Noktowizja vs Termowizja

Na jakiej zasadzie działa noktowizja?

Noktowizory umożliwiają nocną obserwację dzięki specjalnie wbudowanym wzmacniaczom światła, które zwiększają natężenie światła do wartości, które są możliwe do obserwacji przez ludzkie oko. Mechanizm ten korzysta z rozproszonego światła pochodzącego np z gwiazd lub księżyca i zwiększa jego moc do wartości kilka tysięcy razy większej. Dzięki temu możliwe jest przekształcenie słabego światła szczątkowego w takie, które jest widoczne dla ludzkiego wzroku.

Noktowizja na przykładzie

Różnica w generowanym obrazie między noktowizorem a termowizorem

Urządzenia noktowizyjne są bardzo przydatne podczas zmroku, gdy występujące warunki oświetleniowe uniemożliwiają obserwacje za pomocą ludzkiego wzroku. Stosując noktowizory 2, 3 i 4 generacji z dodatkowo podpiętym iluminatorem, możliwe jest prowadzenie obserwacji nocnych i generowanie wyraźnego obrazu o dużym kontraście i rozdzielczości.

Jeśli patrzysz na coś z dużą ilością kontrastu w stosunku do otoczenia, będziesz miał większą szansę zobaczyć to za pomocą kamery korzystającej ze światła dziennego. Problem pojawia się wówczas gdy obserwowany obszar jest jednolity pod względem kontrastu, a ilość światła jest minimalna. Kamery termowizyjne wykrywają emisję cieplną dlatego istnieje większe prawdopodobieństwo zobaczenia czegoś w nocy z użyciem kamery termowizyjnej, niż standardowej kamery lub sprzętu noktowizyjnego.

przykład działania termowizji

Czy generacja noktowizora wpływa na jego właściwości i jakość obrazu?

Określenie specyfiki pracy z noktowizorem ma istotny wpływ na wybór odpowiedniej generacji urządzenia. Istnieje bowiem ogromna przepaść technologiczna między noktowizorami 1 generacji, a tymi najnowocześniejszymi, opartymi na udoskonalonych wzmacniaczach. Dla użytkowników amatorskich (służby leśne, pasjonaci gier terenowych, uczestnicy survivali) najlepsze są noktowizory 1 generacji, które dają zadowalający obraz przy świetle księżyca lub w noc bezksiężycową przy zalegającej pokrywie śniegu. W warunkach całkowitej ciemności konieczne jest użycie zewnętrznego iluminatora podczerwieni. Noktowizory tej generacji to dobry pomysł dla osób, które nie mają skomplikowanych wymagań i dużego budżetu.

Generacja 2 została udoskonalona dzięki zastosowaniu specjalnej płytki mikrokanalikowej. Została ona zaprojektowana w taki sposób, aby wzmocnić poziom światła nawet do 50 tysięcy razy! Noktowizory generacji 2+ wyposażono dodatkowo w zaawansowany system Automatic Brightness Control, którego celem jest zabezpieczenie przetwornika obrazu przed szkodliwym działaniem zbyt silnego światła. Urządzenia noktowizyjne wyższych generacji typu 3 i 4 dedykowane są wąskim grupom eksperckim i branżom związanym z obronnością i bezpieczeństwem. Ich konstruktorzy przedłużyli żywotność przetwornika, stosując technikę bramowania energii. Generują one obraz dobrej jakości w warunkach całkowitych ciemności.

Na jakiej zasadzie działa termowizja?

Sprzęt termowizyjny funkcjonuje w oparciu o wykrywanie różnic temperatur powierzchni badanego obiektu i przetwarza je na obraz wyświetlany w czasie rzeczywistym na monitorze. Termowizory umożliwiają zbadanie przedmiotu od strony jego ciepła, ustalając jego promieniowanie podczerwone. Wpływa to w dużym stopniu na rodzaj generowanego obrazu, który w przypadku termowizorów zazwyczaj jest w odcieniach od niebieskiego po pomarańczowy i czerwony.

Urządzenia termowizyjne wyróżniają najczęściej na jasne, jaskrawe kolory obiekty posiadające konkretną temperaturę, eliminując otoczenie, które nie emituje odpowiedniej ilości ciepła. Obraz termowizyjny jest wyraźny zarówno nocą jak i w ciągu dnia, co w przypadku noktowizorów nie jest standardem. Dodatkowo urządzenia rejestrują ciepło obserwowanych obiektów również w warunkach mgły i dużego zadymienia które normalnie w przypadku noktowizora luz zwykłej optyki uniemożliwia dalszą obserwację.

Wpływ ciepła na rejestrowany obraz

Kamery termowizyjne działają zupełnie na innej zasadzie niż noktowizory. W rzeczywistości, nazywamy je "kamerami", ale są to tak naprawdę czujniki. Aby zrozumieć, jak działają owe czujniki pierwszą rzeczą, którą musi zrobić potencjalny użytkownik, to zapomnieć o tym w jaki sposób generują obraz standardowe kamery.

Kamery termowizyjne robią zdjęcia pod wpływem ciepła, a nie widzialnego ludzkim okiem światła. Ciepło (zwane również energią termiczną) jest częścią widma elektromagnetycznego, ale zwykłe urządzenia, które wykrywają światło dzienne nie zarejestrują energii cieplnej. Zaawansowane urządzenia termowizyjne wykrywają drobne różnice w temperaturze, wyświetlając je w odcieniach szarości na czarno-białym lub kolorowym ekranie. Mówiąc prościej, oznacza to, że jeżeli dwa obiekty znajdują się obok siebie i cechuje je nieznaczna różnica w temperaturze, urządzenie termowizyjne „wyłapie" tę różnicę bez względu na warunki oświetleniowe. Energia cieplna pochodzi z kombinacji różnych źródeł, w zależności od tego, co stanowi przedmiot naszej obserwacji i w jakim czasie ją przeprowadzamy.

rozkład temperatury na zdjęciu

Istoty żywe tworzą własne ciepło biologiczne, a obiekty stałe tj. np. silniki maszyn, generują ciepło w sposób mechaniczny. Inne obiekty tj. grunty, skały, roślinność - absorbują ciepło słoneczne w ciągu dnia i emitują go w nocy. Ponieważ różne materiały pochłaniają i emitują energię cieplną w różnym tempie, obszar, który dla przeciętnego człowieka wydaję się być jednolity pod względem temperatury jest w istocie mozaiką subtelnych różnic cieplnych. Kamery termowizyjne zostały zaprojektowane w taki sposób, aby wykryć te różnice i przełożyć je na szczegółowy obraz.

Czy kamery termowizyjne są skomplikowane w obsłudze?

Mimo iż sam proces generowanie obrazu wydaje się dość skomplikowany, nowoczesne kamery termowizyjne są bardzo łatwe w użyciu i obsłudze. Rejestrowane materiały są wyraźne i łatwe do zinterpretowania, nie wymagają od użytkownika specjalistycznej wiedzy i doświadczenia.