DIY θερμική απεικόνιση από κάμερα

Πολλοί άνθρωποι πιθανότατα παρακολούθησαν την ταινία "Predator" και ζήλευαν λίγο την ικανότητα να βλέπουν θερμική ακτινοβολία, όπως ο διαβόητος εξωγήινος. Αποδεικνύεται ότι αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για το κυνήγι, αλλά και σε πολλούς τομείς παραγωγής και ιατρικής. Και αυτή η ευχαρίστηση δεν είναι τόσο ακριβή - μια θερμική συσκευή απεικόνισης, και μπορείτε να την φτιάξετε με τα χέρια σας ακόμα και από μια κάμερα a la a point-and-shoot κάμερα. Πώς να το κάνετε αυτό και πού μπορεί να χρησιμοποιηθεί η συσκευή είναι το θέμα του σημερινού άρθρου.

Σε τι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια θερμική απεικόνιση;

Εκτός από τα ειδικά εφέ σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας, η συσκευή βρίσκει τις ακόλουθες εφαρμογές:

• έλεγχος της διαρροής ενέργειας — επειδή η κακή επαφή προκαλεί θέρμανση των αγωγών, η θερμική απεικόνιση καθιστά δυνατό τον εύκολο εντοπισμό αυτού του προβλήματος.
• Βαθμός θερμομονωτικές ιδιότητες κτίρια υπό κατασκευή·
• ως εναλλακτική συσκευή νυχτερινής όρασης - για τον εντοπισμό ανθρώπινου δυναμικού και εξοπλισμού του εχθρού·

• από τους διασώστες — για τον εντοπισμό πυρκαγιών, την αναζήτηση ατόμων, τις πιθανές εξόδους από τις εγκαταστάσεις και την αξιολόγηση της κατάστασης·
• στην ιατρική — για τον εντοπισμό ατόμων με υψηλές θερμοκρασίες σε ένα πλήθος και για τον εντοπισμό παθολογιών του σώματος, συμπεριλαμβανομένων των καρκινικών εστιών·
• στη μεταλλουργία και τη μηχανολογία — για να πάρετε μια ιδέα για την ετερογένεια της θέρμανσης των αντικειμένων.

Εκτός από τα παραπάνω, η θερμική απεικόνιση χρησιμοποιείται σε αστρονομικά τηλεσκόπια, κτηνιατρικό έλεγχο και συστήματα νυχτερινής οδήγησης.Με λίγα λόγια, το εύρος χρήσης του σίγουρα δεν περιορίζεται στο κυνήγι.

Αρχή λειτουργίας της συσκευής

Χωρίς να μπω στη ζούγκλα της φυσικής, θα σας πω: όλα τα σώματα με θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν εκπέμπουν θερμότητα. Μέσο υπέρυθρο (7-14 μικρά), αόρατο στο ανθρώπινο μάτι, ο μέγιστος βαθμός ακτινοβολίας για σώματα με θερμοκρασία ί -50 έως +50 βαθμούς. Η οθόνη του θερμοεικονογράφου αντικατοπτρίζει μια έγχρωμη εικόνα της διαφοράς θερμοκρασίας της επιφάνειας που μελετάται. Η διαβάθμιση χρώματος εμφανίζεται στο εύρος χρώματα του ουράνιου τόξου από μωβ έως κόκκινο, ανάλογα με το βαθμό θέρμανσης της επιφάνειας.

Για ορισμένες διαδικασίες παραγωγής, οι θερμοκρασίες πολλών εκατοντάδων βαθμών είναι ενδιαφέρουσες. Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας σε αυτό το φάσμα είναι μικρότερο - 3-7 μικρά. Αλλά σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για μετρήσεις, ανεξάρτητα από τις θερμοκρασίες λειτουργίας, είναι εντελώς ίδιες.

Εάν το σώμα έχει θερμοκρασία περίπου χιλίων βαθμών, δεν χρειάζονται πλέον βοηθητικές συσκευές, η λάμψη είναι ορατή με γυμνό μάτι.

Λειτουργία συσκευής περιλαμβάνει τρία κύρια στάδια:

• καταγραφή της ακτινοβολίας στην υπέρυθρη περιοχή.
• μετατροπή καταγεγραμμένων δεδομένων σε ψηφιακές τιμές·
• εμφανίζοντας το θερμόγραμμα που προκύπτει, δηλαδή έναν θερμικό χάρτη της επιφάνειας του παρατηρούμενου αντικειμένου.

Οι σύγχρονες συσκευές επιτρέπουν τέτοιες μετατροπές και λαμβάνουν εικόνες χωρίς σχεδόν καθυστέρηση, σε πραγματικό χρόνο.

Πώς να μετατρέψετε μια κάμερα σε θερμική απεικόνιση

Στην πραγματικότητα, δεν θα χρειαστεί να ξανακάνετε κάτι ιδιαίτερο. Αρχικά, η μήτρα της κάμερας αντιλαμβάνεται την υπέρυθρη ακτινοβολία. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι οι κατασκευαστές βάζουν σε αυτά τα λεγόμενα θερμικά φίλτρα, που αντανακλούν ή απορροφούν την υπέρυθρη ακτινοβολία που πέφτει στην επιφάνειά τους.

Με άλλο τρόπο, αυτό το φίλτρο ονομάζεται θερμικός καθρέφτης, στην αστική έκδοση - "καυτός καθρέφτης". Ως αποτέλεσμα, το φάσμα που γίνεται αντιληπτό από τη μήτρα της κάμερας γίνεται περίπου πανομοιότυπο με αυτό που βλέπει το ανθρώπινο μάτι.

Εάν αφαιρέσετε το φίλτρο υπερύθρων από την κάμερα, θα αρχίσει να λειτουργεί ως θερμική απεικόνιση. Μπορείτε (αλλά όχι απαραίτητα) να το εγκαταστήσετε φίλτρο ορατού φάσματος. Όπως δείχνει η πρακτική, δεν παίζει ιδιαίτερο ρόλο και ουσιαστικά δεν έχει καμία επίδραση στη λειτουργία της συσκευής.

Εκτός από την κάμερα, τα ακόλουθα μπορούν να χρησιμεύσουν ως υποκείμενα δοκιμής (ή θύματα - ανάλογα με το πώς εξελίσσεται η διαδικασία) για την κατασκευή μιας θαυματουργής συσκευής:

• smartphone?
• βιντεοκάμερα?
• Webcam;
• Αισθητήρας υπερύθρων.

Δεν θα περιγράψω την τεχνολογία για τη μετατροπή τους, καθώς πρόκειται για μια εντελώς διαφορετική ιστορία. Και η τεχνολογία για την τροποποίηση είναι πιο περίπλοκη και το κόστος είναι μια τάξη μεγέθους μεγαλύτερο.