Đây là câu hỏi mà rất nhiều người đặt ra khi lần đầu tiên thấy thiết bị này. Camera nhiệt thật sự rất hữu ích và có tác dụng lớn đối với cuộc sống. Hôm nay Eiindustrial sẽ cùng các bạn tìm hiểu kỹ hơn ở bài viết dưới đây nhé.
Sơ Lược Về Camera Nhiệt
Camera nhiệt cho phép người vận hành chụp ảnh chi tiết bất kể điều kiện ánh sáng xung quanh. Chúng sử dụng công nghệ cảm biến hồng ngoại (IR) để lập bản đồ các biến thể nhiệt trong phạm vi và trường nhìn của cảm biến, cung cấp khả năng phát hiện chuyển động và lập bản đồ điểm nóng ngay cả trong bóng tối hoàn toàn.
Vì vậy, làm thế nào để camera nhiệt độ tạo ra hình ảnh có giá trị như vậy trong một loạt các điều kiện ánh sáng kém?
Nguyên Tắc Hoạt Động Của Camera Nhiệt
Camera hồng ngoại, IR hoặc ảnh nhiệt hoạt động bằng cách phát hiện và đo bức xạ hồng ngoại phát ra từ các vật thể – nói cách khác, đó là dấu hiệu nhiệt của chúng.
Để làm được như vậy, trước tiên camera phải được lắp một ống kính cho phép các tần số IR đi qua, tập trung chúng vào một mảng cảm biến đặc biệt để có thể phát hiện và đọc chúng.
Mảng cảm biến được cấu tạo như một mạng lưới các điểm ảnh, mỗi điểm ảnh phản ứng với các bước sóng hồng ngoại chạm vào nó bằng cách chuyển đổi chúng thành một tín hiệu điện tử. Sau đó, những tín hiệu đó được gửi đến một bộ xử lý bên trong thân chính của camera , bộ xử lý này sẽ chuyển đổi chúng bằng các thuật toán thành một bản đồ màu với các giá trị nhiệt độ khác nhau. Đó là bản đồ này được gửi đến để được hiển thị bởi màn hình hiển thị.
Nhiều loại camera nhiệt cũng sẽ bao gồm chế độ chụp tiêu chuẩn hoạt động với quang phổ ánh sáng nhìn thấy, giống như bất kỳ camera kỹ thuật số trỏ và nhấp nào khác. Điều này cho phép dễ dàng so sánh hai bức ảnh giống hệt nhau – một ở chế độ IR và một ở chế độ bình thường – để giúp nhanh chóng xác định các khu vực có vấn đề cụ thể khi người dùng bước ra từ phía sau ống kính.
Tất cả các vật thể có nhiệt độ trên độ không tuyệt đối đều phát ra bức xạ hồng ngoại. camera nhiệt học sử dụng máy dò và thấu kính nhạy cảm với bức xạ này, tập trung ánh sáng vô hình này giống như thấu kính của camera tiêu chuẩn. Sự khác biệt là hình ảnh nhiệt thường được hiển thị bằng màu đơn sắc hoặc màu RGB sai dựa trên nhiệt độ điểm ảnh riêng lẻ.
Lượng bức xạ phát ra thường có mối quan hệ tuyến tính với nhiệt độ, vì vậy các khu vực nóng hơn thường xuất hiện sáng hơn trên hình ảnh trong khi các khu vực mát hơn sẽ tối hơn. Theo mặc định, camera nhiệt đồ hiển thị các điểm nóng là khu vực có cường độ lớn nhất, trong khi các biến thể của nhiệt có thể được sử dụng để lập bản đồ các đối tượng và phát hiện khoảng cách. Đây là cách thiết lập thông thường, nhưng nó phụ thuộc vào bản đồ màu được sử dụng. Người vận hành cũng có thể đảo ngược màn hình để các vùng tối hơn tương ứng với các điểm nóng và ngược lại.
Câu Hỏi Về Cách Sử Dụng Camera Nhiệt
Bên cạnh các câu hỏi thường gặp về cách hoạt động của camera ảnh nhiệt nói chung, cũng có một số câu hỏi phổ biến liên quan đến các tình huống sử dụng cụ thể và hiệu quả của công nghệ trong các môi trường hoặc ứng dụng cụ thể.
Trong phần này, chúng ta sẽ xem xét một số câu trả lời hay hơn và lý do đằng sau chúng.
Tại Sao Camera Nhiệt Hoạt Động Tốt Hơn Vào Ban Đêm?
