alles over...

  • Werking
  • Sensorresolutie
  • Frame rate
  • Gezichtsveld
  • Brandpuntafstand
  • kleurenpalet

Werking

Een warmtebeeldcamera detecteert onzichtbare infrarode straling (oftewel warmtestraling) en zet dit om in een visueel beeld. Zelfs de kleinste warmteverschillen (al is het maar 0,01°C) kunnen worden waargenomen, met de regel: “de warmer iets is, de zichtbaarder het wordt”. Aangezien onze omgeving continu warmte uitstraalt (óók koudbloedige dieren!), werkt een warmtebeeldcamera zelfs in complete duisternis zonder enige bron van licht. Dit in tegenstelling tot een nachtkijker. De wijze waarop de warmtestraling wordt gevisualiseerd op iedere pixel is afhankelijk van het ingestelde kleurenpalet (bijv. ‘White hot’ of ‘Ironbow’). De scherpte en verfijning van het beeld zijn afhankelijk van de beeldresolutie (in pixels) en ‘Frame rate’ (in ‘frames’ per seconde, hertz). Hoe hoger deze waardes, des te beter de beeldkwaliteit van de warmtebeeldcamera. 

Kenmerken van een warmtebeeldcamera:

Lens: focust de infrarode straling (ofwel warmtestraling) uit de omgeving op de warmtesensor.

Warmtesensor: scant de binnenkomende warmtestraling en creëert vervolgens een thermogram; een gedetailleerd temperatuurpatroon. Daaruit ontstaan elektrische impulsen die worden verzonden naar de verwerkingseenheid. Het type warmtesensor is bepalend voor de beeldresolutie van de camera.

Verwerkingseenheid: een printplaat die de elektrische impulsen verwerkt en omzet naar informatie dat wordt doorgestuurd naar het display.

Display: zet de binnenkomende informatie om in visueel beeld. De intensiteit en combinatie aan elektrische impulsen, afkomstig van de elementen uit de omgeving, creëert het uiteindelijke beeld.

lichtspectrum warmtebeeldcamera

Sensorresolutie

De warmtesensor beschikt over een bepaalde resolutie (80x60p tot 1280x1024p), waarbij iedere pixel de warmte opvangt en dit vertaalt in een kleur. Deze pixels worden omgevormd tot een bepaald beeld dat de camera weergeeft, ofwel de beeldresolutie. Hoe hoger de resolutie, des te meer detail de gebruiker ziet. De beeldresolutie is relatief laag in vergelijking met beelden van zichtbaar licht (denk aan een normale camera). Warmtebeeldcamera’s hebben namelijk te maken met licht dat grotere golflengten omvat, waardoor elk detectorelement (pixel) groter moet zijn.

Let wel, hierboven gaat het om de resolutie van de warmtesensor en niet van het display. Marketingtechnisch promoten sommige fabrikanten juist de hoge resolutie van het display, terwijl de warmtesensor een lage resolutie heeft. Hier dient u dus goed naar te kijken. 

‘Frame rate’ (beelden per seconde)

Naast de resolutie van de warmtesensor is ook de verversingsgraad van het beeld bepalend voor de beeldkwaliteit van de warmtebeeldcamera. Deze zogenoemde ‘frame rate’ (uitgedrukt in hertz, Hz) bepaalt de frequentie waarmee de beelden op het display worden weergegeven en daarmee dus hoe vloeiend de beelden overkomen. Een frame rate van 9Hz doet dit 9 keer per seconde en een frame rate van 60Hz doet dit 60 keer per seconde. De beste warmtebeeldcamera's beschikken over een frame rate van 60Hz. Een snellere frame rate is vooral belangrijk voor toepassingen waar objecten/dieren snel voortbewegen (denk aan vliegende vleermuizen of snel rijdende auto’s). 

