Eine Wärmekamera erfasst unsichtbare Infrarotstrahlung (oder Wärmestrahlung) und wandelt sie in ein visuelles Bild um. Selbst kleinste Wärmeunterschiede (sogar nur 0,01°C) können erkannt werden, wobei die Regel gilt: "Je wärmer etwas ist, desto sichtbarer wird es". Da unsere Umwelt ständig Wärme abstrahlt (auch kaltblütige Tiere!), funktioniert eine Wärmebildkamera auch in völliger Dunkelheit ohne Lichtquelle; im Gegensatz zu Nachtsichtbrillen. Die Art und Weise, wie die Wärmestrahlung in den einzelnen Pixeln sichtbar gemacht wird, hängt von der Farbpalette ab (z. B. "White hot" oder "Ironbow"). Die Schärfe und Feinheit des Bildes hängen von der Auflösung (in Pixeln) und der Bildrate (in Bildern pro Sekunde, Hertz) ab. Je höher diese Werte sind, desto besser ist die Qualität des Bildes.
Merkmale einer Wärmebildkamera:
Objektiv: Fokussiert die Infrarotstrahlung (d. h. die Wärmestrahlung) aus der Umgebung auf den Wärmesensor.
Wärmesensor: tastet die einfallende Wärmestrahlung ab und erstellt ein Thermogramm, ein detailliertes Temperaturmuster. Dieses erzeugt elektrische Impulse, die an die Verarbeitungseinheit weitergeleitet werden. Der Typ des Wärmesensors bestimmt die Bildauflösung.
Verarbeitungseinheit: eine Leiterplatte, die die elektrischen Impulse verarbeitet und in Informationen umwandelt, die an das Display gesendet werden.
Display: wandelt die eingehenden Informationen in ein visuelles Bild um. Die Intensität und Kombination der elektrischen Impulse, die von den Elementen in der Umgebung kommen, erzeugen das endgültige Bild.
Der Wärmesensor hat eine bestimmte Auflösung (80x60p bis 1280x1024p), bei der jedes Pixel die Wärme aufnimmt und in eine Farbe umwandelt. Diese Pixel werden in ein bestimmtes Bild umgewandelt, das die Kamera anzeigt, d. h. die Bildauflösung. Je höher die Auflösung ist, desto mehr Details enthält das Bild. Die Bildauflösung ist relativ gering im Vergleich zu Bildern mit sichtbarem Licht (denken Sie an eine normale Kamera). Wärmebildkameras verarbeiten Licht mit größeren Wellenlängen, so dass jedes Detektorelement (Pixel) größer sein muss.
Bitte beachten Sie, dass sich dies auf die Auflösung des Wärmesensors und nicht auf das Display bezieht. Zu Marketingzwecken werben einige Hersteller mit der hohen Auflösung des Displays, während der Wärmesensor eine niedrige Auflösung hat. Schauen Sie sich dies also genau an.
Neben der Auflösung des Wärmesensors ist auch die Bildwiederholrate entscheidend für die Bildqualität der Wärmebildkamera. Diese so genannte Bildwiederholrate (ausgedrückt in Hertz, Hz) bestimmt die Häufigkeit, mit der die Bilder angezeigt werden, und damit, wie glatt die Bilder erscheinen. Bei einer Bildwechselfrequenz von 9 Hz geschieht dies 9 Mal pro Sekunde, bei einer Bildwechselfrequenz von 60 Hz geschieht dies 60 Mal pro Sekunde. Die besten Wärmebildkameras haben eine Bildfrequenz von 60 Hz. Eine schnellere Bildrate ist besonders wichtig für Anwendungen, bei denen sich Objekte/Tiere schnell bewegen (z. B. fliegende Fledermäuse oder schnell fahrende Autos).