Camera nhiệt có xu hướng hoạt động tốt hơn vào ban đêm, nhưng nó không liên quan gì đến trạng thái của môi trường xung quanh là sáng hay tối.
Thay vào đó, vì nhiệt độ môi trường – và quan trọng hơn, nhiệt độ lõi của các vật thể và môi trường không được làm nóng – gần như luôn thấp hơn đáng kể vào ban đêm so với giờ có ánh sáng mặt trời, cảm biến hình ảnh nhiệt có thể hiển thị các khu vực ấm áp với độ tương phản cao hơn.
Ngay cả trong những ngày tương đối mát mẻ, năng lượng nhiệt từ mặt trời sẽ dần dần được hấp thụ bởi các tòa nhà, đường xá, thảm thực vật, vật liệu xây dựng và hơn thế nữa trong khi đó là ánh sáng ban ngày bên ngoài. Và, đối với mọi mức độ, các loại vật thể này tăng theo nhiệt độ môi trường trong suốt cả ngày, chúng trở nên ít phân biệt rõ ràng hơn với các vật thể ấm khác mà cảm biến của camera đang được sử dụng để phát hiện và đánh dấu.
Vì lý do tương tự, hầu hết các camera chụp nhiệt sẽ hiển thị các vật thể ấm với độ tương phản sắc nét hơn sau vài giờ bóng tối, thay vì chỉ sau khi mặt trời lặn – và, ngay cả trong suốt thời gian ban ngày, chúng thường sẽ hiệu quả hơn vào buổi sáng sớm hơn vào giữa buổi chiều.
Camera Nhiệt Có Hoạt Động Dưới Nước Không?
camera nhiệt không có xu hướng hoạt động tốt dưới nước. Lý do một phần là liên quan đến các vấn đề với kính được nêu ở trên.
Nước chặn rất nhiều bước sóng hồng ngoại, cũng giống như một lớp chắn mờ đục chặn các bước sóng ánh sáng nhìn thấy được. Tương tự như cách mà chúng ta không thể nhìn xuyên qua sơn, cảm biến hồng ngoại không thể ‘nhìn’ qua bất kỳ độ sâu đáng kể nào của nước, bởi vì các sóng mà nó phát hiện không truyền qua nước một cách dễ dàng.
Nước cũng cung cấp một vấn đề thách thức khác đối với camera IR, liên quan đến độ dẫn nhiệt và nhiệt lượng riêng. Nước có nhiệt dung cao hơn nhiều so với không khí, cần năng lượng gấp bốn lần để tăng hoặc giảm nhiệt độ của một thể tích tương đương một độ.
Về mặt thực tế, điều này có nghĩa là các vật thể mất (hoặc thu được) nhiệt năng của chính chúng so với nước nhanh hơn nhiều và trong khoảng cách ngắn hơn. Vì mục đích chụp ảnh nhiệt, các vật thể do đó tự nhiên khó phân biệt khi ngập nước hơn so với khi ở trong không khí.
Camera Nhiệt Có Thể Nhìn Xuyên Tường Không?
Chà, không – nhưng công bằng mà nói, họ không ‘nhìn thấu’ bất cứ thứ gì cả. Một camera nhiệt phát hiện nhiệt độ bề mặt của vật thể đầu tiên trong đường ngắm của nó; chỉ vào một bức tường hoặc một bề mặt rắn khác, và nó sẽ ghi nhiệt do bề mặt đó tỏa ra bên ngoài.
Bởi vì hầu hết các tòa nhà được thiết kế và cách nhiệt để giữ nhiệt, hình ảnh nhiệt học bên ngoài hiếm khi tiết lộ nhiều về những gì đang diễn ra bên trong và ngược lại. Có một số lưu ý ở đây: một camera IR có thể được sử dụng để phát hiện nhiệt độ cực cao tỏa ra từ phía sau bức tường (chẳng hạn như trong trường hợp cháy nhà), vì bản thân bức tường cũng sẽ nhanh chóng nóng lên.
Tương tự, một số camera nhiệt đủ nhạy (lên đến +/- 0,01 độ C) để ghi nhận độ ấm do một người tỏa ra, chẳng hạn, khi đứng dựa vào phía đối diện của một bức tường đủ mỏng (và lạnh!) – nhưng chỉ khi họ giữ nguyên một vị trí đủ lâu để thân nhiệt của chúng có thể truyền một phần qua các vật liệu của tường tại vị trí đó.
