كيف يعمل التصوير الحراري؟

إذا كنت قد شاهدت أي وقت مضى الصور أو مقاطع الفيديو حيث كل شيء فوضى حمراء وصفراء ، وهذا ما يسمى الحراري-أكثر بالعامية المعروفة باسم التصوير الحراري. وإليك كيف يعمل.

يستخدم التصوير الحراري في جميع أنواع السيناريوهات المختلفة ، كما تستخدمه شركات الطاقة لمعرفة المكان الذي قد يفقد فيه المنزل الحرارة من خلال تشققات الأبواب والنوافذ. تستخدمها مروحيات الشرطة لتحديد المشتبه بهم ليلاً. تستخدمها محطات الطقس لتتبع العواصف والأعاصير. يستخدم في المجال الطبي لتشخيص اضطرابات وأمراض مختلفة. ويمكن لبعض الكاميرات الأمنية المنزلية ، مثل تلك الموجودة في Ring Doorbell ، استخدامها أيضًا.

ما هو التصوير الحراري?

في معظم المصطلحات الأساسية ، يسمح التصوير الحراري لك برؤية حرارة الجسم تشع من نفسه. تسجل الكاميرات الحرارية أكثر أو أقل درجة حرارة الأجسام المختلفة في الإطار ، ثم تعين كل درجة حرارة ظلًا من اللون ، مما يتيح لك معرفة مقدار الحرارة التي تشعها مقارنة بالأجسام المحيطة بها.

غالبًا ما تُعطى درجات الحرارة الأبرد ظلًا أزرقًا أو أرجوانيًا أو أخضرًا ، في حين أن درجات الحرارة الأكثر دفئًا يمكن تخصيصها بلون أحمر أو برتقالي أو أصفر. على سبيل المثال ، في الصورة في الجزء العلوي من هذه المشاركة ، ستلاحظ أن الشخص مغطى بظلال من الأحمر والبرتقالي والأصفر ، في حين أن المناطق الأخرى زرقاء وأرجوانية. ذلك لأنها تشع حرارة أكثر من الأشياء المحيطة بها.

تستخدم بعض الكاميرات الحرارية تدرج الرمادي بدلاً من ذلك. تستخدم مروحيات الشرطة ، على سبيل المثال ، درجة اللون الرمادي لجعل المشتبه بهم بارزين.

كيف يعمل التصوير الحراري?

مثال على كاميرا حرارية مهنية.

اﻟﻜﺎﻣﻴﺮات اﻟﺤﺮارﻳﺔ ﺗﻜﺘﺸﻒ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ اﻟﺘﻌﺮف ﻋﻠﻰ ﻣﺴﺘﻮﻳﺎت ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻦ ﺿﻮء اﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء واﻟﺘﻘﺎﻃﻬﺎ هذا الضوء غير مرئي للعين المجردة ، ولكن يمكن الشعور به كحرارة إذا كانت الكثافة عالية بما فيه الكفاية.

جميع الأجسام تنبعث منها بعض الأشعة تحت الحمراء ، وهي واحدة من الطرق التي يتم بها نقل الحرارة. إذا كنت تحمل يدك على بعض الفحم الحار على الشواية ، فإن تلك الجمر تنبعث منها طن من الأشعة تحت الحمراء ، ويتم نقل الحرارة إلى يدك. علاوة على ذلك ، يتم إعطاء نصف الطاقة الشمسية فقط كضوء مرئي ، والباقي هو مزيج من الأشعة الفوق بنفسجية والأشعة تحت الحمراء.

كلما زاد سخونة الجسم ، كلما زاد إنتاج الأشعة تحت الحمراء. تستطيع الكاميرات الحرارية رؤية هذا الإشعاع وتحويله إلى صورة يمكننا رؤيتها بأعيننا ، مثل الكيفية التي تستطيع بها كاميرا الرؤية الليلية التقاط ضوء الأشعة تحت الحمراء غير المرئي وتحويلها إلى صورة يمكن أن تراها أعيننا.

داخل الكاميرا الحرارية ، هناك مجموعة من أجهزة القياس الصغيرة التي تلتقط الأشعة تحت الحمراء ، وتسمى ميكروبولومترات ، وكل بكسل يحتوي على واحد. من هناك ، يسجل الميكروبولومي درجة الحرارة ثم يعين تلك البكسل بلون مناسب. كما كنت قد خمنت ، وهذا هو السبب في أن معظم الكاميرات الحرارية لديها دقة منخفضة للغاية مقارنة مع أجهزة التلفاز الحديثة وغيرها من أجهزة العرض ، في الواقع ، دقة جيدة للغاية للكاميرا الحرارية ليست سوى حوالي 640 × 480.

كيف هي مختلفة من الرؤية الليلية?

من الناحية الفنية ، والتصوير الحراري يستطيع يكون شكل من أشكال الرؤية الليلية ، ويستخدم على هذا النحو. ولكن إذا كان هدفك هو أن ترى ببساطة في الظلام ، فهذا أمر مبالغ فيه بعض الشيء.

في مروحيات الشرطة ، على سبيل المثال ، تعتبر الرؤية الليلية الحرارية رائعة ، حيث أنها يمكن أن تميز الشخص بسهولة عن بقية البيئة. هذا لا يجعل من السهل تحديد المشتبه بهم في الظلام فحسب ، ولكن حتى في وضح النهار يجعل من السهل العثور على شخص ما قد يكون ممزوجًا مع محيطه..

ومع ذلك ، تعتمد معظم الكاميرات الحرارية على أطوال موجية أطول من الأشعة تحت الحمراء ، في حين تلتقط كاميرا الرؤية الليلية العادية الخاصة بك أطوال موجية أقصر من الأشعة تحت الحمراء ، وهي أقل تكلفة بكثير بالنسبة إلى الشركة المصنعة. من ناحية أخرى ، تتمتع الكاميرات الحرارية بالقدرة على التقاط أطوال موجية أطول من الأشعة تحت الحمراء ، مما يسمح لها باكتشاف الحرارة.

صور هيذر كاوبر / فليكر ، ناسا ، ناسا / فليكر ، كيكو / فليكر