Lunety celownicze termowizyjne - jak działają?

2020-06-26

Termowizja to technologia, która umożliwia widzenie wszystkiego, co kryje się w mroku. Ale w jaki sposób tego dokonuje? Wyjaśniamy i prezentujemy, jak dobrać najlepszą lunetę termowizyjną pod kątem swoich potrzeb.

Na jakiej zasadzie działa termowizja?

Pod terminem „termowizja” rozumie się technologię pozwalającą na obrazowanie energii cieplnej. Z pewnością każdy spotkał się z nią w filmach – akcji, wojennych czy nawet science-fiction. Bohater/bohaterka znajduje się w mroku, zakłada specjalne okulary termowizyjne – i gotowe, widać wszystkich ludzi, zwierzęta, a nawet obiekty nieruchome. W jaki sposób osiąga się taki efekt? Jak wygląda to z technicznego punktu widzenia? Otóż - termowizja działa niemal w ten sam sposób jak obiektyw kamery wideo lub aparatu smartfona. „Niemal”, ponieważ jest pewna zasadnicza różnica. Obiektyw termowizyjny przechwytuje tylko fale o długości od 0,9 do 14 μm, co odpowiada pasmu emitowanemu przez energię cieplną. A ponieważ każda istota żywa i każdy obiekt mają swoją temperaturę, technologia przetwarza ją na obraz i w taki „magiczny sposób” doskonale widać, co kryje się w mroku.

Rozwiązanie to znajduje szereg zastosowań – w monitoringu, ochronie, w pracy służb porządkowych i ratowniczych, a także zastosowaniach wojskowych. Można wykonywać także termowizję do wykonywania zdjęć termicznych instalacji, co pozwala na zlokalizowanie ewentualnych usterek. No i oczywiście korzystanie z lunety termowizyjnej cenią sobie również wybierający się na nocne łowy myśliwi oraz osoby obserwujące nocne życie zwierząt.

Czym się różni termowizja od noktowizji?

Jak sugeruje sama nazwa, „termowizja” polega na temperaturze, z kolei noktowizory wzmacniają natężenie światła tak, aby ukazał się klarowny obraz. Ich działanie wymaga rozproszonego światła, którym może być choćby rozproszony blask księżyca. Dla termowizji natężenie światła nie ma znaczenia – zarówno za dnia, jak i w nocy pokaże się taki sam obraz.

Na jakie cechy lunety termowizyjnej zwrócić uwagę?

Przy wyborze lunety termowizyjnej celowniczej należy zwrócić uwagę na kilka istotnych cech. Możemy podzielić je na pierwszo- oraz drugoplanowe. Te pierwszoplanowe to przede wszystkim:

rozdzielczość obrazu - podobnie jak w przypadku smartfonów czy telewizorów, im większa będzie rozdzielczość obrazu, tym lepszy kontrast, a co za tym idzie - więcej widocznych detali;
sensor termiczny – musi być dobrany pod kątem rodzaju i miejsc obserwacji, jakie będą wykonywane za pomocą lunety; a więc należy ustalić odpowiedni zasięg (np. 1400 metrów) i zakres temperaturowy, czyli warunki termiczne panujące na miejscu; zazwyczaj standardowa luneta ma sensor termiczny pozwalający na działanie w zakresie temperatur od -20°C do 50°C;
przybliżenie – czyli maksymalne powiększenie, jakie można uzyskać; zazwyczaj podawane są dwie liczby – pierwsze oznacza podstawowe, druga – maksymalne (np. x10).

Gdy już ustalimy powyższe, należy skupić się na innych cechach, jak:

szybkość odświeżania obrazu – podawana w Hz, określa, jak wiele razy na sekundę odświeżany jest obraz. Najlepsze modele mają szybkość odświeżania 120 Hz, a przeciętna to 30 Hz, co jest wielkością wystarczającą do większości zastosowań, można jednak spotkać również 60 Hz i 9 Hz. Tej ostatniej nie polecamy.
średnica obiektywu – im większa, tym wygodniejsze posługiwanie się nim, może jednak wpływać na wagę lunety;
ochrona przed wilgocią i kurzem – jeśli planuje się używać lunety, gdy panują zmienne warunki atmosferyczne, a także w terenie suchym lub wilgotnym, dobrze upewnić się, że nie zaszkodzą jej wymienione czynniki.

Nowoczesne lunety celownicze termowizyjne do oferują możliwość nagrywania i zapisywania obrazu postaci plików wideo. Taka luneta to na przykład ATN MARS-HD (Thor). Jeśli ktoś decyduje się na nabycie takiej, warto zwrócić uwagę na załączoną do niej kartę pamięci oraz rozdzielczość wideo nagrywania. W obu tych przypadkach im większe są parametry tych elementów, tym lepiej. Wypada również sprawdzić, czy taka luneta ma możliwość korzystania z zewnętrznych kart pamięci – dzięki nim można uzyskać więcej miejsca na nagrywanie, niż jest to dane fabrycznie. Ponadto łatwiej wówczas przerzucić nagrania. Jeśli nie ma miejsca na dodatkową kartę pamięci, a do dyspozycji jest tylko pamięć wewnętrzna, nie szkodzi - wszystkie lunety z możliwością nagrywania są wyposażone w łącza, za pomocą których można podpiąć je do komputera lub laptopa i przerzucić zapisane pliki, a najbardziej zaawansowane posiadają nawet moduł Wi-Fi lub Bluetooth, dzięki któremu łatwo kopiować lub przenosić je bezprzewodowo.

W zależności od wybranego modelu lunety, może mieć on funkcje dodatkowe, jak na przykład rozpoznawanie obiektów – najlepsze lunety termowizyjne potrafią rozpoznawać obiekty na podstawie kształtu, np. człowieka. Może być to bardzo przydatne dla służb porządkowych. Inne oferują kompas elektroniczny, żyroskop czy akcelerometr. W takim wypadku najlepiej wybrać model z takimi funkcjami, jakie będą dla nas przydatne w praktyce.

A czy lunety termowizyjne mają wady?

Jedyną niedogodnością, jaką wymieniają zarówno eksperci, jak i zwykli użytkownicy, może być wyczerpywanie się akumulatora urządzenia. Modele z najbardziej pojemnymi potrafią działać z pełną mocą ok. 6 godzin i jest to niezły czas. Jednak zazwyczaj akumulator w lunecie termowizyjnej wystarcza na 3-4 godziny.

Podczas samej obserwacji można mieć problemy przy powierzchniach szklanych, a także wypolerowanych. Powód? Odbijają one energię cieplną. W obiektywie mogą wyglądać niczym lustro. Jednak problem ten wystąpi tylko w terenie zabudowanym – gdy np. używa się lunety do nocnej obserwacji zwierząt, trudno spodziewać się napotkania w terenie takich powierzchni.

Alternatywą dla lunet termowizyjnych są lornetki termowizyjne, których zasada działania jest identyczna.