الفرق بين الأشعة الحرارية والأشعة تحت الحمراء
غالبًا ما تُستخدم التصوير بالأشعة تحت الحمراء والتصوير الحراري في المراقبة الليلية ومراقبة الحياة البرية وعمليات البحث والإنقاذ. ورغم أن مصطلحي "الأشعة تحت الحمراء" و"الحرارية" يُستخدمان غالبًا بالتبادل، إلا أنهما يمثلان تقنيات مختلفة تمامًا. تلتقط كاميرات الأشعة تحت الحمراء والكاميرات الحرارية الأشعة تحت الحمراء غير المرئية لإنشاء الصور، لكنهما تعملان بشكل مختلف ولها تطبيقات مختلفة.
ستستكشف هذه المقالة الاختلافات بين الرؤية بالأشعة تحت الحمراء والتصوير الحراري، بالإضافة إلى استخداماتها المحددة في الصيد.
ما هي الرؤية الحرارية
يشير التصوير الحراري إلى عملية استخدام كاميرات وأجهزة استشعار تعمل بالأشعة تحت الحمراء للكشف عن الحرارة وتصورها. تصدر جميع الأجسام الأشعة تحت الحمراء بناءً على درجة حرارتها. هذا الإشعاع غير مرئي للعين المجردة ولكنه يصبح مرئيًا عند التقاطه بواسطة الأجهزة الحرارية. والنتيجة هي صورة حرارية أو "خريطة حرارية"، حيث يتم عرض الاختلافات في درجات الحرارة باستخدام الألوان - غالبًا ما يتم تمثيل المناطق الأكثر دفئًا باللون الأحمر أو البرتقالي، بينما تظهر المناطق الأكثر برودة باللون الأزرق أو الأرجواني.
تسلط هذه التقنية الضوء على فروق درجات الحرارة، وتحويل الطاقة الحرارية إلى ضوء مرئي، وتمكين المستخدمين من رؤية أنماط الحرارة وتفسيرها. في الصيد، تُستخدم التصوير الحراري على نطاق واسع للصيد الليلي أو في البيئات منخفضة الرؤية. يساعد الصيادين على اكتشاف البصمة الحرارية للحيوانات، وتمييزها عن البيئة المحيطة. لا يعتمد التصوير الحراري على مصادر الضوء الخارجية، مما يعني أنه يمكن أن يعمل بشكل فعال في الظلام الدامس، ويكشف بوضوح عن موقع ومحيط الهدف. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للأنظمة الحرارية اختراق العوائق مثل الدخان والضباب، مما يوفر رؤية أكثر وضوحًا.
كيف تعمل التصوير الحراري
تستخدم أجهزة التصوير الحراري أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء للكشف عن الحرارة المنبعثة من جسم ما وقياسها. وتتضمن العملية ما يلي:
- الكشف بالأشعة تحت الحمراء: جميع الأجسام فوق الصفر المطلق تصدر الأشعة تحت الحمراء، والتي تزداد مع درجة الحرارة.
- التحويل: يقوم مستشعر الكاميرا بالتقاط هذا الإشعاع وتحويله إلى إشارة كهربائية.
- إنشاء الصورة: تتم بعد ذلك معالجة هذه الإشارة وتحويلها إلى صورة حرارية، مع تمثيل درجات الحرارة المختلفة بألوان مميزة.
ولكي نتصور الأمر بشكل أفضل، تخيل مصباحًا يدويًا يستشعر الحرارة بدلًا من الضوء. ولا يتطلب هذا المصباح أي إضاءة أو رؤية، مما يجعله فعالًا في الظلام الدامس أو الدخان الكثيف، حيث تفشل الكاميرات القياسية.
تطبيقات التصوير الحراري
مهدت تقنية التصوير الحراري الطريق أمام حلول مبتكرة في العديد من الصناعات. وتتضمن بعض تطبيقاتها الشائعة في العالم الحقيقي ما يلي:
- فحص المباني: اكتشاف تسربات العزل، ومشاكل الرطوبة، والأضرار الهيكلية من خلال تحديد الشذوذ في درجة الحرارة في الجدران أو أسطح المنازل.
