Τι είναι μια θερμική κάμερα IR;

Οι άνθρωποι βλέπουν φως που περιλαμβάνει μια σειρά χρωμάτων από κόκκινο έως ιώδες ή μοβ, με κάθε χρώμα ισοδύναμο με ένα μήκος κύματος ή συχνότητα φωτός. Υπάρχουν μήκη κύματος που δεν μπορούν να δουν τα ανθρώπινα μάτια, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων μηκών κύματος κάτω από το κόκκινο που ονομάζονται υπέρυθρο (IR) και των μικρών μηκών κύματος πάνω από το ιώδες που ονομάζονται υπεριώδες (UV). Οι κάμερες έχουν αναπτυχθεί για να ανιχνεύουν αυτές τις διαφορετικές συχνότητες και να δημιουργούν εικόνες με δυνατότητα προβολής. Το υπέρυθρο φως μπορεί να προβληθεί με μια θερμική κάμερα IR, η οποία ανιχνεύει υπέρυθρη θερμότητα από αντικείμενα.

Τα θερμά αντικείμενα δημιουργούν θερμότητα που εκπέμπει ή εκπέμπει υπέρυθρες συχνότητες προς όλες τις κατευθύνσεις. Μια θερμική κάμερα IR μπορεί να συλλέξει αυτές τις συχνότητες και να τις μετατρέψει σε εικόνες που δείχνουν μια ασπρόμαυρη ή αυτό που ονομάζεται εικόνα ψευδούς χρώματος. Το False-color χρησιμοποιεί λογισμικό για να δείξει διαφορετικά χρώματα για τα επίπεδα θερμότητας που εκπέμπεται από αντικείμενα. Οι θερμικές κάμερες χρησιμοποιούνται ευρέως για ενεργειακές έρευνες κτιρίων, όπου μια κάμερα IR δείχνει την εικόνα θερμότητας ενός εξωτερικού κτιρίου που μπορεί να ανιχνεύσει πόρτες και παράθυρα που διαρρέουν ή περιοχές με κακή μόνωση.

Οι άνθρωποι και τα ζώα εκπέμπουν επίσης υπέρυθρη θερμότητα, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εξοπλισμό ανίχνευσης κίνησης. Τα συστήματα ασφαλείας μπορούν να χρησιμοποιούν κάμερες υπερύθρων που ανιχνεύουν υπέρυθρες και στέλνουν συναγερμό όταν ανιχνεύεται κίνηση. Τα συστήματα ασφαλείας κίνησης μπορούν να χρησιμοποιούν τεχνολογία θερμικής κάμερας υπερύθρων που μπορεί να εμφανίσει εικόνες βίντεο κτιρίων ή ακινήτων τη νύχτα. Μερικά από αυτά τα συστήματα είναι παθητικά και ανιχνεύουν μόνο την ενέργεια υπερύθρων που εκπέμπεται από αντικείμενα. Πολλά συστήματα είναι ενεργά και χρησιμοποιούν διόδους εκπομπής φωτός IR (LED) για να στείλουν ενέργεια υπερύθρων που αντανακλάται από αντικείμενα και συλλαμβάνεται από τις κάμερες.

Η τεχνολογία IR θερμικής κάμερας χρησιμοποιείται συχνά σε διαστημικούς δορυφόρους για την ανίχνευση καιρικών συστημάτων. Οι δορυφόροι, που βρίσκονται σε τροχιά εκατοντάδες μίλια ή χιλιόμετρα πάνω από τη γη, ανιχνεύουν την ακτινοβολία φωτός και θερμότητας από καιρικά μοτίβα και καταιγίδες και μεταδίδουν τις εικόνες σε κεραίες στο έδαφος. Οι μετεωρολογικές εταιρείες μπορούν να επεξεργάζονται εικόνες ψευδών χρωμάτων του καιρού χρησιμοποιώντας τόσο ορατό όσο και αόρατο φως. Τα συστήματα υπερύθρων είναι πολύ καλά στο να δείχνουν διαφορές στα ύψη σύννεφων από τις θερμοκρασίες τους, κάτι που μπορεί να δείξει την ένταση των καταιγίδων ακόμα και τη νύχτα.

Η τεχνολογία ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής μπορεί να ανιχνεύσει απευθείας την ενέργεια υπερύθρων, αλλά το φιλμ της κάμερας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη υπέρυθρων εικόνων. Το φιλμ περιέχει ένα γαλάκτωμα, ή χημικό στρώμα, που είναι ευαίσθητο στις υπέρυθρες συχνότητες. Η υπέρυθρη φωτογραφία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συνθήκες πολύ χαμηλού φωτισμού ή για ειδικά εφέ χρησιμοποιώντας φως που δεν είναι συνήθως ορατό στον άνθρωπο.

Στα τέλη του 20ου αιώνα, οι σχεδιαστές αυτοκινήτων άρχισαν να περιλαμβάνουν ενεργή τεχνολογία IR θερμικής κάμερας σε αυτοκίνητα και φορτηγά για βελτιωμένη νυχτερινή όραση. Τα συστήματα στέλνουν μια συχνότητα υπερύθρων έξω από το μπροστινό μέρος του οχήματος και μια κάμερα υπερύθρων συλλέγει οποιαδήποτε ανακλώμενη ενέργεια επιπλέον της υπερύθρων από ανθρώπους, ζώα ή άλλα οχήματα. Ένα heads-up display μπορεί να εμφανίσει την εικόνα σε μια οθόνη απευθείας στο οπτικό πεδίο του οδηγού, η οποία είναι μια τεχνολογία προσαρμοσμένη από οθόνες στρατιωτικών αεροσκαφών.
Η θερμική απεικόνιση υπερύθρων χρησιμοποιείται επίσης από τον στρατό και τις αρχές επιβολής του νόμου για νυχτερινή όραση. Οι κάμερες μπορούν να εγκατασταθούν σε αεροσκάφη σε περιστρεφόμενους λοβούς και να στρέφονται προς διαφορετικές κατευθύνσεις από έναν πιλότο ή μέλος του πληρώματος. Οι φορητές υπέρυθρες κάμερες μπορούν να βοηθήσουν το προσωπικό στο έδαφος ανιχνεύοντας πηγές θερμότητας υπερύθρων για έρευνα και διάσωση ή στρατιωτικές αποστολές.