Тепловизор предназначен для наблюдения окружающей среды, на длине волны: от 7 мкм до 14 мкм (полоса LWIR), хотя в последнее время появились тепловизионные устройства, работающие в диапазоне от 3 мкм до 8 мкм (полоса MWIR). При такой большой длине волны обычные датчики изображения больше не работают, более того, стекло, из которого создается оптика линз, не пропускает такое излучение. На сайте https://ukroptica.com.ua/teplovizionnye-pricely/te вы можете ознакомиться с лучшими тепловизионными прицелами. Таким образом, тепловизоры имеют специальные детекторы излучения, называемые микроболометрами, и специальную оптику.
Технические вопросы
При взгляде на объектив тепловизора сразу заметим, что это объектив необычного, черного цвета, непрозрачный для света. Взгляд на спектральные характеристики германиевых линз показывает, что они прозрачны для излучения с длиной волны более 2 мкм, сохраняют неизменно высокую передачу примерно до 12 мкм, после чего их эффективность постепенно падает до нуля примерно на 30 мкм.
- Что касается микроболометра, используемого в тепловизорном оборудовании, то чаще всего он предназначен для так называемого атмосферного окна, то есть для инфракрасного диапазона, который естественным образом не поглощается земной атмосферой. Обычно это диапазон от 7 до 14 микрометров.
- Микроболометр построен в виде матрицы чувствительных к тепловому излучению элементов и по внешнему виду существенно не отличается от CCD или CMOS-датчиков.
- Тепловое излучение, падающее на пиксели микроболометра, приводит к измеримому изменению сигнала, который может быть преобразован в тепловое изображение, видимое на дисплее. Разрешение таких датчиков в более экономичных версиях-320x240 или 384x288 пикселей.
Тепловизоры лучшего класса имеют микроболометры с разрешением 640x480 пикселей, а в профессиональных устройствах можно встретить разрешения до 1280x1024 пикселей. Довольно характерным параметром микроболометров является размер пикселя, выраженный в микрометрах. Этот размер имеет отношение к чувствительности датчика-чем меньше элемент, тем легче он реагирует на изменения температуры, тем лучше производительность мы получаем.
Улучшение видимости
До недавнего времени типичный микроболометр был построен на основе элементов размером 25 мкм. В настоящее время типичным размером пикселя 17 мкм и на момент написания этой статьи, все более популярными становятся матрицы изготовлены по технологии 12 мкм (примером таких устройств являются, между прочим, Puslar Axion XM, Pulsar Thermion XM). Сравнивая драйверы с тем же разрешением, мы увидим, что те, у кого меньше пикселей, будут иметь меньшие физические размеры, будут давать большие увеличения и большие диапазоны.