- مكافحة الحرائق: مساعدة رجال الإطفاء في تحديد مكان الأفراد أو مصادر الحرائق داخل البيئات المليئة بالدخان، وإنقاذ الأرواح في حالات الطوارئ.
- المراقبة والأمان: يساعد في المراقبة الليلية من خلال اكتشاف المتسللين أو الأنشطة المشبوهة دون الاعتماد على الضوء المرئي.
- التشخيص الطبي: يساعد في تحديد الالتهاب، ومشاكل تدفق الدم، أو الحالات الفسيولوجية الأخرى من خلال المسح الحراري غير الجراحي.
- مراقبة الحياة البرية: تتبع الحيوانات في البرية من خلال اكتشاف حرارة الجسم، حتى في الموائل المظلمة أو الكثيفة.
وهذه مجرد أمثلة قليلة من استخداماتها المتنوعة، مما يعكس أهميتها في اتخاذ قرارات مستنيرة وتعزيز السلامة.
قراءة ذات صلة: تفاصيل تقنية التصوير الحراري
ما هي الرؤية بالأشعة تحت الحمراء
تستخدم تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء كاميرات متخصصة لالتقاط وتصور الضوء تحت الأحمر، مما يسمح لنا برؤية ما وراء الطيف المرئي. وتكتشف هذه التقنية الطاقة في شكل حرارة أو ضوء منعكس، وهو ما يكون غير مرئي للعين المجردة عادة. وتحول كاميرات الأشعة تحت الحمراء هذا الإشعاع إلى صور مرئية، وغالبًا ما تستخدم اللون لتمثيل درجة الحرارة أو كثافة الطاقة - تظهر الأجسام الأكثر دفئًا باللون الأحمر أو البرتقالي، وتظهر المناطق الأكثر برودة باللون الأزرق أو الأخضر.
في حين يتداخل التصوير بالأشعة تحت الحمراء مع التصوير الحراري في الكشف عن الإشعاع، إلا أنه يركز على أطوال موجية محددة للطاقة بدلاً من الحرارة فقط. يمكن أن تكون أنظمة الأشعة تحت الحمراء إما سلبية أو نشطة. تصدر أنظمة الأشعة تحت الحمراء النشطة ضوء الأشعة تحت الحمراء لإضاءة المنطقة المستهدفة، مع استخدام الضوء المنعكس لتوليد صورة. تكتشف الأنظمة السلبية الحرارة المنبعثة من الأشياء لتكوين صورة.
في الصيد، يتم استخدام كاميرات الأشعة تحت الحمراء بشكل أساسي في ظروف الإضاءة المنخفضة، مما يساعد الصيادين على تحديد الأهداف المخفية، وخاصة عندما يكون هناك بعض الضوء المحيط.
كيف تعمل تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء
يعتمد التصوير بالأشعة تحت الحمراء على اكتشاف الأشعة تحت الحمراء، وهو نوع من الطاقة الكهرومغناطيسية يمتد عبر ثلاثة نطاقات مميزة: الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، والأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIR)، والأشعة تحت الحمراء البعيدة (FIR). يوفر كل نطاق معلومات مختلفة:
- الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) : تقع خارج الطيف المرئي مباشرة، وتقيس الضوء المنعكس.
- الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIR) : تكتشف الطاقة المنبعثة، على الرغم من أنها أقل كثافة من الأشعة تحت الحمراء البعيدة بشكل عام.
- الأشعة تحت الحمراء البعيدة (FIR) : ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالانبعاثات الحرارية، حيث تعمل هذه النطاقات على تحديد أنماط الحرارة.
تم تجهيز الكاميرات بالأشعة تحت الحمراء بأجهزة استشعار تلتقط هذا الإشعاع. تقوم هذه الأجهزة بتحويل طاقة الأشعة تحت الحمراء المكتشفة إلى إشارات كهربائية قابلة للقياس. ثم تقوم الخوارزميات بمعالجة هذه الإشارات وتحويلها إلى صور مرئية، حيث يتم تمثيل مستويات الطاقة بألوان متباينة. وعلى غرار الطريقة التي تحول بها نظارات الرؤية الليلية البيئات المظلمة إلى مشاهد مرئية، فإن التصوير بالأشعة تحت الحمراء يكشف عن الأشياء غير المرئية عن طريق تحويل الأشعة تحت الحمراء إلى صور مرئية.
