Dzięki mediom przez lata upowszechniły się w świadomości ludzi mylne poglądy na temat obrazowania termicznego czyli termowizji. W jaki sposób kamery mogą na przykład „widzieć” przez ściany? Aby na to odpowiedzieć, przedstawiamy przegląd często zadawanych pytań na temat tego co można, a czego nie można zobaczyć za pomocą kamery termowizyjnej.

(Osoby dociekliwe mogą powiedzieć, że kamery termowizyjne „nie widzą” niczego: one wykrywają promieniowanie cieplne i przypisują mu odpowiednie kolory w zakresie temperatur zarejestrowanych przez matrycę detektora. My w tym artykule będziemy jednak dla uproszczenia używać słowa „widzą”.)

Czy kamery termowizyjne widzą przez ściany?

Nie, kamery termowizyjne nie widzą przez ściany, a przynajmniej nie tak jak na filmach. Ściany są zwykle wystarczająco grube i wystarczająco zaizolowane aby zablokować jakiekolwiek promieniowanie podczerwone pochodzące z drugiej strony. Jeśli skierujemy kamerę na ścianę, wykryje ona promieniowanie ściany, a nie tego, co jest za nią. Jeśli jednak wewnątrz ściany znajduje się coś co spowoduje wystarczającą różnicę temperatury, kamera wykryje to na powierzchni ściany. Osoby zajmujące się zawodowo diagnostyką budynków często używają kamer termowizyjnych w celu wykrycia takich usterek jak przecieki wody czy braki w izolacji termicznej, bez potrzeby rozbierania ścian czy sufitów.

Czy kamery termowizyjne widzą przez dym?

Tak, kamery termowizyjne mogą wykryć ciepło przez dym i są szeroko stosowane w tym celu przez strażaków. Cząsteczki sadzy w dymie skutecznie blokuję światło widzialne, ale przepuszczają promieniowanie podczerwone, pozwalając strażakom orientować się w zadymionym miejscu.

Czy kamery termowizyjne widzą przez mgłę?

Mgła i deszcz mocno ograniczają możliwości kamer termowizyjnych z powodu rozpraszania promieniowania na kroplach wody. Jednak często kamery termowizyjne mogą „widzieć” we mgle lepiej niż kamery na światło widzialne lub ludzkie oko. Z tego powodu producenci samochodów używają kamer termowizyjnych w systemach bezpieczeństwa i w samochodach autonomicznych.

Czy kamery termowizyjne widzą przez szybę?

Ciekawostka: szyba odbija promieniowanie podczerwone jak lustro. Jeśli skierujemy kamerę termowizyjną na okno, nie zobaczymy niczego po drugiej stronie szyby, ale otrzymamy ładne własne odbicie w podczerwieni. Dzieje się tak, ponieważ szyba dzięki swojej gładkiej powierzchni ma dość dobre właściwości odbijania promieniowania. Czyli na szybie są dobrze widoczne obrazy termiczne obijających się obiektów, ale blokowane jest promieniowanie podczerwonego obiektów znajdujących się po drugiej stronie szyby (*). Podobne właściwości mają również inne materiały o gładkich powierzchniach, w tym metale. (**)

(*) opisane właściwości szkła dotyczą pasma promieniowania podczerwonego o długości fali 7 – 12 µm, które rejestruje większość kamer termowizyjnych. (przypis tłumacza)

(**) Podobieństwo ogranicza się do faktu, że na gładkich powierzchniach rożnych materiałów widoczne są odbicia obrazu termicznego. Powierzchnie metalowe (tzn. niezabrudzone, nieutlenione i nielakierowane) mają bardzo niską emisyjność (zdolność wypromieniowywania ciepła) i dzięki temu odbijają nawet 97% promieniowania podczerwonego (w całym zakresie), podczas gdy niskoemisyjna szyba okienna odbija około 10 – 15% promieniowania podczerwonego w paśmie 7 – 12 µm. (przypis tłumacza)

Czy kamery termowizyjne widzą przez beton?

Odpowiedź na to pytanie jest generalnie taka sama jak na pytanie dotyczące ścian – czyli nie. Kamera termowizyjna jest jednak w stanie wykryć w betonie obiekt, który powoduje różnicę temperatur na powierzchni, jak na przykład rurę lub ogrzewanie podłogowe.

Czy kamery termowizyjne widzą przez metal?

Metal jest zdradliwym materiałem w świecie termografii. Błyszczący metal, czy jakikolwiek metalowy przedmiot, który jest gładki lub wypolerowany, będzie odbijał promieniowanie podczerwone, zachowując się dla podczerwieni jak lustro. Powoduje to trudności dla każdego, kto próbuje badać metalowe rurociągi lub maszyny w poszukiwaniu przegrzanych miejsc. Utleniony, oksydowany metal lub metal pokryty matową farbą lub powłoką pozwala na łatwiejsze wykonanie dokładnego pomiaru (więcej informacji w artykule: Using Low-Cost Materials to Increase Target Emissivity). Kamery termowizyjne nie mogą w żaden sposób widzieć „przez” metalowe obiekty, ale metale dobrze przewodzą ciepło i w ten sposób mogą pokazywać ciepłe lub zimne miejsca, na przykład poziomy cieczy w metalowych zbiornikach.

Czy kamery termowizyjne widzą przez drzewa?

Kamera termowizyjna nie może wykryć obiektów przez pień drzewa, ale może pomóc w poszukiwaniach ludzi bądź zwierząt na terenach leśnych. Służby ratownicze często korzystają ze sprzętu termowizyjnego do odnajdywania śladów cieplnych na terenach leśnych i niezamieszkałych.

Czy kamery termowizyjne widzą przez plastik?

Mając kamerę termowizyjną można jako ciekawostkę wykonać następujący pokaz: zasłonić ciepły przedmiot lub osobę kawałkiem cienkiej nieprzezroczystej plastikowej folii (np. torby na śmieci). Folia przepuści promieniowanie podczerwone i pozwoli kamerze termowizyjnej zarejestrować wszystko, co zostało zasłonięte, ale jest nieprzezroczysta dla światła widzialnego. Taki pokaz uda się jednak tylko z cienką folią. Grubsze folie słabiej przepuszczają promieniowanie podczerwone.

Czy kamery termowizyjne widzą w ciemności?

A teraz ekstra pytanie na koniec! Odpowiedź brzmi: tak! Ciemność w żadnym stopniu nie wpływa na pracę kamery termowizyjnej, która nie wymaga żadnego światła aby pokazać ciepło. (Więcej w artykule Thermal Imaging vs. Night Vision – porównanie działania kamer termowizyjnych i noktowizorów.)

tłumaczenie: Krystian Karpeta
30.12.2022 r.

Oryginalny tekst oraz materiał graficzny na stronie flir.eu: Can Thermal Imaging See Through Walls? And Other Common Questions