Kamery termowizyjne i noktowizyjne


Noktowizory i termowizory

Profesjonalna praca myśliwego oznacza także pracę w trudnych warunkach. Chodzi nie tylko o warunki atmosferyczne, ale także warunki oświetleniowe w trudno dostępnych miejscach czy lesie po zapadnięciu zmroku. Kamery termowizyjne i noktowizory znacznie ułatwiają pracę myśliwych, ale także zawodowych służb.

Przed wyborem sprzętu należy poznać nie tylko różnice między tymi kamerami, ale także należy określić jego cel: użytkowanie amatorskie (okazyjne polowania, łowienie ryb, obozy survivalowe, gry terenowe) lub używanie specjalistyczne (działania taktyczne, wywiadowcze, w ramach monitoringu ochrony). Inna kamera będzie potrzebna do użytkowania w terenie, a inny model do ochrony dużych obiektów.

Kamery termowizyjne służą m.in. do poszukiwania osób zaginionych, ale mogą także wykrywać punkty w budynku, poprzez które ucieka ciepło. Ich właściwe uszczelnienie zapobiega utratom ciepła, a w efekcie – zmniejsza rachunki.


Kamery termowizyjne a noktowizyjne

Kamery noktowizyjne posiadają wbudowane wzmacniacze światła, których celem jest takie zwiększenie jego natężenia, aby mogło być obserwowane przez ludzkie oko. Jak kamera noktowizyjna wzmacnia światło? Nawet w ciemnym lesie obecne jest rozproszone światło, którego źródłem są gwiazdy czy księżyc. Światło odbija się także od pokrywy śnieżnej.

Dla nas jest szczątkowe – powiedzielibyśmy, że nie widzimy absolutnie nic w tych ciemnościach. Wartość tego światła zostaje powiększona nawet kilka tysięcy razy, aby mogło być odbierane przez ludzki wzrok.

Przy naprawdę trudnych warunkach (całkowitej ciemności) konieczne może być użycie zewnętrznego iluminatora podczerwieni, diodowego bądź laserowego.

Kamery termowizyjne działają na innej zasadzie. Nie wzmacniają one rozproszonego światła i działają niezależnie od warunków oświetleniowych, a rejestrują obraz pod wpływem wyczuwalnego przez ich czujniki ciepła, dzięki czemu wyczuwają różnice w temperaturach danych powierzchni.

Kamera noktowizyjna nie zarejestruje ani nie oznaczy w żaden sposób źródła energii cieplnej na rejestrowanym obrazie. Z kolei kamera termowizyjna rozpoznaje najmniejsze różnice w temperaturach obserwowanych obiektów i przetwarza je na obraz widziany na ekranie kamery w czasie rzeczywistym. Na wyświetlaczu obiekty posiadają najczęściej zabarwienie od niebieskiego po pomarańczowy i czerwony. Najbardziej żywymi barwami (pomarańczowym i czerwonym) zaznaczane są obiekty generujące największą ilość ciepła, mające konkretną temperaturę, chociaż skala tych barw może zostać odwrócona przez użytkownika.

Dlaczego kamera termowizyjna uzyska wyraźniejszy obraz niż kamera termowizyjna?

Kamery termowizyjne zaznaczają szczegóły na obrazie także w całkowitej ciemności, niezależnie od potencjalnych źródeł światła (nie jest konieczne także dodatkowe źródło światła). Rejestrują energię cieplną obserwowanych obiektów również w niekorzystnych warunkach, takich jak zamglenie, zapylenie czy zadymienie.

Obraz uzyskany w nocy przez kamerę termowizyjną będzie wyraźniejszy w porównaniu do nagrania kamery noktowizyjnej, ponieważ elementy obrazu widzianego po zmroku, kiedy na danym obszarze ilość światła może być minimalna, są identyczne pod względem kontrastu. W takim wypadku więcej szczegółów zostanie wyróżnionych na obrazie uzyskanym przez kamerę termowizyjną.


Jak działa kamera termowizyjna?

Chociaż działanie kamery termowizyjnej może wydawać się skomplikowane, cały proces uzyskiwania obrazu jest błyskawicznie realizowany. Soczewka w kamerze termowizyjnej skupia światło podczerwone, którego źródłem są obiekty widziane w zasięgu kamery. Detektor podczerwieni skanuje skupione światło i tworzy termogram z powstałych elementów detekcyjnych – bardzo dokładny rozkład temperatury. Następnie termogram jest zamieniany na impulsy elektryczne, przesyłane do jednostki przetwarzania sygnału, która z kolei przesyła dalej dane do wyświetlacza. Ten zaś generuje obraz składający się z różnych odcieni ciepłych i zimnych barw w zależności od tego, jaką temperaturę posiadają obserwowane obiekty, czyli intensywności emisji podczerwieni.

Rodzaje kamer termowizyjnych

Kamery termowizyjne montowane w ramach systemów zabezpieczeń powinny lokalizować intruzów nawet podczas nieznośnych warunków atmosferycznych oraz w warunkach całkowitego zaciemnienia. Aby jakość obrazu i jego kontrast były nienaganne, termowizory do nadzoru obiektów powinny posiadać takie funkcje, jak automatyczna kontrola wzmocnienia i cyfrowe wzmocnienie szczegółów. Pod uwagę należy wziąć również zasięg termowizora oraz to, jakiej wielkości obiekty wykrywa z danej odległości. Chociaż działaniem takiej kamery termowizyjnej mozna sterować z poziomu komputera, dzięki zaawansowanemu oprogramowaniu (System Detail Enhancement dostosowuje kontrast obrazu np. do warunków pogodowych) nie jest konieczna dodatkowa, ręczna regulacja w celu uzyskania jak najbardziej ostrego obrazu.

Kamery termowizyjne dla myśliwych mogą mieć niewielkie wymiary – termowizor do obserwacji zwierząt nocą można zmieścić nawet w kieszeni. Funkcją ułatwiającą obserwację fauny przez myśliwego jest np. kilka rodzajów termicznej palety do wyboru.  Myśliwy może wybrać, w jakich odcieniach chce otrzymać obserwowane obiekty na ekranie.

Taktyczne kamery termowizyjne dla specjalistów ds. bezpieczeństwa czy funkcjonariuszy powinny być dostosowane do dynamicznej pracy w terenie i umożliwiać pracę w wyjątkowo trudnych warunkach, kiedy mimo zadymienia czy gęstej mgły jest konieczna obserwacja rozległego obszaru i jego ochrona przed intruzami lub natychmiast musi zostać zorganizowana akcja poszukiwawcza. Zaawansowany termowizor powinien umożliwiać prowadzenie obserwacji i rozpoznania nad duże odległości w celu osiągnięcia znacznej przewagi nad intruzem czy poszukiwanym przestępcą, dlatego warto, aby obiektyw umożliwiał nawet 8-krotnie powiększenie obrazu przy zachowaniu dobrej jakości szczegółów.

O tym, czy kamera termowizyjna została stworzona z wysokiej jakości materiałów, wodoodpornych, chroniących sprzęt przed uszkodzeniami mechanicznymi i wszelkimi zanieczyszczeniami, może świadczyć przyznanie urządzeniu certyfikatu jakości IP67.

Index of Protection, dotyczący także np. kamer noktowizyjnych, składa się z dwóch cyfr – pierwsza oznacza poziom ochrony przed ciałami stałymi, druga – mówi użytkownikowi o poziomie ochrony przed cieczami. IP67 oznacza, że sprzęt posiada całkowitą ochronę przed kurzem (dla porównania – 1 oznacza ochronę przed obiektami większymi niż 50 mm, czyli nie przed drobnymi zanieczyszczeniami) i ochronę przed bardzo silnymi strumieniami wody. Sprzęt z oznaczeniem IP67 nie przepuści wody nawet przy całkowitym zanurzeniu (producent określa głębokość zanurzenia) i będzie pracował efektywnie w zawilgoconym pomieszczeniu, a także wystawiony na działanie deszczu czy śniegu.


Jak działa noktowizor?

Kamery noktowizyjne przekształcają niewidzialne przez ludzkie oko cząsteczki rozproszonego światła w takie, które możemy już zarejestrować. W tym celu noktowizory posiadają wbudowane specjalne ekrany powiększające światło szczątkowe nawet o kilka tysięcy razy. Wymagane jest chociażby minimalne źródło światła, dlatego w warunkach całkowitej ciemności trzeba posiadać dodatkowy oświetlacz podczerwieni.

Rodzaje noktowizorów

Modele kamer noktowizyjnych są dzielone według trzech generacji. Od jej wyboru zależy jakość otrzymywanego obrazu na ekranie. Generacja I zapewnia optymalny obraz, generacja II zapewnia obraz wysokiej jakości (modele z tej generacji są najczęściej spotykane na rynku), natomiast generacja III zapewnia najwyższą jakość.

Im wyższa generacja kamery noktowizyjnej, tym większy koszt. O ile lornetka noktowizyjna z generacji I może kosztować ok. 3 tysięcy złotych, o tyle lornetka noktowizyjna z przetwornikami obrazu trzeciej generacji może kosztować nawet 10 razy więcej! Najdroższe modele posiadają nawet 5-letnie lub 7-letnie gwarancje od producentów.

Zalety noktowizorów z wyższych generacji

Obrazy uzyskiwane przez najdroższe lornetki charakteryzują się największą czystością i jasnością. Modele generacji II posiadają system Automatic Brightness Control (ABC), którego celem jest zapobieganie destrukcyjnemu oddziaływaniu zbyt mocnych strumieni światła na przetwornik obrazu.

Ich zaletą jest także mikrokanalikowa płytka MCP, przez którą przechodzą strumienie elektronów. Płytka służy do zwiększenia ich ilości, aby ich detekcja była łatwiejsza i uzyskiwany obraz był jaśniejszy oraz wyraźniejszy. Szklana płytka MCP posiada regularnie rozmieszczone (ale nierównolegle ustawione) otwory, zwane kanalikami, o średnicy od 6 do 20 mikrometrów. Kiedy elektron wpada do takiego otworu, uderza w jego ściankę, co skutkuje wytworzeniem do 4 elektronów wtórnych po jednym odbiciu, a takich uderzeń elektronu od ścianek kanałów może wystąpić nawet 8.

Zastosowanie płytki MCP w noktowizorach II i III generacji pozwala na uzyskanie większego wzmocnienia obrazu (nawet do 50 tysięcy razy) w porównaniu do kamer noktowizyjnych I generacji, w których światło ulega wzmocnieniu o ok. 1000 razy.

Kamery noktowizyjne powinny umożliwiać również ręczną regulację dioptrii, a jeżeli są dostosowane do montażu na hełmie, nieodzowna będzie funkcja SSF – Slow Safety Feature, zarządzająca włączaniem i wyłączaniem noktowizora w celu oszczędzania jego energii. Kiedy gogle zostaną podniesione na górę, nastąpi ich wyłączenie. Po opuszczeniu noktowizor zostanie włączony z uprzednio ustawionymi parametrami.

Noktowizory z wyższej półki posiadają wspomnianą funkcję automatycznej regulacji jasności, co chroni nie tylko przetwornik, ale też użytkownika – przed nagłym oślepieniem zbyt silnym światłem, którego źródłem jest np. latarka. Warto, aby kamera noktowizyjna miała wbudowany oświetlacz podczerwieni krótkiego zasięgu, a w zestawie – zewnętrzny iluminator dalekiego zasięgu, aby praca ze sprzętem była efektywna także po zapadnięciu zupełnego zmroku. Krótki zasięg może oznaczać doświetlenie do 100 m, a długi – od 600 m do 800 m.


Co wybrać – termowizor czy noktowizor?

O ile kamera termowizyjna może ukazać na obrazie szczegóły, których z racji kontrastu otoczenia może nie wydobyć noktowizor, o tyle termowizor również ma swoje wady. Na ekranie kamery termowizyjnej mogą być niewidoczne te elementy, które posiadają temperaturę otoczenia i nie wydzielają wystarczającej energii cieplnej, aby zostały wyróżnione kolorystycznie na monitorze.

Z kolei obraz uzyskiwany za pomocą kamery noktowizyjnej może mieć problemy z rejestrowaniem obiektów w gęstej mgle czy zadymieniu, a jeśli korzystamy z zewnętrznego iluminatora podczerwieni, musimy zdawać sobie sprawę z ryzyka jego widoczności dla osób postronnych.

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *