Termovízne kamery sa už desaťročia vo veľkej miere využívajú v mnohých priemyselných odvetviach: vojaci nachádzajú ciele cez termálne zameriavače, polícia ich inštaluje na helikoptéry, aby hľadali ľudí, a stavební robotníci používajú senzory na nájdenie zdrojov studeného vzduchu presakujúceho do domov. Na zistenie teplotných odchýlok okolitých vecí dnes stačí zakúpiť termokamery pre smartfóny alebo tablety vo forme set-top boxu.
Jack of all trades
Lov na Arnolda Schwarzeneggera v klasickom Predátorovi z roku 1987 nemusí byť vašou silnou stránkou. Využitie termokamery je ale dnes dosť – nájsť nezvestnú mačku ukrývajúcu sa v tme pod verandou, diagnostikovať upchaté potrubie v kúpeľni alebo zistiť, koľko propánu zostalo v nádrži plynového grilu. Tieto kamery nám umožňujú vidieť predtým neviditeľnú termálnu krajinu a odhaľujúc úžasné svety okolo nás.
Sú tu tiež obmedzenia. Napríklad sklo dobre prepúšťa viditeľné svetlo, ale filtruje infračervené žiarenie, ktoré nazývame teplo. Vďaka tomu sú okná praktickynepriehľadné pre termokamery. Zariadenie môže ukazovať teplotu povrchu skla, ale ak niekto stojí za oknom bez toho, aby sa ho dotkol, potom zostane táto osoba takmer neviditeľná, hoci je vidieť tepelný odraz v skle. To je dôvod, prečo šošovky termokamier nie sú vyrobené z bežného skla, ale vyžadujú špeciálne materiály ako germánium, ktoré prepúšťa infračervené svetlo.
Rozlíšenie je oveľa nižšie ako pri bežných multi-megapixelových fotoaparátoch zabudovaných v dnešných smartfónoch. Obrázky sú rozmazané a rýchlosť videa je nízka. Ale pri tomto všetkom je ten pocit človeka, ktorý sa pozerá do úplnej tmy a vidí živú termálnu krajinu, jednoducho neopísateľný.
Flir One vs Seek Thermal
Ak na Googli hľadáte termokameru pre smartfón, tak výrobcov nie je až tak veľa. Dajú sa spočítať na prstoch jednej ruky. Aj čínska termokamera do smartfónu je vzácnosťou. Spomedzi tejto hŕstky výrobcov sú najvýznamnejšie systémy Seek Thermal a Flir. Ich fotoaparáty je možné pripojiť k telefónnemu konektoru. Seek má výhodu veľkosti: termokamera pre smartfóny so systémom Android je menšia ako 9-voltová batéria, zatiaľ čo Flir One je o niečo širší ako iPhone 5S a takmer dvakrát tak hrubý. Obe zariadenia sú chránené pred poškodením pri prenášaní v taške, no Seek je tiež vodeodolný a vyzerá oveľa odolnejšie.
Thermal Smartphone Imager Seek nemá vypínač, batériu ani nabíjací port. Vďaka tomu je dizajn fotoaparátu veľmi dobrýelegantný, jednoduchý, bez akýchkoľvek ďalších káblov či nabíjačiek. Tá ale poriadne zaťažuje batériu telefónu. Flir používa iný prístup s internou batériou, ktorú je potrebné nabíjať pomocou priloženého mini USB kábla. Batéria vydrží hodinu nepretržitého používania.
Ďalším rozdielom, vďaka ktorému je FLIR pre väčšinu ľudí najlepšou voľbou, je to, že má dve kamery, tradičnú VGA kameru a termálnu. Obraz v reálnom čase v telefóne pozostáva z dvoch kanálov. Súčasne vysoko kontrastné obrysy plnofarebnej kamery poskytujú potrebnú jasnosť teplotných zrazenín. To je užitočné najmä vtedy, keď sa k obrázkom potrebujete vrátiť neskôr. V opačnom prípade je ťažké pochopiť, čo presne je na obrázku zachytené.
