché Il compito principale dei dispositivi notturni è rilevare e riconoscere oggetti in condizioni di scarsa illuminazione e maltempo. Un aumento dell'ingrandimento nei dispositivi di imaging termico porta ad una significativa diminuzione dell'apertura complessiva del dispositivo, per cui l'immagine dell'oggetto sarà meno contrastante rispetto allo sfondo rispetto a un dispositivo simile con un ingrandimento inferiore. La diminuzione del rapporto di apertura con l'aumento dell'ingrandimento può essere compensata aumentando il diametro luminoso dell'obiettivo, ma questo, a sua volta, porterà ad un aumento delle dimensioni complessive e del peso del dispositivo e ad un'ottica più complicata, che riduce l'ingombro complessivo facilità d'uso dei dispositivi indossabili e aumenta significativamente il prezzo di un dispositivo di imaging termico. Ciò è particolarmente importante per i mirini, poiché gli utenti devono inoltre tenere l'arma in mano. Ad elevati ingrandimenti sorgono difficoltà anche nel trovare e seguire l'oggetto di osservazione, soprattutto se l'oggetto è in movimento, poiché all'aumentare dell'ingrandimento diminuisce il campo visivo.

L'ingrandimento è determinato dalle lunghezze focali dell'obiettivo e dell'oculare, nonché dal fattore di zoom (K), pari al rapporto tra le dimensioni fisiche (diagonali) del display e del sensore:

Dove:

FDi- lunghezza focale dell'obiettivo

FOK- lunghezza focale dell'oculare

lCon- dimensione diagonale del sensore

lD- dimensione diagonale del display.

DIPENDENZE:

Maggiore è la lunghezza focale dell'obiettivo, la dimensione del display, il ulteriore aumento.

Maggiore è la lunghezza focale dell'oculare, la dimensione del sensore, il l'aumento è minore.

CAMPO VISIVO. Caratterizza la dimensione dello spazio che può essere visualizzato contemporaneamente attraverso il dispositivo. Tipicamente, il campo visivo nei parametri dei dispositivi è indicato in gradi (l'angolo del campo visivo nella figura seguente è indicato come 2Ѡ) o in metri per una distanza specifica (L) dall'oggetto di osservazione (la linea lineare il campo visivo nella figura è indicato come A).

Il campo visivo dei dispositivi digitali per la visione notturna e dei dispositivi di imaging termico è determinato dalla messa a fuoco dell'obiettivo (fob) e dalle dimensioni fisiche del sensore (B). In genere, la larghezza (dimensione orizzontale) viene presa come dimensione del sensore quando si calcola il campo visivo, risultando nel campo visivo angolare orizzontale:

Conoscendo le dimensioni del sensore in verticale (altezza) e in diagonale, è possibile calcolare anche il campo visivo angolare del dispositivo in verticale o in diagonale.

Dipendenza:

Come dimensione più grande sensore o minore è la messa a fuoco dell'obiettivo, ilcampo visivo più ampio.

Quanto più ampio è il campo visivo del dispositivo, tanto più comodo sarà osservare gli oggetti: non è necessario spostare costantemente il dispositivo per visualizzare la parte dello spazio di interesse.

È importante capire che il campo visivo è inversamente proporzionale all'ingrandimento: all'aumentare dell'ingrandimento del dispositivo, il suo campo visivo diminuisce. Questo è anche uno dei motivi per cui non vengono prodotti sistemi a infrarossi (in particolare termocamere) ad elevato ingrandimento. Allo stesso tempo, è necessario comprendere che all'aumentare del campo visivo, la distanza di rilevamento e riconoscimento diminuirà.

VELOCITÀ DI AGGIORNAMENTO FRAME. Una delle principali caratteristiche tecniche di un dispositivo di imaging termico è la velocità di aggiornamento del frame. Dal punto di vista dell'utente, questo è il numero di fotogrammi visualizzati sul display in un secondo. Maggiore è la frequenza di aggiornamento del fotogramma, meno evidente è l'effetto di “ritardo” dell'immagine generata dal dispositivo di imaging termico rispetto alla scena reale. Pertanto, quando si osservano scene dinamiche con un dispositivo con una frequenza di aggiornamento di 9 fotogrammi al secondo, l'immagine potrebbe apparire sfocata e i movimenti degli oggetti in movimento potrebbero apparire ritardati, con "scatti". Al contrario, maggiore è la frequenza di aggiornamento dei fotogrammi, più fluida sarà la visualizzazione delle scene dinamiche.

PERMESSO. FATTORI CHE INFLUENZANO LA RISOLUZIONE.

La risoluzione è determinata dai parametri degli elementi ottici del dispositivo, del sensore, del display, dalla qualità delle soluzioni circuitali implementate nel dispositivo, nonché dagli algoritmi di elaborazione del segnale utilizzati. La risoluzione di un dispositivo di imaging termico (risoluzione) è un indicatore complesso, i cui componenti sono la temperatura e la risoluzione spaziale. Diamo un'occhiata a ciascuno di questi componenti separatamente.

Risoluzione della temperatura(sensibilità; differenza di temperatura minima rilevabile) è il rapporto al contorno tra il segnale dell'oggetto di osservazione e il segnale di fondo, tenendo conto del rumore dell'elemento sensibile (sensore) della termocamera. La risoluzione ad alta temperatura significa che un dispositivo di imaging termico sarà in grado di visualizzare un oggetto di una certa temperatura su uno sfondo con una temperatura simile e minore è la differenza tra le temperature dell'oggetto e dello sfondo, maggiore è la risoluzione della temperatura.

Risoluzione spaziale caratterizza la capacità del dispositivo di rappresentare separatamente due punti o linee ravvicinati. Nelle caratteristiche tecniche del dispositivo, questo parametro può essere scritto come “risoluzione”, “limite di risoluzione”, “risoluzione massima”, che, in linea di principio, è la stessa cosa.

Molto spesso, la risoluzione del dispositivo è caratterizzata dalla risoluzione spaziale del microbolometro, poiché i componenti ottici del dispositivo hanno solitamente un margine di risoluzione.

In genere, la risoluzione è specificata in tratti (linee) per millimetro, ma può anche essere specificata in unità angolari (secondi o minuti).

Come più valore risoluzione in tratti (linee) per millimetro e minore è in valori angolari, maggiore è la risoluzione. Maggiore è la risoluzione del dispositivo, più chiara sarà l'immagine vista dall'osservatore.

Per misurare la risoluzione delle termocamere, viene utilizzata un'attrezzatura speciale: un collimatore, che crea un'immagine simulata di uno speciale oggetto di prova: un bersaglio termico lineare. Esaminando l'immagine dell'oggetto di prova attraverso il dispositivo, si giudica la risoluzione della termocamera: quanto più piccoli i tratti del mondo possono essere visti chiaramente separatamente l'uno dall'altro, tanto maggiore è la risoluzione del dispositivo.

Immagine: Varie opzioni mondo termico (vista attraverso un dispositivo di imaging termico)

La risoluzione del dispositivo dipende dalla risoluzione dell'obiettivo e dell'oculare. L'obiettivo forma un'immagine dell'oggetto di osservazione nel piano del sensore e se la risoluzione dell'obiettivo è insufficiente, un ulteriore miglioramento della risoluzione del dispositivo è impossibile. Allo stesso modo, un oculare di bassa qualità può “rovinare” sul display l'immagine più nitida formata dai componenti dell'apparecchio.

La risoluzione del dispositivo dipende anche dai parametri del display su cui si forma l'immagine. Come per il sensore, il fattore determinante è la risoluzione del display (numero di pixel) e la loro dimensione. La densità dei pixel nel display è caratterizzata da un indicatore come PPI (abbreviazione di "pixel per pollice") - questo è un indicatore che indica il numero di pixel per pollice di area.

In caso di trasferimento diretto dell'immagine (senza ridimensionamento) dal sensore al display, le risoluzioni di entrambi devono essere le stesse. In questo caso si elimina una diminuzione della risoluzione del dispositivo (se la risoluzione del display è inferiore alla risoluzione del sensore) o l'uso ingiustificato di un display costoso (se la risoluzione del display è superiore a quella del sensore).