Gezichtsveld (FOV)

Het gezichtsveld – ook wel ‘Field of View’ (FOV) genoemd – is de zichtbare omvang van een scène die door de beeldsensor wordt vastgelegd. Dit wordt uitgedrukt in graden, bestaande uit een horizontaal en verticaal getal (bijv. 15,4° x 11,6°). Het horizontale getal definieert de hoek die de breedte van de brandpuntsafstand overspant en het verticale getal definieert de hoek die de hoogte van de brandpuntsafstand overspant. Naarmate de brandpuntsafstand (uitgedrukt in mm) toeneemt, zal de beeldhoek – en dus het gezichtsveld – kleiner worden en de vergroting toenemen. De breder het gezichtsveld, de gemakkelijker u een dier of ander object in het vizier krijgt. Dit kan dus erg handig zijn bij het waarnemen van bewegende dieren, zoals vleermuizen. Een smaller gezichtsveld kan juist weer erg handig zijn om een dier of object meer in detail te bekijken, vooral op een langere afstand.

Brandpuntafstand (in mm)

Het brandpuntafstand van een warmtebeeldcamera bepaalt de vergroting en het bereik van het zichtveld. Deze waarde wordt uitgedrukt in mm. Hoe groter het brandpuntafstand, des te groter de vergroting en het bereik. Deze waardes vind je vaak al terug in de titel van het cameramodel (bijv. Pulsar Helion 2 XP50). Een sterkere vergroting kan handig zijn voor observaties op lange afstanden. Echter pakt dit juist minder goed uit zodra je een dier of object van dichtbij benaderd, aangezien je dan vaak al te ver bent ingezoomd. Hiervoor is het dus raadzaam om goed na te denken waarvoor de warmtebeeldkijker hoofdzakelijk wordt gebruikt.

Vele warmtebeeldcamera’s zijn voorzien van een ingebouwde digitale zoomfunctie (niet te verwarren met optische zoom), waarmee het weergegeven beeld dichterbij kan worden gebracht. Dit heeft zeker zo z’n voordelen, maar let wel dat de kwaliteit van het beeld achteruitgaat. Je bent als het ware het originele beeld aan het bijsnijden. Een hogere beeldresolutie zorgt ervoor dat er bij het gebruik van zoom nog voldoende beeldkwaliteit behouden blijft. 

Kleurenpalet

De wijze waarop de gedetecteerde warmte wordt weergegeven in het display wordt bepaald aan de hand van kleurenpaletten. De beschikbaarheid aan te gebruiken kleurenpaletten verschilt per warmtebeeldcamera. Hieronder beschrijven we een aantal veelvoorkomende kleurpaletten: 

  • White hot

Dit is een zeer veelzijdige, en daarmee ook het meest gebruikte, kleurenpalet. ‘White hot’ toont warmere objecten in het wit en koelere objecten in het zwart. Deze grijstintpaletten bieden eenvoud voor scènes met een groot temperatuurbereik en genereren beelden met gedetailleerde en realistische details.

  • Black hot

Dit is de omgekeerde versie van ‘White Hot’, met warmere objecten in het zwart en koelere objecten in het wit. ‘Black Hot’ geeft lichaamswarmte weer in een helder, levensecht beeld en is favoriet onder wetshandhavers en jagers.

  • Ironbow

‘Ironbow’ is een universeel kleurenpalet dat snel en gemakkelijk de lichaamswarmte en kleinste warmteverschillen identificeert. Het gebruik van kleur brengt de warmteverdeling en subtiele details goed in beeld. Warme voorwerpen worden getoond in lichtere, warme kleuren, terwijl koudere voorwerpen meer donker en koeler van kleur zijn.

Iedere gebruiker bekijkt en interpreteert de kleurenpaletten anders en zo heeft ieder dus een persoonlijke voorkeur. De eenvoud van ‘White hot’ biedt voor sommigen misschien niet genoeg detail, terwijl de verschuivende kleuren van ‘Ironbow’ anderen onnodige afleiding bezorgen. Het is vooral van belang dat je als gebruiker de kleurenpaletten hanteert waar je je fijn bij voelt en die voor jou het meest efficiënt werken. Daarvoor is het goed om de nodige praktijkervaring op te doen met de verschillende kleurenpaletten, zodat je efficiënt en zelfverzekerd een scène kunt interpreteren en een beslissing kunt maken op de momenten dat het er echt op aankomt.   

 

kleurpalet