Obe kamery sú dostupné pre zariadenia Lightning a Android s konektorom micro-USB.
Termokamera Seek pre smartfóny a tablety je set-top box, zatiaľ čo FLIR ONE je vyrobený vo forme nárazníka pre iPhone. Napriek rôznym tvarovým faktorom zariadenia spája vysoká kvalita zostavenia, stabilný výkon a užívateľsky prívetivý dizajn.
FLIR ONE: termokamera pre smartfóny. Popis
V prvej generácii FLIR ONE boli VGA kamera s viditeľným spektrom a infračervený snímač Lepton Far Infrared skombinované do úhľadnej, odnímateľnej „sánky“, ktorú bolo možné v prípade potreby vytiahnuť. Nárazník zostal na iPhone celý čas a lyžiny sa odpojilinabíjanie cez micro USB. V modeloch pre iOS a Android sa od tohto riešenia upustilo v prospech samostatného set-top boxu.
Na rozdiel od funkcie Seek, ktorá je napájaná z vášho telefónu, má ONE vstavanú batériu. Treba poznamenať, že ONE FLIR nefunguje ako externá batéria pre iPhone, všetku energiu spotrebúva tepelný senzor a kamera.
Toto rozhodnutie trochu „vypĺňa“štíhly profil iPhonu 5s. Klenutý tvar a výrez pre šošovku a blesk robia mäkkú polykarbonátovú konštrukciu vizuálne ťažšou, než v skutočnosti je.
S výnimkou dvoch log sa dizajn bez ozdôb zhoduje so zvyškom špičkových produktov spoločnosti. Port micro-USB, indikátor stavu nabíjania a výrez na slúchadlá sú na spodnej strane, zatiaľ čo termokamera, prepínač režimov a kryt objektívu sú na zadnej strane. Viacfarebná LED dióda je namontovaná priamo nad kamerami, aby signalizovala stav napájania a úspešnú kalibráciu.
Tenký nárazník má výrezy pre prístup k tlačidlám hlasitosti a stlmeniu zvuku, zadnej šošovke a portu osvetlenia, reproduktoru, konektoru pre slúchadlá, mikrofónu a dokonca aj logu Apple.
Seek Thermal: termokamera pre smartfóny. Vlastnosti
Seek má veľkosť palca a pridáva 2,5 cm k celkovej výške telefónu, keď je zapojený. Hrúbka zariadenia je dostatočná na to, aby príliš nepresahovala profil smartfónu.
Puzdro na horčík v Seekku je takmer bez tiaže, ale bude to chvíľu trvaťzvyknúť si na „bradu“navyše. Pretože Lightning konektor iPhonu alebo micro-USB Androidu sú jediným bodom kontaktu s telefónom, tenký kovový výstupok má funkciu podpory celej konštrukcie, čo znamená, že modul môže pri kolízii jednoducho spadnúť.
Externá termokamera pre smartfóny a tablety je atraktívna, má malú veľkosť so sústrednými kruhmi okolo šošovky vyrobenej z chalkogenidovej šošovky, materiálu bežne používaného vo fotonike. Na tradičných šošovkách tieto ryhy odkláňajú odrazené svetlo, ale tu sú skôr na parádu.
Dodávané s pevným puzdrom vyplneným hrubou ochrannou gumou s výrezom pre zariadenie pre spoľahlivú ochranu počas prepravy.
Technológia MSX
Termokamery pre smartfóny FLIR a Seek využívajú úplne odlišný hardvér a softvér.
Ako je uvedené vyššie, FLIR používa dva špecializované senzory na vytvorenie hybridného termosnímku. Tento systém, predávaný ako MSX, kombinuje vizuálne informácie z kamery VGA a údaje o teplote zachytené snímačom Lepton 80x60 spoločnosti FLIR. Tento prístup poskytuje pôsobivé výsledky a dáva jasný tvar rozmazaným tepelným škvrnám.
V praxi je duálny senzor kalibrovaný tak, že nie je potrebné neustále nastavovať paralaxu, ak sú objekty v dostatočnej vzdialenosti od telefónu (viac ako jeden meter).
V tomto prípade je prelínanie MSX nepostrehnuteľné, no na krátke vzdialenosti sa paralaxa stáva čoraz viacdôležitejšia otázka. Aby ste to kompenzovali, musíte použiť aplikáciu FLIR ONE Closeup, ktorá používateľom umožňuje manuálne upraviť body horizontálneho zlúčenia MSX. Program funguje v štandardných farebných režimoch, ale chýbajú mu jemnejšie úpravy, ktoré ponúka hlavný program FLIR, ako napríklad nastavenie emisivity na úpravu schopnosti materiálu vyžarovať tepelnú energiu.
Užitočné nástroje
Odozva obrazu je okamžitá – oneskorenie je cítiť iba pri posúvaní. Rovnako rýchle je aj spracovanie fotografií. Nahrávanie videa sa spustí okamžite a nástroje na úpravu obrazu, ktoré poskytuje FLIR ONE, sú špičkové. Z nich je najužitočnejší bodový merač, ktorý dokáže dešifrovať hodnotu tepelného podpisu ako údaj teplomera z ľubovoľného zvoleného bodu.
Je tu jeden nepohodlný aspekt dizajnu FLIR ONE, a to je samokalibračný mechanizmus. Z času na čas aplikácia vyžaduje, aby ste stlačili prepínač umiestnený tesne pod duálnym objektívom. Keďže prst je už spravidla v požadovanej polohe, nie je to ťažké, ale program vás žiada, aby ste tento postup vykonávali stále. Prepínanie spôsobí, že sa celý telefón hýbe, čo ničí kvalitu videa.
Kalibrácia resetuje snímač, nie paralaxu MSX, takže vykonanie tejto operácie nastavenia nie je nevyhnutné pre kvalitu obrazu. Pre presné údaje je však potrebné pravidelné nastavovanie.
Spoľahlivý softvér FLIR ONE
FLIR so svojou bohatou históriou vojenských a profesionálnych termovíznych riešení vybavil svoj hardvér robustnými programami, ktoré umožňujú rôzne režimy prevádzky, zobrazenie teploty a ďalšie. Bohužiaľ, veľa funkcií je distribuovaných medzi rôzne aplikácie, čo nie je príliš pohodlné.
Je zrejmé, že niektoré funkcie nemusia používatelia potrebovať – profesionáli nepotrebujú termálnu panorámu, ale množstvo súborov zahlcuje obrazovku a vyžaduje neustále prepínanie medzi programami, aby našli ten správny nástroj. Konsolidácia je nevyhnutná.
Pokiaľ ide o samotné aplikácie, napríklad FLIR ONE Paint vám umožňuje vymaľovať obyčajnú fotografiu pomocou tepelných údajov. Program rozdelí MSX fotografické dáta na dva rôzne obrázky, ktoré je možné následne zmiešať ručne.
FLIR ONE Timelapse je ďalší užitočný nástroj, ktorý vám umožňuje fotografovať v intervaloch niekoľkých sekúnd alebo minút a prehrávať ich v režime videa.
Senzor skutočnej teploty
The Seek Thermal Imager pre smartfóny so systémom Android používa „skutočný tepelný senzor“alebo mikrobolometer na báze oxidu vanádu, ktorý je schopný detekovať vzdialené infračervené žiarenie v rozsahu 7,2 až 13 mikrónov. Podľa údajového listu má senzor celkovo 32 136 tepelných pixelov na matici 206 x 156 bodov.
Termálne kamery pre smartfóny Seek a FLIR používajú úplne odlišné senzory. Keďže prvý sa spolieha výlučne na tepelný senzor, jeho výstupný obraz je guľovitý a neostrý. Bez ostrých hrán a kontrastných tónov FLIR s dvoma objektívmi sú zábery vyhľadávania klamlivo rozmazané. S vyšším počtom pixelov zachytí True Thermal Sensor oveľa viac informácií ako Lepton FLIR.
Ďalšia oblasť, v ktorej Seek prekonáva FLIR, je v rozsahu zistiteľných teplôt od -40 °C do 330 °C a testy to potvrdzujú. Maximálna teplota, ktorú FLIR ONE dokáže, je 100°C. Pri meraní teplôt výrazne nad 330° sa softvér Seek zrúti a začne ukazovať hodnoty v desiatkach tisíc stupňov. Ale toto je s najväčšou pravdepodobnosťou nejaká menšia chyba.
Namiesto neustáleho manuálneho resetovania teplotného senzora vykonáva Seek túto úlohu automaticky pri zmene teploty v komore. Činnosť elektromechanickej uzávierky sprevádza jemné cvaknutie, no jej počuteľnosť je minimálna.
Seek ponúka 3 úrovne IR citlivosti, detekciu, rozpoznávanie a identifikáciu na vzdialenosti 300 m, 75 m a 45 m. Zorné pole 36° je nepohodlné pri fotografovaní zblízka. Môžete použiť digitálny zoom, ale kvalita klesne natoľko, že je takmer nemožné ho použiť.
Bohaté funkcie
Jediná aplikácia Seek je dobre zostavená a má veľa skvelých funkcií, ktoré uspokoja profesionálov aj fanúšikov. Spolu s niekoľkými režimami zobrazenia - farebný, biely, čierny atď. - program zobrazuje maximálne aminimálne teploty, čo je veľmi užitočné pri hľadaní predmetov v tme. K dispozícii je aj prahový režim na detekciu tepelných podpisov nad určitou úrovňou, čo je užitočné pri použití v horúcom prostredí, ako je napríklad motorový priestor auta.
Thermal+ je podobný náteru FLIR Paint a prekrýva údaje o teplote na bežnom obrázku. Bohužiaľ, táto funkcia využíva fotoaparát, ktorý je vzdialený 12 cm na opačnom konci telefónu. Paralaxa nie je vypočítaná presne, čo spôsobuje nesprávne zarovnanie obrazu.
Pre a proti
Za 250 USD za termovíziu pre smartfón s Androidom môže FLIR ONE stáť viac ako telefón, ku ktorému sa pripája, no pre niektorých sa presnosť polohy, ktorú ponúka technológia MSX, oplatí.
Seek Compact má rovnakú cenu a má vyššie rozlíšenie snímača, hoci obrázky, ktoré vytvára, nie sú také dokonalé.
FLIR ONE je termokamera pre smartfóny s najpriaznivejšími používateľskými recenziami. Zákazníci milujú prekrytie MSX pre detailné obrázky, vlastnú batériu a výkonný softvér na spracovanie obrazu.
Medzi nevýhody patrí potreba pravidelnej kalibrácie snímača, špecifický dizajn modelu nárazníka pre iPhone 5/5s, softvér rozdelený na samostatné komponenty.
Pozitívnou kvalitou Seek Thermal je prítomnosť rýchleho samokalibračného senzora a negatívom je úzke zorné pole a nízke detaily obrazu.
Z pohľaduCelková kvalita FLIR ONE je porovnateľná s konkurenciou, ale zaostáva, pokiaľ ide o detekciu tepla. Čo však snímaču Lepton chýba na citlivosti, to vynahradzuje prekrytím VGA fotoaparátu pre neuveriteľné detaily. Zábery FLIR ONE vyzerajú úžasne a softvér je solídny, aj keď roztrieštený. Bez ohľadu na zvolenú termovíznu kameru smartfónu však ktorákoľvek z nich poskytne pohľad na svet, ktorý sme predtým nevideli, a to aj napriek tomu, že je vždy pred našimi očami.