I parametri del sensore hanno una grande influenza sulla risoluzione del dispositivo. Prima di tutto, questa è la risoluzione del bolometro: il numero totale di pixel (solitamente indicato come prodotto dei pixel nel termine e nella colonna) e la dimensione dei pixel. Questi due criteri forniscono una valutazione di base della risoluzione.

DIPENDENZA:

Maggiore è il numero di pixel e minore è la loro dimensione, maggiore è il valorerisoluzione.

Questa affermazione è vera per la stessa dimensione fisicasensori. Un sensore con una densità di pixel per unità di areainoltre, ha anche una risoluzione maggiore.

I dispositivi di imaging termico possono anche utilizzare vari algoritmi per elaborare il segnale utile, che possono influenzare la risoluzione complessiva del dispositivo. Prima di tutto stiamo parlando di “zoom digitale”, quando l’immagine generata dalla matrice viene elaborata digitalmente e “trasferita” al display con un certo ingrandimento. In questo caso, la risoluzione complessiva del dispositivo diminuisce. Un effetto simile può essere osservato nelle fotocamere digitali quando si utilizza la funzione “zoom digitale”.

Oltre ai fattori sopra menzionati, è necessario menzionarne molti altri che possono ridurre la risoluzione del dispositivo. Innanzitutto si tratta di vari tipi di "rumore" che distorcono il segnale utile e, alla fine, peggiorano la qualità dell'immagine. Si possono distinguere i seguenti tipi di rumore:

Rumore del segnale scuro. La causa principale di questo rumore è l'emissione di elettroni termoionici (emissione spontanea di elettroni in seguito al riscaldamento del materiale del sensore). Più bassa è la temperatura, più basso è il segnale scuro, cioè meno rumore; è per eliminare questo rumore che si utilizza un otturatore (tenda) e la calibrazione del microbolometro.

Leggi il rumore. Quando il segnale memorizzato in un pixel del sensore viene emesso dal sensore, convertito in tensione e amplificato, in ciascun elemento viene introdotto rumore aggiuntivo, chiamato rumore di lettura. Per combattere il rumore vengono utilizzati vari algoritmi software di elaborazione delle immagini, spesso chiamati algoritmi di riduzione del rumore.

Oltre al rumore, la risoluzione può essere notevolmente ridotta da interferenze derivanti da errori nella disposizione del dispositivo (posizione relativa circuiti stampati E fili di collegamento, cavi all'interno del dispositivo) o dovuti ad errori nel percorso dei circuiti stampati (posizione relativa dei percorsi conduttori, presenza e qualità degli strati schermanti). Inoltre, errori nel circuito elettrico del dispositivo, una selezione errata degli elementi radio per l'implementazione di vari filtri e l'alimentazione in-circuit dei circuiti elettrici del dispositivo possono causare interferenze. Quindi lo sviluppo schemi elettrici, la scrittura del software di elaborazione del segnale e il routing della scheda sono compiti importanti e complessi nella progettazione di dispositivi di imaging termico.

CAMPO DI OSSERVAZIONE.

Il raggio di osservazione di un oggetto utilizzando un dispositivo di imaging termico dipende da una combinazione di un gran numero di fattori interni (parametri del sensore, parti ottiche ed elettroniche del dispositivo) e condizioni esterne (varie caratteristiche dell'oggetto osservato, sfondo, purezza dell’atmosfera, ecc.).

L'approccio più applicabile per descrivere il campo di osservazione è la sua divisione, descritta in dettaglio in varie fonti, in campi di rilevamento, riconoscimento e identificazione secondo le regole definite dal cosiddetto. Criterio Johnson, secondo il quale il campo di osservazione è direttamente correlato alla temperatura e alla risoluzione spaziale del dispositivo di imaging termico.

