DIY กล้องถ่ายภาพความร้อนจากกล้อง

หลายคนคงเคยดูภาพยนตร์เรื่อง "Predator" และรู้สึกอิจฉาเล็กน้อยกับความสามารถในการมองเห็นการแผ่รังสีความร้อนเหมือนกับมนุษย์ต่างดาวที่โด่งดัง ปรากฎว่าคุณสมบัตินี้สามารถใช้ได้ไม่เพียง แต่สำหรับการล่าสัตว์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการผลิตและยารักษาโรคด้วย และความสุขนี้ไม่แพงนัก - กล้องถ่ายภาพความร้อนและคุณสามารถทำมันเองได้แม้กระทั่งจากกล้องหรือกล้องเล็งแล้วถ่ายก็ตาม วิธีดำเนินการและตำแหน่งที่สามารถใช้อุปกรณ์ได้เป็นหัวข้อของบทความวันนี้

คุณสามารถใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนทำอะไรได้บ้าง?

นอกจากเอฟเฟกต์พิเศษในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์แล้ว อุปกรณ์ยังพบการใช้งานดังต่อไปนี้:

• การควบคุมการรั่วไหลของพลังงาน — เนื่องจากการสัมผัสที่ไม่ดีจะทำให้ตัวนำร้อนขึ้น กล้องถ่ายภาพความร้อนจึงทำให้สามารถระบุปัญหานี้ได้อย่างง่ายดาย
• ระดับ คุณสมบัติของฉนวนความร้อน อาคารที่กำลังก่อสร้าง
• เป็นทางเลือก อุปกรณ์มองกลางคืน - เพื่อตรวจจับกำลังคนและอุปกรณ์ของศัตรู

• จากเจ้าหน้าที่กู้ภัย — เพื่อตรวจจับเพลิงไหม้ ค้นหาผู้คน ความเป็นไปได้ที่จะออกจากสถานที่ และประเมินสถานการณ์
• ในการแพทย์ — เพื่อระบุบุคคลที่มีอุณหภูมิสูงในฝูงชน และเพื่อระบุโรคของร่างกาย รวมถึงจุดโฟกัสของมะเร็ง
• ในสาขาโลหะวิทยาและวิศวกรรมเครื่องกล — เพื่อให้เข้าใจถึงความหลากหลายของการให้ความร้อนของวัตถุ

นอกเหนือจากที่กล่าวมาข้างต้น กล้องถ่ายภาพความร้อนยังใช้ในกล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์ การควบคุมโดยสัตวแพทย์ และระบบการขับขี่ในเวลากลางคืนกล่าวโดยสรุป ขอบเขตการใช้งานไม่ได้จำกัดอยู่แค่การล่าสัตว์อย่างแน่นอน

หลักการทำงานของอุปกรณ์

ฉันจะบอกคุณโดยไม่ต้องเข้าไปในป่าแห่งฟิสิกส์: วัตถุทั้งหมดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์จะปล่อยความร้อนออกมา อินฟราเรดช่วงกลาง (7-14 ไมครอน) มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ ซึ่งเป็นระดับรังสีสูงสุดสำหรับร่างกายที่มีอุณหภูมิเท่ากับ -50 ถึง +50 องศา การแสดงผลของกล้องถ่ายภาพความร้อนจะสะท้อนภาพสีของความแตกต่างของอุณหภูมิของพื้นผิวที่กำลังศึกษา การไล่สีเกิดขึ้นในช่วง สีรุ้งจากสีม่วงเป็นสีแดง ขึ้นอยู่กับระดับความร้อนของพื้นผิว

สำหรับกระบวนการผลิตบางกระบวนการผลิตอุณหภูมิหลายร้อยองศาก็น่าสนใจ ความยาวคลื่นของรังสีในสเปกตรัมนี้สั้นกว่า - 3-7 ไมครอน- แต่ตามหลักการทำงาน อุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิในการทำงานจะเหมือนกันโดยสิ้นเชิง

หากร่างกายมีอุณหภูมิประมาณหนึ่งพันองศา ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เสริมอีกต่อไป แสงเรืองแสงจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

การทำงานของอุปกรณ์ ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก:

• การลงทะเบียนรังสีในช่วงอินฟราเรด
• การแปลงข้อมูลที่บันทึกไว้เป็นค่าดิจิทัล
• การแสดงเทอร์โมแกรมผลลัพธ์ ซึ่งก็คือแผนที่ความร้อนของพื้นผิวของวัตถุที่สังเกต

อุปกรณ์สมัยใหม่ช่วยให้สามารถแปลงและรับภาพได้โดยแทบไม่มีความล่าช้า แบบเรียลไทม์.

วิธีแปลงกล้องให้เป็นเครื่องสร้างภาพความร้อน

ที่จริงแล้วคุณไม่จำเป็นต้องทำอะไรพิเศษซ้ำอีก เริ่มแรกเมทริกซ์ของกล้องจะรับรู้รังสีอินฟราเรด อีกประการหนึ่งคือผู้ผลิตใส่สิ่งที่เรียกว่า ตัวกรองความร้อนซึ่งสะท้อนหรือดูดซับรังสีอินฟราเรดที่ตกกระทบบนพื้นผิว

อีกนัยหนึ่งตัวกรองนี้เรียกว่ากระจกสะท้อนความร้อนในรุ่นชนชั้นกลาง - "กระจกร้อน"- ด้วยเหตุนี้ สเปกตรัมที่เมทริกซ์ของกล้องรับรู้จึงใกล้เคียงกับที่ตามนุษย์มองเห็นโดยประมาณ

หากคุณถอดฟิลเตอร์ IR ออกจากกล้อง ฟิลเตอร์จะเริ่มทำงานเป็นกล้องถ่ายภาพความร้อน คุณสามารถ (แต่ไม่จำเป็น) ติดตั้งแทนได้ ตัวกรองสเปกตรัมที่มองเห็นได้- ตามที่แสดงในทางปฏิบัติ มันไม่ได้มีบทบาทพิเศษและแทบไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์

นอกจากกล้องแล้ว สิ่งต่อไปนี้ยังทำหน้าที่เป็นผู้ทดสอบ (หรือเหยื่อ - ขึ้นอยู่กับว่ากระบวนการดำเนินไปอย่างไร) ในการผลิตอุปกรณ์มหัศจรรย์:

• สมาร์ทโฟน;
• กล้องวิดีโอ;
• เว็บแคม;
• เซ็นเซอร์อินฟราเรด

ฉันจะไม่อธิบายเทคโนโลยีในการแปลงเนื่องจากนั่นเป็นเรื่องราวที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง และเทคโนโลยีสำหรับการดัดแปลงนั้นซับซ้อนกว่าและต้นทุนก็ยิ่งใหญ่กว่ามาก