Das Sichtfeld - auch 'Field of View' genannt - ist die sichtbare Ausdehnung einer Szene, die vom Bildsensor erfasst wird. Es wird in Grad ausgedrückt und besteht aus einer horizontalen und einer vertikalen Zahl (z. B. 15,4° x 11,6°). Die horizontale Zahl definiert den Winkel, der sich über die Breite der Brennweite erstreckt, und die vertikale Zahl definiert den Winkel, der sich über die Höhe der Brennweite erstreckt. Mit zunehmender Brennweite (ausgedrückt in mm) wird der Bildwinkel - und damit das Sehfeld - kleiner und die Vergrößerung nimmt zu. Je größer das Sehfeld ist, desto leichter ist es, ein Tier oder ein anderes Objekt zu sehen. Dies kann bei der Beobachtung von sich bewegenden Tieren, wie z. B. Fledermäusen, sehr nützlich sein. Ein engeres Sehfeld kann sehr nützlich sein, wenn man ein Tier oder einen Gegenstand detaillierter betrachten möchte, insbesondere bei größerer Entfernung.
Die Brennweite einer Wärmebildkamera bestimmt die Vergrößerung und den Bereich. Dieser Wert wird in mm angegeben. Je größer die Brennweite, desto größer die Vergrößerung und die Reichweite. Sie finden diese Werte oft in der Bezeichnung des Kameramodells (z. B. Pulsar Helion 2 XP50). Eine höhere Vergrößerung kann für Beobachtungen auf große Entfernungen nützlich sein. Dies ist jedoch weniger effektiv, wenn Sie sich einem Tier oder Objekt aus der Nähe nähern, da Sie möglicherweise zu weit herangezoomt sind. Es ist daher gut, sich genau zu überlegen, wofür die Wärmebildkamera hauptsächlich eingesetzt werden soll.
Viele Wärmebildkameras verfügen über eine integrierte digitale Zoomfunktion (nicht zu verwechseln mit dem optischen Zoom), mit der Sie das angezeigte Bild vergrößern können. Das hat sicherlich seine Vorteile, aber seien Sie sich darüber im Klaren, dass sich die Qualität des Bildes verschlechtert. Sie beschneiden sozusagen das Originalbild. Bei einer höheren Bildauflösung bleibt die Bildqualität beim Zoomen ausreichend erhalten.
Die Art und Weise, in der die erkannte Wärme auf dem Display angezeigt wird, wird durch Farbpaletten bestimmt. Die Art der Farbpaletten ist je nach Wärmebildkamera unterschiedlich. Im Folgenden werden einige gängige Farbpaletten beschrieben:
Dies ist eine sehr vielseitige und daher die am häufigsten verwendete Farbpalette. Bei White hot werden wärmere Objekte in Weiß und kühlere Objekte in Schwarz dargestellt. Diese Graustufenpaletten bieten Einfachheit für Szenen mit einem breiten Temperaturbereich und erzeugen Bilder mit detaillierten und realistischen Details.
Dies ist die umgekehrte Version von White hot, mit wärmeren Objekten in Schwarz und kühleren Objekten in Weiß. Black Hot stellt Wärme in einem klaren, naturgetreuen Bild dar und ist bei Polizeibeamten und Jägern sehr beliebt.
Ironbow ist eine universelle Farbpalette, mit der sich Körperwärme und kleinste Wärmeunterschiede schnell und einfach erkennen lassen. Durch die Verwendung von Farben werden die Wärmeverteilung und subtile Details hervorgehoben. Warme Objekte werden in helleren, warmen Farben dargestellt, während kältere Objekte in dunkleren, kühleren Farben dargestellt werden.
Jeder Benutzer sieht und interpretiert die Farbpaletten anders, so dass jeder eine persönliche Vorliebe hat. Die Einfachheit von "White hot" mag für einige nicht genug Details bieten, während die wechselnden Farben von "Ironbow" für andere unnötig ablenkend sein können. Das Wichtigste ist, dass Sie als Nutzer die Farbpaletten verwenden, mit denen Sie sich am wohlsten fühlen und die für Sie am effizientesten sind. Es ist daher gut, einige praktische Erfahrungen mit den verschiedenen Farbpaletten zu sammeln, damit Sie eine Szene effizient und sicher interpretieren und eine wohlüberlegte Entscheidung treffen können, wenn es wirklich darauf ankommt.