Per sviluppare ulteriormente l'argomento è necessario introdurre il concetto di dimensione critica di un oggetto di osservazione. La dimensione lungo la quale viene analizzata l'immagine di un oggetto per individuarne i tratti geometrici caratteristici è considerata critica. Spesso la dimensione minima visibile dell'oggetto lungo il quale viene effettuata l'analisi viene considerata critica. Ad esempio, per un cinghiale o un capriolo, la dimensione critica può essere considerata l'altezza del corpo, per una persona l'altezza.

Viene considerato l'intervallo in cui la dimensione critica di un determinato oggetto di osservazione rientra in 2 o più pixel dal sensore della termocamera campo di rilevamento. Il fatto del rilevamento mostra semplicemente la presenza di questo oggetto ad una certa distanza, ma non dà un'idea delle sue caratteristiche (non permette di dire che tipo di oggetto sia).

Fatto riconoscimento oggetto, viene riconosciuta la capacità di determinare il tipo di oggetto. Ciò significa che l’osservatore è in grado di discernere ciò in cui sta osservando al momento- persona, animale, automobile e così via. È generalmente accettato che il riconoscimento sia possibile a condizione che la dimensione critica dell'oggetto si adatti ad almeno 6 pixel del sensore.

Dal punto di vista dell'uso venatorio, la massima utilità pratica è intervallo di identificazione. L'identificazione significa che l'osservatore è in grado di valutare non solo il tipo di oggetto, ma anche di comprenderne le caratteristiche (ad esempio, un cinghiale maschio lungo 1,2 me alto 0,7 m). Per soddisfare questa condizione, la dimensione critica dell'oggetto deve essere sovrapposta di almeno 12 pixel del sensore.

È importante capire che in tutti questi casi parliamo di una probabilità del 50% di rilevare, riconoscere o identificare un oggetto di un dato livello. Come un gran numero i pixel si sovrappongono alla dimensione critica dell'oggetto, maggiore è la probabilità di rilevamento, riconoscimento o identificazione.

USCITA RIMOZIONE ALUNNI- questa è la distanza dalla superficie esterna dell'ultima lente dell'oculare al piano della pupilla dell'occhio dell'osservatore, alla quale l'immagine osservata sarà ottimale (campo visivo massimo, distorsione minima). Questo parametro è molto importante per i telescopi in cui l'estrazione pupillare deve essere di almeno 50 mm (ottimalmente 80-100 mm). Un'estrazione pupillare così ampia è necessaria per evitare che il tiratore venga ferito dall'oculare del cannocchiale durante il rinculo. Di norma, per gli NVG e le termocamere, l'estrazione pupillare è uguale alla lunghezza dell'oculare, necessaria per mascherare la luminosità del display durante la notte.

TARATURA DEL SENSORE DEI DISPOSITIVI DI IMMAGINE TERMICA

La calibrazione di un dispositivo di imaging termico è divisa in calibrazione di fabbrica e calibrazione utente. Il processo di produzione dei dispositivi di imaging termico su sensori non raffreddati prevede la calibrazione in fabbrica del dispositivo (coppia lente-sensore) utilizzando apparecchiature speciali.

Puoi conoscere i nuovi modelli di termocamere PULSAR e fare una scelta informata.

Obiettivo per imaging termico F50

L'obiettivo per imaging termico F50 è l'obiettivo intercambiabile a più lungo raggio progettato per l'installazione sui monocoli per imaging termico Pulsar Helion XP28 e Pulsar Helion XP38. Una lunghezza focale di 50 mm offre la capacità tecnica per osservazioni confortevoli a lunghe distanze. Utilizzando questo specifico obiettivo potrete riconoscere un bersaglio alto 1,7 metri (un cervo o una persona) a una distanza di 1800 metri, il che, in condizioni di visibilità estremamente scarsa, rappresenta un innegabile vantaggio rispetto ad altri dispositivi ottici.

L'ingrandimento ottico della termocamera Pulsar Helion XP utilizzando l'obiettivo F50 è 2,5x, ma utilizzando uno zoom digitale uniforme entro 2x-8x, è possibile ottenere un ingrandimento massimo del dispositivo a 20x. Il campo visivo a una distanza di 100 metri è di 21 metri. L'uso di obiettivi intercambiabili su un dispositivo di imaging termico si espande in modo significativo funzionalità dispositivo. Quindi, se è necessario trovare rapidamente un oggetto termico su una vasta area a breve distanza, è meglio utilizzare un obiettivo intercambiabile a fuoco corto e, durante la ricerca di obiettivi a distanza considerevole, l'obiettivo F50 rivelerà tutte le delizie .

Attenzione! Dopo aver cambiato fisicamente l'obiettivo, affinché la termocamera funzioni correttamente, è necessario selezionare il valore appropriato “50” nel menu del dispositivo. Ora il tuo monoculare per imaging termico funzionerà correttamente e l'immagine degli oggetti distanti sarà di alta qualità.

Hai bisogno di obiettivi aggiuntivi per una termocamera?

Quando si acquista una termocamera, tutti si pongono questa domanda e rispondono da soli, guidati dalle informazioni disponibili. Da parte nostra cercheremo di ampliare la quantità di quelle stesse informazioni affinché la scelta dell’acquirente sia più informata.

Quindi, perché hai bisogno di obiettivi/lenti aggiuntivi?
La qualità dell'immagine dipende da diversi parametri, ma principalmente dalla qualità della matrice di imaging termico, dalla sua sensibilità e dimensione, nonché dai parametri dell'obiettivo.
Prima di tutto lo è specifiche tecniche matrice e obiettivo di imaging termico e determinare la qualità dell'immagine. Di norma, non è possibile cambiare la matrice con una più grande, quindi rimangono solo obiettivi intercambiabili o aggiuntivi che migliorano la qualità dell'immagine. Sono piuttosto scettico riguardo all'affermazione secondo cui i difetti della matrice e dell'obiettivo possono essere risolti con l'aiuto di un'ulteriore elaborazione software e quindi ottenere più di quanto sia possibile basandosi sull'hardware.

Per esempio:
La matrice 384x288 con lente da 20⁰ fornisce una risoluzione spaziale: 0,91 mrad. Una matrice 160x120 con la stessa lente da 20⁰ fornisce una risoluzione di 2,2 mrad.
In altre parole, ad una distanza di 100 metri, una termocamera con matrice 384x288 può distinguere un oggetto che misura 9,1x9,1 cm, mentre per una matrice 160x120 l'oggetto minimo deve avere dimensioni di almeno 22x22 cm!
La possibilità di ottenere una risoluzione di 9x9 cm sembra molto ottimistica, nonostante la qualità dell'originale, anche di centinaia di fotografie, non sia migliore di 22x22 cm.
Ovviamente l'opzione “super risoluzione” può migliorare leggermente la qualità dell'immagine, soprattutto in caso di tremolio della mano “naturale”, ma la capacità di fare un miracolo raddoppiando la risoluzione resta quantomeno in dubbio.

Ciò lascia un modo naturale per espandere la portata effettiva o l'area di ripresa: obiettivi aggiuntivi. Per l'obiettivo standard vengono offerti due obiettivi opzionali: grandangolo e angolo stretto.

Obiettivo grandangolare, di norma, viene utilizzato quando è necessario sorvegliare una vasta area con relativa breve distanza. Non così popolare come un obiettivo ad angolo stretto, poiché puoi sempre combinare una serie di scatti standard in un'immagine panoramica, soprattutto perché un obiettivo grandangolare espande l'area di ripresa riducendo i dettagli, e questo è adatto a poche persone.

Obiettivo ad angolo stretto (teleobiettivo). utilizzato nei casi in cui un dettaglio elevato è importante per un oggetto relativamente piccolo situato a una distanza considerevole. In questo caso nessun trucco software può risolvere il problema: è necessario un obiettivo speciale. Nella mia pratica, c'è stato un caso in cui era necessario fotografare un tubo TEC5 (altezza superiore a 200 m), in questo caso un obiettivo del genere era semplicemente necessario.

Edificio

(distanza circa 150 metri)

Termocamera Ti175