Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.
 

Охлаждаемые и неохлаждаемые тепловизионные камеры

Статья является частью публикации «Всё о тепловидении»

Этот факт также оказывает влияние на радиус действия. Более дорогие тепловизоры с охлаждением при тех же условиях могут «видеть» дальше.

Стандартный шаг матриц для охлаждаемой камеры составляет 15 мкм/пиксел. Путем несложных вычислений можно рассчитать, что при фокусном расстоянии объектива в 500 мм мы имеем 12 пикселов поперек цели в 75 см при расстоянии 2,1 км. Давайте подсчитаем этот же параметр для неохлаждаемой камеры, приняв изначально распространенное значение шага матрицы в 38 микрон.

В этом случае эффективная дистанция, на которой возможна идентификация, уже сокращается до 0,8 км. Надо отметить, что объектив неохлаждаемой камеры с таким фокусным расстоянием не приносит вообще никакой пользы, ведь относительное отверстие такого объектива надо делать очень маленьким, чтобы достичь характеристик, аналогичных охлаждаемым камерам.

Получается, что длиннофокусный объектив с фокусным расстоянием в 500 мм и относительным отверстием F/1,6 должен иметь диаметр в 313 м! А это возможно на практике? Ответ очевиден. Современная промышленность выпускает объективы с максимальным фокусным расстоянием в 367 мм. И если провести расчеты указанным выше путем, то получим радиус эффективной идентификации системы всего лишь 600 метров.

Вывод прост. Чтобы добиться максимального радиуса действия тепловизионной системы наблюдения, следует применять охлаждаемые теплокамеры. В частности, это хорошо заметно в «среднем» диапазоне ИК-волн при высокой влажности воздуха.

Погодные условия

Хотя теплокамеры вполне способны функционировать в темноте, при легком тумане, снегопаде, дожде, но все-таки на дальность выявления цели оказывают влияние и атмосферные условия. Даже в ясную погоду атмосфера поглощает тепловое излучение, и чем дальше от камеры выявляемый объект, тем больше будут потери полезного сигнала. Атмосферные осадки в значительной мере рассеивают ИК-лучи, сильный туман может снизить радиус действия тепловизора до 1 км или меньше.

Густые осадки (соответственно, с бОльшим размером частиц), не только рассеивают инфракрасные лучи, но и охлаждают поверхность распознаваемого объекта, резко снижая его термическую контрастность. Но даже при самых ужасных погодных условиях тепловизоры сохраняют относительное преимущество перед обычными видеокамерами, использующими видимый свет.

На какое же расстояние может «увидеть» тепловизор?

Как вы уже поняли, на радиус действия теплоустановок оказывают влияние многие факторы, зависящие как от самих тепловизионных систем, так и от внешней среды. Мы рассмотрели примеры и можем сделать вывод, что на качество результата распознавания влияют: состояние объекта (объект стоит на месте или движется); свойства ландшафта (снежный покров, пустыня); сочетания конкретных моделей головки камеры и т.п.

Заместитель директора по развитию Андреев Кузьма.