A tecnologia de imagem térmica em poucas palavras

As lentes de germânio de alta qualidade permitem que a radiação térmica de ondas de comprimento de onda longo seja projectada para um sensor de imagem. Quando se utiliza uma câmara de imagem térmica para olhar através de uma janela ou para uma pessoa que usa óculos, torna-se evidente que o vidro convencional não transmite radiação térmica de onda com comprimento de onda longo.

Dependendo de como e onde planeia utilizar o dispositivo de imagem térmica, as distâncias focais maiores ou menores podem ser mais adequadas. Os dispositivos de imagem térmica com distâncias focais mais pequenas têm normalmente um alcance mais curto, mas um campo de visão maior e uma maior profundidade de campo, ou seja, uma distância maior que é captada com nitidez. São particularmente adequados para a caça em zonas florestais e permitem uma boa visão geral. Um dispositivo de imagem térmica com uma distância focal longa destaca-se devido ao seu longo alcance e é adequado para a caça em campo aberto, tornando possível identificar com precisão pequenos detalhes a longas distâncias.

Dependendo do caso de utilização pretendido, é necessário decidir sobre uma distância focal ou escolher uma câmara de imagem térmica com uma lente intermutável.

Como funciona um microbolómetro (sensor)?
O microbolómetro é, por assim dizer, o coração da câmara de imagem térmica. O sensor térmico converte a radiação de calor em sinais eléctricos.

1. A radiação de calor atinge um pixel individual.
2. É absorvida por uma membrana extremamente fina, especialmente fabricada para o efeito
3. Esta membrana aquece devido à radiação térmica
4. Quando a temperatura do absorsor se altera, a sua resistência eléctrica também se altera
5. A resistividade é medida e utilizada para gerar a imagem.

O que significa densidade de píxeis?
O número de píxeis corresponde ao número de células detetoras. Se, por exemplo, um dispositivo for indicado como tendo uma resolução de píxeis de 640 x 480, como é o caso do ZEISS DTI 6, isso significa que o detetor tem 640 píxeis ao longo do eixo horizontal e 480 píxeis ao longo do eixo vertical. Quanto mais elevado for o número, mais nítida é a imagem e melhor é a qualidade expectável do zoom.

A densidade de píxeis refere-se à distância entre os centros de dois píxeis num microbolómetro.
Uma densidade de píxeis mais pequena significa que cada pixel é mais pequeno. No entanto, uma pequena densidade de píxeis nem sempre é uma vantagem. Para obter resultados de imagem ideais, os componentes ópticos têm de ser adaptados à densidade de píxeis. A redução da densidade píxeis, por exemplo, resulta num campo de visão mais pequeno, desde que todos os outros componentes permaneçam inalterados. O aumento do número de píxeis resulta numa maior resolução, mantendo o grande campo de visão. Se os componentes ópticos não forem modificados, a qualidade da imagem pode ser pior, mesmo com uma densidade de píxeis mais pequena. Por isso, tudo se resume a garantir que os componentes são perfeitamente compatíveis.

O algoritmo de processamento de imagem analisa e processa as imagens térmicas do microbolómetro.

Para tal, o algoritmo decompõe a imagem em píxeis individuais e otimiza a imagem em termos de brilho, contraste, ruído e nitidez das margens. Neste contexto, a precisão e a velocidade desempenham um papel decisivo quando se trata de processar imagens rapidamente e sem artefactos.

O algoritmo ZSIP Pro, de propriedade da ZEISS, otimiza com precisão essas imagens em três etapas:

1. O ruído indesejado é removido do sinal de saída do sensor.
   
2. A imagem é dividida em secções que são individualmente otimizadas, no que diz respeito ao contraste, e depois ajustadas para corresponderem umas às outras.
3. A nitidez das áreas de imagem com fontes de calor é otimizada de modo a obter uma imagem ótima com limites claramente definidos entre a caça e o seu ambiente.

Esta otimização também compensa a diferença de temperatura entre o céu frio e a floresta relativamente quente quando se observa a caça. Isto resulta em imagens detalhadas que permitem identificar os alvos com precisão.

Num ecrã LCoS (cristais líquidos sobre silício), a luz é reflectida por uma fina camada de cristais líquidos. O resultado é uma imagem particularmente uniforme. Um ecrã AMOLED (díodo orgânico emissor de luz de matriz ativa) forma a imagem graças aos seus díodos emissores de luz e, em comparação com um ecrã LCoS, oferece uma experiência de visualização fluida e com um contraste particularmente elevado graças à sua latência extremamente baixa, mesmo durante movimentos rápidos de panorâmica. No entanto, o mesmo se aplica neste caso: a compatibilidade perfeita dos componentes faz toda a diferença. Um ecrã de resolução extremamente elevada com um sensor de tamanho pequeno não faria sentido.

Para criar uma experiência de visualização envolvente, mesmo para pessoas que usam óculos, a ocular deve ser perfeitamente adaptada à resolução do ecrã.