Како топлотна обрада ради?

Ако сте икада видели фотографије или видео записе где је све црвено-жути неред, то се зове термографија-колоквијално познат као термичка обрада слике. Ево како то ради.

Термичка обрада се користи у свим врстама различитих сценарија - комуналне и енергетске компаније га користе како би видјеле гдје кућа можда губи топлину кроз пукотине на вратима и прозорима. Полицијски хеликоптери га користе да пронађу осумњичене ноћу. Метеоролошке станице га користе за праћење олуја и урагана. Користи се у медицинском пољу за дијагностицирање различитих поремећаја и болести. И неке кућне сигурносне камере, попут оне на звону Ринг Доорбелл, могу је користити.

Шта је термална обрада слике?

У најосновнијим терминима, термичка обрада слике вам такође омогућава да видите топлину објекта која се зрачи сама од себе. Топлотне камере више или мање бележе температуру различитих објеката у оквиру, а затим свакој температури додељују нијансу боје, која вам омогућава да видите колико топлоте излази у односу на објекте око њега.

Хладнијим температурама често се даје нијанса плаве, љубичасте или зелене, док се топлијим температурама може доделити нијанса црвене, наранџасте или жуте. На пример, на слици на врху овог поста, приметићете да је особа прекривена нијансама црвене, наранџасте и жуте, док су друге области плаве и љубичасте. То је зато што зрачи више топлоте од околних објеката.

Неке термалне камере уместо тога користе сиву тонску слику. Полицијски хеликоптери, на примјер, користе сиву тонску боју како би осумњичени били истакнути.

Како ради термичка обрада слике?

Пример професионалне термалне камере.

Термалне камере детектују температуру препознавањем и снимањем различитих нивоа инфрацрвеног светла. Ова светлост је невидљива голим оком, али се може осетити као топлота ако је интензитет довољно висок.

Сви објекти емитују неку врсту инфрацрвеног зрачења и то је један од начина преноса топлоте. Ако држите руку преко врућег угља на роштиљу, ти угљеви емитују тону инфрацрвеног зрачења, а топлота се преноси у вашу руку. Штавише, само око половине сунчеве енергије добија се као видљива светлост - остало је мешавина ултравиолетне и инфрацрвене светлости.

Што је предмет топлији, то више инфрацрвеног зрачења производи. Топлотне камере могу да виде ово зрачење и претворе га у слику коју можемо да видимо очима, слично као што камера за ноћно гледање може да ухвати невидљиву инфрацрвену светлост и претвори је у слику коју наше очи могу да виде.

Унутар термалне камере налази се гомила ситних мерних уређаја који снимају инфрацрвено зрачење, названо микроболометри, а сваки пиксел има један. Одатле, микроболометар бележи температуру и затим додељује тај пиксел одговарајућој боји. Као што сте можда претпоставили, то је разлог зашто већина термалних камера има изузетно ниску резолуцију у поређењу са модерним телевизорима и другим екранима - у ствари, веома добра резолуција за термалну камеру је само око 640 × 480.

Како је другачије од ноћне визије?

Технички, термално снимање моћи бити облик ноћног вида, и користи се као такав. Али ако је ваш циљ да једноставно видите у мраку, то је мало претјерано.

У полицијским хеликоптерима, на примјер, термални ноћни вид је одличан за имати, јер лако може разликовати особу од остатка околине. Ово не само да олакшава уочавање сумњивих особа у мраку, већ чак и усред бијела дана олакшава проналажење некога тко се можда уклопио у околину.

Међутим, већина термалних камера се ослања на дуже таласне дужине инфрацрвених зрака, док ваша типична сигурносна камера за ноћно гледање снима краће таласне дужине инфрацрвених зрака, а много је јефтинија за произвођача. Термалне камере, с друге стране, имају способност да ухвате дуже таласне дужине инфрацрвеног спектра, омогућавајући му да детектује топлоту.

Слике од Хеатхер Цовпер / Флицкр, НАСА, НАСА / Флицкр, Кецко / Флицкр