تطبيقات التصوير بالأشعة تحت الحمراء
تتمتع تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء بمجموعة واسعة من التطبيقات العملية في مختلف المجالات، بما في ذلك:
- الرؤية الليلية: تساعد في البيئات ذات الإضاءة المنخفضة مثل المراقبة أو الصيد أو العمليات التكتيكية عن طريق تحويل الضوء غير المرئي إلى شكل مرئي.
- أنظمة السيارات: يعمل الكشف بالأشعة تحت الحمراء على تحسين سلامة السيارة، وخاصة من خلال أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) التي تكشف عن المشاة أو الحيوانات في الظلام أو الضباب.
- التشخيص الطبي: تساعد عمليات المسح بالأشعة تحت الحمراء غير الجراحية في الكشف عن مشاكل الدورة الدموية، أو الالتهابات، أو أنماط الحمى، وهي مفيدة بشكل خاص في دراسات الأورام وأمراض القلب والأوعية الدموية.
- المراقبة الصناعية: تساعد التصوير بالأشعة تحت الحمراء في الصيانة التنبؤية من خلال تحديد الآلات التي تتعرض لارتفاع درجة الحرارة أو الأعطال الكهربائية قبل حدوث الأعطال.
- التحليل البيئي: يتتبع التغيرات في درجات الحرارة في النظم البيئية أو يراقب عوامل المناخ واسعة النطاق، مثل ذوبان الأنهار الجليدية.
من ضمان القيادة الآمنة إلى تشخيص الحالات الطبية، تعمل تنوعات التصوير بالأشعة تحت الحمراء على تعزيز قدرتنا على مراقبة وتحليل العالم غير المرئي.
الأشعة الحرارية مقابل الأشعة تحت الحمراء: الاختلافات الرئيسية
إن التصوير الحراري والتصوير بالأشعة تحت الحمراء، على الرغم من ارتباطهما ببعضهما البعض، يخدمان أغراضًا مختلفة. تعمل كلتا التقنيتين ضمن طيف الأشعة تحت الحمراء ولكنهما تختلفان في كيفية اكتشاف الإشعاع ومعالجته، مما يؤدي إلى تطبيقات ونتائج مختلفة.
الأطوال الموجية والكشف
تعمل تقنية التصوير الحراري في نطاقات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والطويلة (3-14 ميكرون) وتكشف الحرارة المنبعثة من الأجسام. وهذا يسمح لها بالعمل في الظلام الدامس، مما يجعلها مثالية للكشف عن مصادر الحرارة في عمليات البحث والإنقاذ أو مكافحة الحرائق. ومع ذلك، فإن التصوير بالأشعة تحت الحمراء يمتد على طيف أوسع، من الأشعة تحت الحمراء القريبة إلى أجزاء من الأشعة تحت الحمراء البعيدة (0.7-14 ميكرون)، للكشف عن الإشعاع المنعكس أو المنبعث. تعتمد تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء جزئيًا على الضوء أو الطاقة الخارجية، مما يجعلها أكثر ملاءمة للبيئات ذات الإضاءة المنخفضة والتقاط الصور المرئية التفصيلية. في الأساس، تم تحسين التصوير الحراري للكشف عن الحرارة، بينما تلتقط تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء التفاصيل الدقيقة في ظروف الإضاءة المنخفضة.
تكوين الصورة وجودتها
تنتج تقنية التصوير الحراري خريطة حرارية، تظهر المناطق الأكثر دفئًا باللون الأحمر أو البرتقالي والمناطق الأكثر برودة باللون الأزرق أو الأرجواني. وعلى الرغم من دقتها المنخفضة، إلا أنها تتميز بالقدرة على تحديد الاختلافات الدقيقة في درجات الحرارة، حتى في البيئات المعتمة مثل الدخان أو الضباب. وعلى النقيض من ذلك، تنتج تقنية التصوير بالأشعة تحت الحمراء صورًا عالية الدقة، تكشف عن القوام والأشكال والتفاصيل الدقيقة. ويمكنها التقاط صور مماثلة للضوء المرئي ولكن في طيف الأشعة تحت الحمراء الممتد، مما يوفر الوضوح حيث يفشل التصوير الحراري. للحصول على صور مفصلة، يعد التصوير بالأشعة تحت الحمراء متفوقًا، ولكن بالنسبة لكشف أنماط الحرارة في الظروف الصعبة، فإن التصوير الحراري هو الخيار المفضل.
