How Do Thermal Cameras Work? 熱像儀如何工作？
紅外熱像儀是將熱能（熱量），轉化為可見光以分析特定物體或場景的設備。生成的圖像稱為熱譜圖，並透過稱為熱成像的過程進行分析。紅外熱像儀是一種複雜的設備，可以處理捕獲的圖像，並將其顯示在螢幕上。這些圖像可用於即時診斷，或透過專門的軟體進行處理，以進一步評估、準確性和報告輸出。紅外熱像儀將溫度測量提升到一個新的水準；你得到的不是溫度的數字，而是顯示表面溫差的圖片。
熱像儀能看到什麼？
可見光是我們每天都能看到的東西。它是我們能看到的電磁波譜中唯一的一部分。可見光在電磁波譜中只佔很小的一部分，而紅外輻射 (IR) 佔的比例更大。如果我們想了解頻譜的其他部分發生了什麼，我們需要專門的設備。
所有物體都會在不同的水準上吸收、反射和有時傳輸能量。不同的材料會以不同的速率釋放熱量或冷能。正是這種能量可以被紅外設備檢測，並顯示為圖像。
熱像儀應用和用途
熱像儀最初是在朝鮮戰爭期間為軍事用途而開發的，現已遷移到其他領域並發現了許多用途。消防員使用它們來透視煙霧、尋找人員並定位火災熱點。執法部門使用該技術來管理監視活動、定位和逮捕嫌疑人、調查犯罪現場，以及進行搜救行動。電力線維護技術人員定位過熱接頭和部件，以消除潛在故障。在隔熱出現故障的地方，建築施工技術人員可以看到熱洩漏，以提高冷卻或加熱的效率。人類和其他溫血動物的生理活動，如發燒，也可以透過熱成像進行監測。它們也是房屋檢查員使用的常用工具。
熱像儀功能
購買的紅外熱像儀具有僅讀取顯示幕上，固定中心十字準線溫度的最少功能，或者俱有允許用戶選擇多個可移動十字準線，並在它們之間進行比較，以顯示高、低和顯示幕上的平均溫度。紅外熱像儀具有用戶可選擇的多種調色板，例如黑色/白色、鐵色或彩虹色。鐵質調色板最常被房屋檢查員使用。黑/白調色板有助於辨識圖像上的細節，而彩虹調色板在顯示溫度差異方面，具有最佳的熱靈敏度。請參閱下面一些調色板的示例圖像。
在熱像儀中尋找什麼
有許多組件會影響熱像儀的品質和成本。兩個最重要的因素是檢測器解析度和熱靈敏度。
檢測器解析度描述像素數。最常見的分辨率是 160 x 120、320 x 240 和 640 x 480 像素。一個 320 x 240 的探測器，產生一個由 76,800 個像素組成的圖像。由於每個像素都有一個與之相關的溫度，即 76,800 個溫度數據點。更高的解析度也會產生明顯更清晰的圖像。
熱靈敏度是攝影機可以檢測到的最小溫差。0.05° 的靈敏度意味著攝影機可以在只有百分之五的溫差的情況下區分兩個表面。
另一個需要考慮的重要因素是熱像儀的溫度範圍。該範圍表示攝影機可以測量的最低和最高溫度（-4°F 到 2200°F 是典型的）。
為了獲得最好的熱圖像進行分析，可以對大多數熱像儀進行四項調整：聚焦、發射率設置更改、反射溫度設置更改和熱調諧。在選擇熱像儀時，必須考慮這些調整中的每一個。
就像標準攝影機一樣，熱成像攝影機的鏡頭需要對焦，以增強圖像的清晰度。大多數攝影機可以透過扭轉鏡頭來對焦。更複雜的攝影機具有按鈕式對焦。
發射率是當兩個物體處於相同溫度時，物體發射的輻射量，與完美的輻射發射器的輻射量相比。在進行溫度測量或比較兩個不同物體的溫度時，調整發射率很重要。並非所有攝影機都允許用戶輸入反射溫度。
反射溫度設置允許用戶補償周圍物體，反射到物體上的溫度。就像發射率一樣，反射溫度在進行溫度測量，或比較兩個物體的溫度時很重要。並非所有攝影機都允許用戶輸入反射溫度。
熱調諧攝影機涉及調整攝影機，在手動查看模式下看到的跨度或溫度範圍。手動模式允許用戶將跨度調整到所需範圍，並且攝影機將始終顯示該溫度範圍。使用手動模式最好用於顯示正在查看的對象的溫差。
熱像儀的局限性
由於熱能可以從光亮的表面反射，因此熱成像攝影機無法透過玻璃看到東西。紅外線熱像儀可用於收集有關牆壁內部的資訊，但它們無法透視牆壁。同樣重要的是要知道，不應將熱像儀用作是否存在問題的唯一決定因素。應始終使用其他儀器來確認問題。
常見問題
問：3000 美元和 10,000 美元的攝影機最大的區別是什麼？
答：最大的區別通常是解析度。解析度越高，畫面清晰度越好。這也轉化為更遠距離的更好圖片，類似於普通數位相機的百萬像素。
問：紅外熱像儀可以透視物體嗎？
A : 不能。紅外線熱像儀只能檢測熱量；他們不會「看穿」固體物體、衣服、磚牆等。他們會看到物體表面散發出來的熱量。
問：夜視和熱成像有區別嗎？
答：是的。夜視至少依賴於非常低的光（低於人眼可以檢測到的光）來放大它，以便它可以產生圖像。夜視在完全黑暗中不起作用，而熱成像可以，因為它只能「看到」熱量。
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