Mọi vật thể đều phát ra năng lượng hồng ngoại (nhiệt) tùy thuộc vào nhiệt độ của chúng. Năng lượng hồng ngoại do một vật thể phát ra được gọi là tín hiệu nhiệt. Thông thường, vật thể càng nóng thì càng phát ra nhiều bức xạ. Máy ảnh nhiệt (còn được gọi là thiết bị chụp ảnh nhiệt) về cơ bản là một cảm biến nhiệt, có thể phát hiện những khác biệt nhỏ về nhiệt độ. Thiết bị này thu thập bức xạ hồng ngoại từ các vật thể trong khung hình và tạo ra hình ảnh điện tử dựa trên thông tin về sự khác biệt nhiệt độ. Vì các vật thể hiếm khi có nhiệt độ chính xác giống nhau với các vật thể khác xung quanh chúng, nên chúng có thể được phát hiện bởi máy ảnh nhiệt và sẽ hiển thị rõ ràng trong hình ảnh nhiệt.
Ảnh nhiệt thường có màu xám: vật thể màu đen là lạnh, vật thể màu trắng là nóng, và độ đậm nhạt của màu xám thể hiện sự khác biệt giữa hai loại này. Tuy nhiên, một số máy ảnh nhiệt thêm màu sắc vào hình ảnh để giúp người dùng nhận biết các vật thể ở các nhiệt độ khác nhau.
Ảnh nhiệt là gì?
Máy ảnh nhiệt hồng ngoại có khả năng chuyển đổi nhiệt (năng lượng nhiệt) thành ánh sáng nhìn thấy được một cách hiệu quả, nhằm phân tích môi trường xung quanh. Điều này làm cho chúng rất đa năng. Các thiết bị sinh học và cơ khí phát ra nhiệt và có thể được nhìn thấy ngay cả trong bóng tối. Những hình ảnh nhiệt này rất chính xác và hoạt động hiệu quả chỉ với một lượng nhiệt nhỏ.
Công nghệ chụp ảnh nhiệt hoạt động như thế nào?
Ánh sáng nhìn thấy được vô cùng hữu ích đối với con người và các sinh vật khác, nhưng nó chỉ chiếm một phần nhỏ trong phổ điện từ. Bức xạ hồng ngoại được tạo ra bởi nhiệt chiếm nhiều "không gian" hơn trong phổ. Máy ảnh nhiệt hồng ngoại thu nhận và đánh giá sự tương tác của nhiệt được hấp thụ, phản xạ và đôi khi là truyền qua.
Mức độ bức xạ nhiệt phát ra từ một vật thể được gọi là tín hiệu nhiệt của nó. Vật thể càng nóng thì càng bức xạ nhiều vào môi trường xung quanh. Máy ảnh nhiệt có thể phân biệt giữa nguồn nhiệt và sự khác biệt nhỏ về bức xạ nhiệt. Nó tổng hợp các dữ liệu này thành một "bản đồ nhiệt" hoàn chỉnh để phân biệt theo mức độ nhiệt.
Việc sử dụng ảnh nhiệt có ích lợi gì?
Ban đầu được sử dụng cho trinh sát ban đêm và chiến đấu. Từ đó, chúng đã được cải tiến để sử dụng bởi lính cứu hỏa, thợ điện, nhân viên thực thi pháp luật và các đội cứu hộ trong các khu vực thiên tai. Chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong việc kiểm tra, bảo trì và tối ưu hóa công trình xây dựng.
Làm thế nào để thực hiện chụp ảnh nhiệt?
Công nghệ chụp ảnh nhiệt có thể nhỏ gọn và hiệu quả. Máy chụp ảnh nhiệt đơn giản nhất có thể đánh giá nguồn nhiệt tập trung vào tâm chữ thập. Các hệ thống phức tạp hơn cung cấp nhiều điểm so sánh, cho phép người dùng phân tích điều kiện môi trường. Bảng màu ảnh nhiệt rất đa dạng, từ bảng màu đơn sắc đến bảng màu "giả màu" hoàn chỉnh.
Bạn nên tìm kiếm những gì ở thiết bị chụp ảnh nhiệt?
Cụ thể, nhu cầu sử dụng máy ảnh nhiệt của bạn phụ thuộc vào môi trường bạn sử dụng. Tuy nhiên, hai yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của máy ảnh nhiệt là: độ phân giải của cảm biến và độ nhạy nhiệt.
Giống như nhiều độ phân giải khác, độ phân giải mô tả tổng số pixel – ví dụ, độ phân giải 160×120 bao gồm 19200 pixel. Mỗi pixel riêng lẻ đều có dữ liệu nhiệt liên quan, vì vậy độ phân giải lớn hơn có thể tạo ra hình ảnh rõ nét hơn.
Độ nhạy nhiệt là ngưỡng chênh lệch mà thiết bị chụp ảnh có thể phát hiện được. Ví dụ, nếu độ nhạy của thiết bị là 0,01°, thì có thể phân biệt được các vật thể có sự chênh lệch nhiệt độ một phần trăm. Phạm vi nhiệt độ tối thiểu và tối đa cũng rất quan trọng.
Máy ảnh nhiệt có một số hạn chế cơ bản: ví dụ, chúng không thể xuyên qua kính do tính chất phản xạ của vật liệu. Chúng vẫn có thể nhìn thấy nhưng không thể xuyên qua tường. Tuy nhiên, chụp ảnh nhiệt đã chứng tỏ tính hữu ích trong nhiều ứng dụng.
Thời gian đăng bài: 07/12/2021