Jak wybrać monokular termowizyjny do polowań w 2023 roku

Monokular termowizyjny do nocnego widzenia to prawdziwa „magiczna broń” służąca do nocnej obserwacji zwierząt i terenu, zapobiegania zagrożeniom oraz poszukiwań i ratownictwa członków drużyny. Dotychczasowe zastosowanie produktów wykorzystujących podczerwień w wojskowych ręcznych kamerach termowizyjnych zaczęło przenikać do środowiska cywilnego, zyskując uznanie coraz większej liczby miłośników wędrówek i entuzjastów aktywności na świeżym powietrzu, by stopniowo stać się niezbędnym elementem wyposażenia. W niniejszym przewodniku firma Sensmart przedstawi główne kryteria wyboru monokularów termowizyjnych.

Przede wszystkim warto wyjaśnić zasadę działania monokularu termowizyjnego. Zasada obrazowania termowizyjnego w podczerwieni nie jest tajemnicza – z punktu widzenia zasad fizyki ludzkie ciało stanowi naturalne źródło biologicznego promieniowania podczerwonego, które nieustannie emituje i pochłania promieniowanie w tym zakresie. Rozkład temperatury w zdrowym organizmie człowieka charakteryzuje się pewną stabilnością i specyficznymi cechami; temperatura poszczególnych części ciała jest różna, tworząc zróżnicowane pole termiczne. Gdy w jakimś miejscu ciała pojawia się choroba lub zmiana funkcjonalna, przepływ krwi w tym obszarze ulega odpowiedniej zmianie, co powoduje zmianę lokalnej temperatury ciała, wyrażającą się jako temperatura podwyższona lub obniżona. W oparciu o tę zasadę promieniowanie podczerwone ciała jest rejestrowane przez system termowizyjny i przekształcane na sygnał cyfrowy w celu utworzenia termogramu w pseudokolorach.

Najważniejszym elementem przy wyborze kamery termowizyjnej jest jej „serce”: detektor podczerwieni. Tak jak sercem komputera jest procesor, tak sercem kamery termowizyjnej jest detektor podczerwieni. Jest to najważniejszy czynnik decydujący o wyborze urządzenia!

Detektory dzielą się na chłodzone i niechłodzone; detektory niechłodzone charakteryzują się niewielkimi rozmiarami i niskim zużyciem energii. Dominującą pozycję na obecnym rynku cywilnym zajmują niechłodzone detektory płaszczyzny ogniskowej na podczerwień, a element czuły termicznie, pełniący rolę pomostu między wykrywaniem promieniowania podczerwonego a sygnałem wyjściowym, stanowi rdzeń detektora podczerwieni.

Obecnie głównymi materiałami stosowanymi w niechłodzonych detektorach wrażliwych na promieniowanie podczerwone są tlenek wanadu i krzem amorficzny. Porównując te dwa materiały, ze względu na ich właściwości, czułość tlenku wanadu jest ponad dwukrotnie większa niż krzemu amorficznego; przy takich samych warunkach TCR poziom szumu krzemu amorficznego jest o dwa rzędy wielkości wyższy niż w przypadku tlenku wanadu; obrazy uzyskane przy użyciu krzemu amorficznego charakteryzują się efektem zamglenia, brakiem ostrości i przejrzystości, a jakość obrazowania krzemu amorficznego jest znacznie gorsza niż w przypadku detektorów z tlenkiem wanadu.

Dlatego w sytuacjach, gdy wymagania branży i warunków otoczenia dotyczące obrazowania nie są wysokie, można stosować detektory z krzemu amorficznego; jeśli natomiast wymagania dotyczące obrazowania są wysokie lub odległość obrazowania duża, należy stosować detektory z tlenku wanadu. Biorąc pod uwagę możliwości finansowe użytkownika, przy ograniczonym budżecie warto rozważyć detektory z krzemu amorficznego, natomiast przy wyższym budżecie pierwszym wyborem powinny być produkty z tlenku wanadu.

Czułość termiczna jest kluczowym wskaźnikiem kamery termowizyjnej, a NETD to różnica temperatur równoważna szumowi – im niższa wartość, tym wyraźniejszy obraz. Niska czułość, w której obserwowany punkt jest zagłuszany przez szum, uniemożliwia zapewnienie w terenie najbardziej podstawowych funkcji bezpieczeństwa. Jednocześnie konieczne jest również zapobieganie rozmyciu obrazu, aby uniknąć przypadkowych obrażeń członków zespołu. Dlaczego przy tej samej wartości NETD kamery termowizyjnej efekt obrazowania może się znacznie różnić? Eksperci zwracają uwagę, że niektórzy producenci podają fałszywe wartości NETD, a inni przyjmują graniczną wartość NETD i traktują ją jako stałą wartość do podania na etykiecie. Ostatecznie nadal trzeba ocenić to na własne oczy i porównać efekty obrazowania z kilku różnych kamer termowizyjnych.

Istnieją również wskaźniki dotyczące pikseli detektora. Nie należy ich mylić – piksele detektora i piksele okularu to dwie różne rzeczy, a niektóre firmy często mylą te dwa pojęcia. W przypadku cywilnych kamer na podczerwień z segmentu produktów stosunkowo wysokiej klasy rozdzielczość wynosi 640 × 512 pikseli; zdjęcia z tej wysokiej klasy kamery na podczerwień są wyraźne i szczegółowe, a z odległości 500 metrów można rozróżnić obiekt wielkości zająca; kamery termowizyjne średniej klasy mają rozdzielczość 384 × 288 pikseli; ta seria kamer pozwala z odległości 700 metrów dokładnie zidentyfikować poruszającą się sylwetkę człowieka. Jeśli chodzi o częstotliwość odświeżania, dobra kamera termowizyjna powinna mieć częstotliwość w zakresie 30 Hz–50 Hz, w przeciwnym razie nie sprawdzi się w wielu sytuacjach. Wysoka lub niska częstotliwość odświeżania bezpośrednio wskazuje na wydajność i szybkość reakcji kamery termowizyjnej.

Uwagi dotyczące użytkowania monokularów termowizyjnych do widzenia w nocy.

1. Odległość pomiarowa powinna być odpowiednia

Zaletą tradycyjnej kamery termowizyjnej jest możliwość prowadzenia pomiarów z odległości, a operator może zdalnie sterować urządzeniem w celu uzyskania informacji obrazowych o obiektie docelowym. Jednak zasięg pomiarowy tego urządzenia ma swoje ograniczenia. Jeśli odległość ta przekroczy zasięg kamery, urządzenie nie będzie w stanie płynnie przesłać obrazu zarejestrowanego przez kamerę do komputera głównego. Dlatego przed każdym użyciem urządzenia do obserwacji obiektów należy najpierw zbadać zasięg aktywności obiektów, a następnie dostosować parametry odległości pomiarowej urządzenia.

2. Regulacja ogniskowej

Kamera termowizyjna na podczerwień posiada niektóre funkcje aparatu fotograficznego; przed użyciem należy ustawić ogniskową, a zbyt duża lub zbyt mała ogniskowa utrudnia odczyt temperatury. Kamery termowizyjne dzielą się na modele z ręcznym i elektrycznym ustawianiem ostrości; ręczne ustawianie ostrości jest dokładniejsze, natomiast elektryczne – wygodniejsze; podczas użytkowania można wybrać i stosować je zgodnie z własnymi potrzebami.

3. Zakres pomiaru temperatury powinien być odpowiedni

Kamera termowizyjna na podczerwień mierzy temperaturę obiektu, a następnie na podstawie tej temperatury tworzy mapę obrazu w podczerwieni o różnym wyglądzie. Zastosowaliśmy tę technologię w akcjach poszukiwawczo-ratowniczych, ratując życie wielu osób. Urządzenie to może mierzyć różne temperatury, ale zakres pomiaru temperatury jest ograniczony. Zbyt wysoka temperatura doprowadzi do uszkodzenia powierzchni urządzenia, natomiast zbyt niska temperatura uniemożliwi wykrycie obecności obiektów. Przed rozpoczęciem pracy z urządzeniem operator musi dokładnie zapoznać się z warunkami temperaturowymi otoczenia. Należy upewnić się, że temperatura w miejscu pracy nie spowoduje uszkodzenia urządzenia, a jednocześnie zapewni jego prawidłowe działanie.

4. Należy unikać bezpośredniego nasłonecznienia

W przypadku kamery termowizyjnej zimą, podczas pomiaru obiektów w podczerwieni, trudność pomiaru będzie większa. Ponieważ zimą różnica między temperaturą obiektu a temperaturą otoczenia jest zazwyczaj niewielka, podczas pomiaru temperatury obiektu łatwo ulegamy wpływowi otoczenia. Niewielka różnica między temperaturą obiektu a temperaturą otoczenia, w połączeniu z bezpośrednim nasłonecznieniem obiektu, które podnosi jego temperaturę, utrudnia pracę kamery termowizyjnej. W przypadku kamery termowizyjnej z Shenzhen warto rozważyć przeprowadzanie pomiarów zimą w nocy. Jeśli pomiar obiektu musi odbyć się w ciągu dnia, należy unikać wpływu bezpośredniego światła słonecznego.