Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao hình ảnh được chụp bằng máy ảnh nhiệt là một lưới màu đỏ, xanh dương và vàng hoặc tại sao chúng có màu đen và trắng trong tầm nhìn ban đêm chưa?
Ngày nay, nhiệt được sử dụng trong nhiều tình huống khác nhau—các công ty tiện ích và năng lượng sử dụng nhiệt để xem ngôi nhà có thể bị mất nhiệt do các vết nứt ở đâu. Cảnh sát sử dụng nó để xác định vị trí nghi phạm từ máy bay trực thăng. Máy ảnh nhiệt được sử dụng trong các phương tiện tiên tiến để xem và phân loại các mặt hàng khó xem xét kỹ lưỡng bằng máy ảnh thông thường trên ô tô tự lái. Các trạm thời tiết sử dụng nó để theo dõi các cơn bão và cuồng phong. Nó được sử dụng trong lĩnh vực y tế để chẩn đoán các rối loạn và bệnh tật khác nhau. Máy ảnh chụp ảnh nhiệt được gắn trên tàu để giúp thủy thủ đoàn phát hiện các tảng băng trôi và hành khách trên tàu.
Có rất nhiều ứng dụng thú vị khác cho công nghệ này. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, hãy đảm bảo theo dõi loạt blog của chúng tôi Giới thiệu về Hồng ngoại (IR).
Máy ảnh nhiệt hoạt động như thế nào?
Mắt người có thể nhìn thấy các vật thể được chiếu sáng bởi mặt trời hoặc một dạng ánh sáng khác ở các bước sóng cụ thể trong quang phổ thị giác. Ngược lại, máy ảnh nhiệt "nhìn thấy" bức xạ nhiệt hoặc điện từ phát ra từ các vật thể trong phổ hồng ngoại.
Ánh sáng hồng ngoại là bức xạ điện từ của các hạt nhỏ gọi là photon. Tất cả các vật thể ở nhiệt độ trên độ không tuyệt đối (-273 độ hoặc -459.69 độ F) đều phát ra bức xạ hồng ngoại; đây là cách nhiệt được truyền và phát hiện bởi camera hồng ngoại và có thể hoạt động ngay cả trong bóng tối hoàn toàn.
Mặc dù mắt người không thể nhìn thấy nhưng có thể cảm nhận được bức xạ hồng ngoại. Nếu bạn để tay gần thành cốc cà phê đang bốc hơi – bạn sẽ cảm nhận được hơi nóng tỏa ra từ cốc. Máy ảnh nhiệt có thể nhìn thấy bức xạ này và chuyển đổi nó thành hình ảnh mà chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt thường.
Nhiệt khác với máy ảnh truyền thống như thế nào?
Máy ảnh nhiệt tạo ra hình ảnh tương tự như hình ảnh của máy ảnh nhìn thấy được. Nhưng không giống như máy ảnh có thể nhìn thấy, cảm biến hồng ngoại phát hiện sóng điện từ có bước sóng khác với bước sóng của ánh sáng. Điều này mang lại cho máy ảnh nhiệt khả năng "nhìn thấy" nhiệt, hay kỹ thuật hơn là bức xạ hồng ngoại. Vật thể càng nóng thì càng tạo ra nhiều bức xạ hồng ngoại.
Nói cách khác, hình ảnh hồng ngoại cho phép chúng ta nhìn thấy nhiệt của một vật thể tỏa ra từ bề mặt của nó; do đó, đo nhiệt độ của các đối tượng khác nhau trong khung và gán cho mỗi nhiệt độ một sắc thái màu. Điều này cũng cho phép máy ảnh được sử dụng làm máy ảnh nhiệt để đo nhiệt độ chính xác.
Nhiệt độ lạnh hơn thường được thể hiện dưới dạng một số sắc thái của xanh dương, tím hoặc xanh lá cây, trong khi nhiệt độ ấm hơn có màu đỏ, cam hoặc vàng.
Thay vào đó, một số máy ảnh sử dụng thang độ xám. Cảnh quay ban đêm từ camera an ninh luôn ở dạng đen trắng. Có một lý do chính đáng đằng sau điều đó; mắt người có thể phân biệt giữa màu đen và trắng tốt hơn so với khả năng phân biệt các sắc thái khác của màu, chẳng hạn như đỏ hoặc xanh lam. Do đó, hầu hết các camera quan sát ban đêm đều sử dụng bộ lọc đơn sắc để giúp chúng ta dễ dàng hiểu nội dung trên ảnh hơn. Đó cũng là lý do tại sao máy bay trực thăng của cảnh sát sử dụng thang độ xám để làm nổi bật nghi phạm.
Sự khác biệt giữa máy ảnh không được làm mát và được làm mát là gì?
Camera chụp ảnh nhiệt sử dụng cảm biến không được làm mát hoặc được làm mát để phát hiện bức xạ điện từ.
Trong máy ảnh nhiệt không được làm mát phổ biến hơn, các phần tử phát hiện tia hồng ngoại được chứa trong một bộ phận hoạt động ở nhiệt độ phòng. Ngược lại, máy ảnh được làm mát sử dụng máy dò được làm lạnh bằng phương pháp đông lạnh đến khoảng 77 độ K, -321 độ F (-196 độ C). Do các phần tử của chúng được làm mát, các hệ thống được làm mát này mang lại độ nhạy tốt hơn nhiều so với các hệ thống không được làm mát và do đó có khả năng phân biệt giữa các thay đổi nhiệt độ nhỏ hơn.