كيف تعمل الكاميرا الحرارية؟
الكاميرا الحرارية هي جهاز غير متصل يكتشف طاقة الأشعة تحت الحمراء (الحرارة) ويحولها إلى صورة بصرية، لكن كيف تعمل الكاميرا الحرارية؟
الكشف عن الموجات تحت الحمراء، الضوء غير المرئي.
أول شيء يجب معرفته عن الكاميرات الحرارية هو أنها لا تعمل مثل الكاميرات العادية.
تعمل كل من كاميرات ضوء النهار العادية والعين البشرية على نفس المبدأ الأساسي: تصطدم طاقة الضوء المرئي بشيء ما، وترتد عنه، ويستقبل الكاشف الضوء المنعكس، ثم يحوله إلى صورة.
تصنع أجهزة التصوير الحراري الصور من الحرارة وليس طيف الضوء المرئي.
تعتبر الحرارة (وتسمى أيضًا الأشعة تحت الحمراء أو الطاقة الحرارية) والضوء جزءًا من الطيف الكهرومغناطيسي، لكن الكاميرا التي يمكنها اكتشاف الضوء المرئي لن ترى الطاقة الحرارية، والعكس صحيح.
تلتقط الكاميرات الحرارية طاقة الأشعة تحت الحمراء وتستخدم البيانات لإنشاء صور من خلال مخرجات الفيديو الرقمية أو التناظرية.
نظرة داخل الكاميرا.
تتكون الكاميرا الحرارية من عدسة وجهاز استشعار حراري وإلكترونيات معالجة وغطاء ميكانيكي. تركز العدسة طاقة الأشعة تحت الحمراء على المستشعر.
يمكن أن يأتي المستشعر في مجموعة متنوعة من تكوينات البكسل من 80 × 60 إلى 1280 × 1024 بكسل أو أكثر. هذه هي دقة الكاميرا.
هذه الدقة منخفضة مقارنةً بأجهزة تصوير الضوء المرئي لأن أجهزة الكشف الحرارية تحتاج إلى استشعار الطاقة التي لها أطوال موجية أكبر بكثير من الضوء المرئي، مما يتطلب أن يكون كل عنصر من عناصر الاستشعار أكبر بكثير.
نتيجة لذلك، عادةً ما يكون للكاميرا الحرارية دقة أقل بكثير (عدد بكسل أقل) من المستشعرات المرئية من نفس الحجم الميكانيكي.
تشمل المواصفات المهمة التي يجب مراعاتها عند اختيار الكاميرا الحرارية الدقة والمدى ومجال الرؤية والتركيز والحساسية الحرارية والنطاق الطيفي.
ما الأمور التي تستطيع الكاميرات الحرارية كشفها؟
يمكن قياس الحرارة المستشعرة بواسطة كاميرا الأشعة تحت الحمراء بدقة شديدة، مما يسمح بمجموعة كبيرة ومتنوعة من التطبيقات.
يمكن للكاميرا الحرارية اكتشاف الاختلافات الطفيفة في الحرارة – صغيرة مثل 0.01 درجة مئوية – وعرضها كظلال من اللون الرمادي أو بألواح ألوان مختلفة.
كل شيء نواجهه في حياتنا اليومية ينبعث منه طاقة حرارية – حتى الجليد. الشيء الأكثر سخونة هو زيادة الطاقة الحرارية التي ينبعث منها.
يتم تسمية هذه الطاقة الحرارية المنبعثة “البصمة الحرارية”. عندما يكون لكائنان بجانب بعضهما البعض بصمات حرارية مختلفة تمامًا، فإنهما يظهران بوضوح تام على جهاز استشعار حراري بغض النظر عن ظروف الإضاءة.
هذا يسمح للكاميرات الحرارية بالرؤية في الظلام الكامل أو البيئات المليئة بالدخان.
تستطيع الكاميرات الحرارية رؤية العديد من الأشياء التي لا تستطيع أعيننا أو الكاميرات العادية رؤيتها، ولكن يمكن أن تحجبها بعض المواد.
إقرأ أيضاً… طريقة التصوير بكاميرا هاتفك مثل الكاميرا الإحترافية.
ما هي استخدامات الكاميرات الحرارية؟
غالبًا ما يتم الخلط بين تقنية التصوير الحراري والرؤية الليلية، ولكن لكل منهما ميزاته ونقاط قوته الفريدة. الاستخدامات المحتملة للكاميرات الحرارية لا حدود لها تقريبًا.
تم تطوير الكاميرات الحرارية في الأصل لأغراض المراقبة والعمليات العسكرية، وهي تُستخدم الآن على نطاق واسع في عمليات التفتيش على المباني (الرطوبة ، والعزل ، والسقوف ، وما إلى ذلك)، ومكافحة الحرائق، والمركبات المستقلة، والفرملة الأوتوماتيكية، وفحص درجة حرارة الجلد، والتفتيش الصناعي، والبحث العلمي، وأكثر من ذلك بكثير.
