التصوير الحراري DIY من الكاميرا
ربما شاهد الكثير من الناس فيلم "Predator" وكانوا يشعرون بالغيرة قليلاً من القدرة على رؤية الإشعاع الحراري، مثل الكائن الفضائي سيئ السمعة. وتبين أن هذه الميزة يمكن استخدامها ليس فقط للصيد، ولكن أيضا في العديد من مجالات الإنتاج والطب. وهذه المتعة ليست باهظة الثمن - جهاز تصوير حراري، ويمكنك صنعه بيديك حتى من كاميرا لا كاميرا نقطة واطلاق النار. كيفية القيام بذلك وأين يمكن استخدام الجهاز هو موضوع مقال اليوم.
محتوى المقال
ما الذي يمكنك استخدامه للتصوير الحراري؟
بالإضافة إلى المؤثرات الخاصة في أفلام الخيال العلمي يجد الجهاز التطبيقات التالية:
- السيطرة على تسرب الطاقة — نظرًا لأن الاتصال السيئ يؤدي إلى تسخين الموصلات، فإن التصوير الحراري يجعل من الممكن التعرف على هذه المشكلة بسهولة؛
- درجة خصائص العزل الحراري المباني قيد الإنشاء
- كبديل جهاز الرؤية الليلية - للكشف عن القوى البشرية والمعدات للعدو؛
- من رجال الانقاذ - الكشف عن الحرائق والبحث عن الأشخاص والخروج المحتمل من المبنى وتقييم الوضع؛
- في الطب - التعرف على الأشخاص الذين يعانون من ارتفاع درجات الحرارة في حشد من الناس وتحديد أمراض الجسم، بما في ذلك البؤر السرطانية؛
- في علم المعادن والهندسة الميكانيكية — للحصول على فكرة عن عدم تجانس تسخين الأشياء.
بالإضافة إلى ما سبق، يتم استخدام التصوير الحراري في التلسكوبات الفلكية والمراقبة البيطرية وأنظمة القيادة الليلية.باختصار، نطاق استخدامه بالتأكيد لا يقتصر على الصيد.
مبدأ تشغيل الجهاز
دون الخوض في غابة الفيزياء، سأخبرك: جميع الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر المطلق تنبعث منها حرارة. منتصف الأشعة تحت الحمراء (7-14 ميكرون)، غير مرئي للعين البشرية، أقصى درجة من الإشعاع للأجسام التي تبلغ درجة حرارتها -50 إلى +50 درجات. يعكس عرض جهاز التصوير الحراري صورة ملونة لاختلاف درجة حرارة السطح قيد الدراسة. يحدث تدرج اللون في النطاق ألوان قوس قزح من البنفسجي إلى الأحمر، حسب درجة تسخين السطح.
تعتبر درجات الحرارة التي تصل إلى عدة مئات من الدرجات مثيرة للاهتمام بالنسبة لبعض عمليات الإنتاج. الطول الموجي للإشعاع في هذا الطيف أقصر - 3-7 ميكرون. ولكن وفقا لمبدأ التشغيل، فإن الأجهزة المستخدمة للقياسات، بغض النظر عن درجات حرارة التشغيل، متطابقة تماما.
إذا كانت درجة حرارة الجسم حوالي ألف درجة، فلن تكون هناك حاجة للأجهزة المساعدة، ويكون التوهج مرئيًا للعين المجردة.
تشغيل الجهاز يتضمن ثلاث مراحل رئيسية:
- تسجيل الإشعاع في نطاق الأشعة تحت الحمراء.
- تحويل البيانات المسجلة إلى قيم رقمية؛
- عرض المخطط الحراري الناتج، أي خريطة حرارية لسطح الجسم المرصود.
تسمح الأجهزة الحديثة بمثل هذه التحويلات وتحصل على الصور دون أي تأخير تقريبًا، في الوقت الحقيقي.
كيفية تحويل الكاميرا إلى تصوير حراري
في الواقع، لن تضطر إلى إعادة أي شيء خاص. في البداية، تستقبل مصفوفة الكاميرا الأشعة تحت الحمراء. شيء آخر هو أن الشركات المصنعة وضعت فيها ما يسمى المرشحات الحراريةوالتي تعكس أو تمتص الأشعة تحت الحمراء المتساقطة على سطحها.
وبطريقة أخرى، يسمى هذا الفلتر مرآة حرارية، في النسخة البرجوازية - "المرآة الساخنة". ونتيجة لذلك، يصبح الطيف الذي تراه مصفوفة الكاميرا مطابقًا تقريبًا لما تراه العين البشرية.
إذا قمت بإزالة مرشح الأشعة تحت الحمراء من الكاميرا، فسوف يبدأ العمل كتصوير حراري. يمكنك (ولكن ليس بالضرورة) تثبيته بدلاً من ذلك مرشح الطيف المرئي. كما تبين الممارسة، فإنه لا يلعب دورا خاصا وليس له أي تأثير تقريبا على تشغيل الجهاز.
بالإضافة إلى الكاميرا، يمكن أن يكون ما يلي بمثابة موضوعات اختبار (أو ضحايا - اعتمادًا على كيفية سير العملية) لتصنيع الجهاز المعجزة:
- هاتف ذكي؛
- كاميرا فيديو؛
- كاميرا ويب؛
- مستشعر الأشعة تحت الحمراء.
لن أصف تقنية تحويلها، لأن هذه قصة مختلفة تمامًا. وتكنولوجيا التعديل أكثر تعقيدا، والتكاليف أكبر بكثير.
لماذا تعد أجهزة التصوير الحراري باهظة الثمن وكلها ذات دقة منخفضة؟ يبدو أن الشركات المصنعة لا تفهم أنه يمكن إعداد كل هذا بسهولة وبساطة. وهنا لدينا رجل يعرف، لكنه لن يخبر أحداً - أحسنت، ربما يعمل كبطل لضباط المخابرات.
لكن لا تنس أنه لن ينجح، لأنه لا يوجد شيء لتصفية إشعاع الخلفية. على الأكثر، يمكنك تمييز قطعة من الجليد عن الصهارة، دون دقة كافية.
إيييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييييي، ،،،، كل من المؤلف وProsha - ليس لدي كلمات، فهم يجلسون على الإنترنت ويتحدثون عن البدع. إن ما يصنعونه من الكاميرا والمعدات المماثلة للتصوير الحراري له علاقة بعيدة كل البعد عن المتوسط، هل سبق لك أن حملت جهازًا محولاً بين يديك؟ ليست هناك حاجة لتضليل المستخدمين.
إذا كنت تريد جهاز تصوير حراري بيديك، فقم بشراء مصفوفة الأشعة تحت الحمراء، فهي عادة ما تكون باهظة الثمن، وما رأيته في سوق الإلكترونيات (بالمناسبة، هناك واحد) هو دقة تصل إلى 640 × 480 كحد أقصى، ولكن هناك هو قرار صغير جدًا بالنسبة للأموال المتاحة. لكن في الواقع، لا تحتاج مصفوفة التصوير الحراري إلى قدر كبير من الدقة؛ فالأمر كله يتعلق بالبرامج الثابتة. هناك مجموعة من الأدلة الجيدة حول كيفية تجميع جهاز تصوير حراري حقيقي ووميضه، إذا لم تكن بحاجة إلى دقة كبيرة وتحتاج إلى إلقاء نظرة على الأسلاك وزوايا المنزل والبطاريات.
وصرخت: وما في المقال هرطقة كاملة.
بالتأكيد.
بالنسبة للمؤلف - حسنًا، قد ترى الأشعة تحت الحمراء القريبة، ولكن ما المغزى من ذلك، فاللحم الرئيسي موجود في الأشعة تحت الحمراء البعيدة، وهو بالضبط ما تدركه أجهزة قياس الميكروبولومتر. هنا 80 × 80 باهظ الثمن، ناهيك عن 640 × 480، وإلا فإن الجميع أحمق، أنا الوحيد - دارتاجنان على حصان وقبعة بيضاء!
يكذب. لدي كاميرا قديمة غير ضرورية متناثرة. لقد قمت بتفكيكه وإزالة الفلتر. و…. جميع الصور باللون الوردي.
ظهرت أجهزة تصوير حرارية صغيرة مقابل 5000 روبل في جمعة.
تحويل أسطوانة غاز إلى قمر صناعي للاتصالات، لن أصف في الواقع الفروق الدقيقة (طويلة ومكلفة)، ولكن يجب أن ينجح الأمر حقًا.
المغزى من هذا المنشور: "يمكنك القيام بذلك، لكن بالطبع لن أخبرك كيف"
بريدوبوست
أضحك من المقال ومن غباء الجهل بالفيزياء الأولية والإلكترونيات. في جوهرها، ما تم وصفه سوف يتحول إلى حماقة من كاميرا مكسورة.
نظرًا لأن الزجاج البصري العادي يكون معتمًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسط، فإن بصريات أجهزة التصوير الحراري مصنوعة من مواد خاصة. غالبًا ما يكون الجرمانيوم، لكنه باهظ الثمن، لذلك يتم استخدام زجاج الكالكوجينيد وسيلينيد الزنك أحيانًا. ولأغراض المختبرات، يمكن أيضًا تصنيع البصريات من أملاح معينة، مثل ملح الطعام، والتي تكون أيضًا شفافة في نطاق الطول الموجي المطلوب. نعم، وهي في الأساس بصريات، ولكنها ليست مثل المصفوفة.
المؤلف يعطيك اثنين.
رو التلقائي-
تم تصنيع أجهزة التصوير الحراري من الكاميرات لفترة طويلة. تكمن الصعوبة برمتها في أن زجاج العدسة يمتص الأشعة تحت الحمراء. والمواد الخاصة لعدسات الأشعة تحت الحمراء باهظة الثمن بشكل لا يصدق. البلاستيك، على عكس الزجاج، ينقل ضوء الأشعة تحت الحمراء. لكن لن يقدم لك أحد عدسة بلاستيكية جاهزة، بل سيتعين عليك أن تصنعها بنفسك. ومع ذلك، فقد رأيت عدسات مكبرة شبه كروية معروضة للبيع على الإنترنت. من أجل الرخص، يتم صبها من البلاستيك. تكلف حوالي مائتي روبل. كل ما تبقى هو صنع الجسم.