Тепловидение
Инфракрасное (ИК) излучение занимает диапазон длин волн от 0,76 до 1000 мкм. Его часто называют тепловым, поскольку оно испускается всеми физическими телами, имеющими температуру выше абсолютного нуля (-273 градусов). Иными словами, если бы глаз человека видел в ИК диапазоне, то мы могли бы оценивать температуру объектов, не прикасаясь к ним.
Видеть невидимое
Человек видит окружающий мир благодаря регистрации глазом отраженного излучения солнца и других источников. Видимый свет занимает диапазон длин волн электромагнитного излучении от 0,38 до 0,76 мкм, причем середина этого диапазона приходится на длину волны 0,55 мкм, которая соответствует максимуму солнечного излучения.
Поскольку весь диапазон электромагнитного излучения простирается от ангстрем до сотен километров и фактически не ограничен ни «слева», ни «справа», человеческая цивилизация на протяжении своей технологической истории стремится освоить те диапазоны излучения, где глаз человека бессилен. Так, например, без рентгеновского излучения, открытого Рентгеном в 1895 г. (в 1901 г. Рентгену присуждена первая Нобелевская премия по физике) невозможна медицинская диагностика многих заболеваний, а также техническая диагностика металлов, на которой продолжает базироваться современная промышленность. Радиоволны используются в системах коммуникации, радиовещания и телевидения благодаря тому, что они хорошо распространяются в атмосфере на большие расстояния.
В последние годы появилось как активное, так и пассивное, терагерцовое (микроволновое) «видение», которое использует волны миллиметрового и сантиметрового диапазона для просвечивания твердых тел, благодаря чему стал возможным оперативный контроль авиапассажиров в антитеррористических целях (в перспективе возможно наблюдение за людьми сквозь стены зданий).
Инфракрасное излучение
Инфракрасное (ИК) излучение занимает диапазон длин волн от 0,76 до 1000 мкм. Его часто называют тепловым, поскольку оно испускается всеми физическими телами, имеющими температуру выше абсолютного нуля (-273 градусов). Иными словами, если бы глаз человека видел в ИК диапазоне, то мы могли бы оценивать температуру объектов, не прикасаясь к ним. Интересно отметить, что в живой природе специальные органы, улавливающие тепловое излучение, имеются у ряда животных. Например, змеи используют специфический алгоритм обработки данных о внешнем мире, позволяющий из всего многообразия теплых предметов, существующих в окружающем мире, выбирать только те, что движутся и представляют определенный интерес в смысле пропитания. Человек в этом смысле менее совершенен. Считается, что адаптированный к темноте глаз человека начинает фиксировать слабое излучение тел, когда их температура превышает 435 градусов.
ИК термография
ИК термография, или тепловидение – научно-техническая дисциплина, включающая методы и средства для обнаружения и определения количественных характеристик источников теплового излучении. Попросту говоря, тепловизоры позволяют видеть окружающий мир в тепловых лучах, испускаемых всеми телами, в то время как человеческий глаз позволяет распознавать видимые образы только при наличии источников видимого света.
Инфракрасная (ИК) камера (тепловизор) измеряет и представляет в виде изображений испускаемое объектом инфракрасное излучение. Тот факт, что излучение является функцией температуры поверхности объекта, позволяет камере рассчитать и отобразить такую температуру.
В практическом тепловидении используют два диапазона длин волн: средневолновый 2…5 мкм и длинноволновый 7…13 мкм. Тепловидение имеет дело с черно-белыми или цветными ИК термограммами, показывающими распределение теплового излучения на поверхности объектов контроля. Будет неправильно утверждать, что термограммы отражают только температуру объектов, поскольку наличие у тел определенной температуры есть важная, но не единственная причина возникновения ИК излучения. Мощность теплового излучения, поступающего от объекта контроля в тепловизор, зависит как от его температуры, так и от свойств материала и его поверхности, а также от наличия посторонних тепловых источников.
Тепловизорами могут оснащаться современные системы видеонаблюдения и системы пожарной сигнализации, военная и охранная индустрия также часто используют тепловидение. Тем не менее, наибольшее распространение в промышленности получили измерительные тепловизоры (ИК радиометры), которые можно рассматривать как многоточечные бесконтактные ИК термометры, позволяющие дистанционно и оперативно измерять температуру во множестве точек рассматриваемой сцены, причем число этих точек может превышать миллион.
