Czym jest czułość termiczna NETD? Termoseria - część 1

Co to jest NETD w kamerach termowizyjnych?

Kamery termowizyjne należą do specjalistycznej grupy rozwiązań w zakresie systemów wizyjnych. W przeciwieństwie do standardowych kamer, tego rodzaju urządzenia dedykowany są wyłącznie do obserwacji tego, co niewidoczne dla ludzkiego oka - czyli promieniowania podczerwonego. Urządzenia termowizyjne są w stanie tworzyć obrazy obiektów na podstawie emitowanego przez nie ciepła, pozwalając operatorom nie tylko obserwować daną scenę nawet w warunkach całkowitej ciemności, ale także w czasie rzeczywistym zmierzyć temperaturę obserwowanej powierzchni. Jednym z najważniejszych parametrów, które wpływają na dokładność odwzorowanego obrazu termowizyjnego jest czułość termiczna - czyli NETD (ang.Noise Equivalent Temperature Difference). Parametr ten omówimy w dzisiejszym wpisie - zapraszamy do lektury.

Minimalna różnica temperatur

Tak jak wspomnieliśmy, parametr NETD, zaraz obok rozdzielczości optycznej mikrobolometru (którą wyjaśnimy w kolejnym artykule), odgrywa kluczową rolę w jakości obrazów generowanych przez kamerę. Jest on niejako miarą czułości kamery na różnice temperatur i określa najmniejszą wartość tejże różnicy, jaką urządzenie jest w stanie zarejestrować. W bardziej technicznym języku NETD to miara wartości szumu detektora podczerwieni, czyli inaczej poziomu zakłóceń obrazu w kamerze termowizyjnej. Miara ta wskazuje, jaka ilość promieniowania cieplnego jest wymagana, aby stosunek sygnał/szum wyniósł równo 1. 

Ogólnie rzecz ujmując, im niższą wartość NETD, tym bardziej czuła i dokładna kamera oraz lepszej jakości obraz.

Wartość parametru NETD jest zazwyczaj  określana w milikelvinach (mK). Dla typowych termowizyjnych kamer CCTV wynosi ona 50mK - 100mK. Wśród celowników i lunet termowizyjnych oraz  kamer diagnostycznych można spotkać modele o czułości nawet poniżej 20mK.

Obraz 1. Porównanie obrazu w termowizji dla różnych wartości NETD

Wybór kamery - czy zawsze czułość ma kluczowe znaczenie?

Należy pamiętać, iż na samą wartość NETD kamery termowizyjnej wpływa wiele różnych czynników, takich jak rodzaj zastosowanego przetwornika, jego wielkość oraz ogólna konstrukcja urządzenia. Niektóre rodzaje kamer (takie jak wspomniane lunety czy też ręczne termowizory) są projektowane z naciskiem na wysoką czułość i niskie wartości NETD, podczas gdy inne mogą być zoptymalizowane pod kątem innych cech wydajności, takich jak rozdzielczość matrycy lub szerokość pola widzenia. To, czy czułość kamery będzie miała istotny wpływ na jej pracę, zależy w znaczącym stopniu od jej przeznaczenia.

Przykładem urządzenia, gdzie czułość nie gra głównej roli, jest kamera bispektralna do ochrony perymetrycznej - w tego typu urządzeniach pasmo termiczne wykorzystuje się do zwiększenia skuteczności algorytmu detekcji ruchu - sama jakość obrazu termowizyjnego jest mniej istotna.

Obraz 2. Widok z kamery bispektralnej - termowizja (z lewej) i standardowy tryb z podświetleniem IR (z prawej)

Należy również pamiętać, iż przy porównywaniu różnych modeli kamer istotną jest informacja, dla jakiej wartości temperatury oraz jakiej wartości przesłony został wyznaczony parametr czułości. Przykładowo - kamera bispektralna Hikvision DS-2TD2617-6/QA; NETD <35mk (@25°C, F:1,1)

Im wyższa temperatura podawana przy parametrze NETD tym lepiej.

Kamery CCTV, inspekcyjne, termowizory

Podsumowując, wartość parametru NETD kamery termowizyjnej mać znaczący wpływ na jakość obrazów generowanych przez urządzenie. Model o wysokiej czułości wykryje  subtelne różnice temperatur, które byłyby trudne do zauważenia w przypadku kamery o wyższej wartości NETD. Jest to szczególnie ważne wszędzie tam, gdzie dokładny pomiar amplitudy temperatury jest istotny — na przykład przy kontroli izolacji cieplnej budynków, a także w pracy na dużych odległościach; w ratownictwie lub też w operacjach wojskowych

W naszym sklepie internetowym oferujemy szeroki wybór rozwiązań z zakresu termowizji — zarówno o zastosowaniu cywilnym i osobistym, jak i przemysłowym. Jeśli są Państwo zainteresowaniu tego typu urządzeniami, to gorąco zachęcamy do kontaktu z działem obsługi klienta w celu określenia indywidualnych potrzeb i dobrania modeli spełniających wymagania inwestora.