حالات الاستخدام والقيود
التصوير الحراري مثالي للكشف عن الحرارة في ظروف مظلمة أو غير واضحة، مثل مكافحة الحرائق ومراقبة الحياة البرية ومهام البحث والإنقاذ. ومع ذلك، فإنه يواجه صعوبة في تحديد تفاصيل السطح الدقيقة والتمييز بين الأشياء ذات درجات الحرارة المتشابهة. التصوير بالأشعة تحت الحمراء يتفوق في ظروف الإضاءة المنخفضة، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات مثل أنظمة السلامة في السيارات (ADAS)، والبحث البيئي، والفحوصات التفصيلية. ومع ذلك، فإنه يتطلب بعض الضوء الخارجي ليعمل بشكل فعال ولا يصلح للكشف عن الحرارة في الظلام الدامس.
اعتبارات التكلفة
تميل تقنية التصوير الحراري إلى أن تكون أكثر تكلفة بسبب أجهزة الاستشعار المتخصصة والقدرة على اكتشاف الحرارة دون الحاجة إلى ضوء خارجي. أما التصوير بالأشعة تحت الحمراء فهو أكثر ملاءمة للميزانية، وخاصة للتطبيقات الاستهلاكية.
اقرأ المزيد: تقنيات التصوير متعدد الأطياف واختيار الكاميرا
التصوير الحراري والأشعة تحت الحمراء من شركة ERDI TECH LTD
إذا كنت تبحث عن نطاقات الأشعة تحت الحمراء عالية الأداء، فإن هذين الطرازين يوفران ميزات استثنائية لتلبية احتياجاتك في أي بيئة، ليلاً أو نهارًا.
نطاق الأشعة تحت الحمراء بدقة 384 × 288 وعدسة 35 مم (الموديل: IR384K35)
يُعد IR384K35 خيارًا ممتازًا لمن يحتاجون إلى منظار بالأشعة تحت الحمراء موثوق به مع أداء ممتاز وبسعر مناسب. تتيح لك عدساته مقاس 35 مم ودقته 384x288 الرؤية في الظلام الدامس، بينما يضمن تصميمه المريح وتصنيفه المقاوم للماء IP67 أداءً جيدًا حتى في أقسى البيئات. مع مسافة مراقبة تصل إلى 350 مترًا للأهداف البشرية والتكامل السهل مع معدات مختلفة، فهو مثالي للصيد والاستخدام التكتيكي، مما يمنحك ميزة الكشف المبكر عن المخاطر المحتملة.
منظار التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء Elite Marksman 35 مم 640x512 (الموديل: IR640K35)
بفضل عدسة 35 مم ودقة 640x512، يوفر هذا المنظار الحراري صورًا دقيقة وعالية الدقة في الظلام الدامس. يدمج تصميمه المدمج المراقبة والقياس والتكبير في وحدة واحدة، مما يسهل اكتشاف الأهداف وتحديد التهديدات عن بعد. سواء كنت في رحلة صيد ليلية أو في موقف تكتيكي، يضمن لك IR640K35 أن تكون دائمًا متقدمًا بخطوة واحدة. بفضل تصنيف IP67 المقاوم للماء، فهو مصمم ليدوم طوال الظروف الجوية، مما يبقيك مستعدًا لأي شيء.
خاتمة
تخدم التصوير الحراري والأشعة تحت الحمراء أغراضًا مختلفة، على الرغم من أنهما يشتركان في الاتصال بالأشعة تحت الحمراء. يركز التصوير الحراري على اكتشاف الحرارة، بينما يلتقط التصوير بالأشعة تحت الحمراء معلومات تعتمد على الضوء. ولكل منهما نقاط قوة تناسب بيئات معينة. يعتمد اختيار التكنولوجيا المناسبة على احتياجاتك الدقيقة، سواء كانت الأولوية للوضوح أو اكتشاف الحرارة.
اقرأ المزيد:
