サーマルカメラの仕組み

サーマルカメラは、赤外線エネルギー（熱）を検出して、視覚画像に変換する非接触型のデバイスです。サーマルカメラの科学と、赤外線カメラ見ることできる目に見えない熱の世界を掘り下げてみましょう。

サーマルカメラの仕組み

可視光ではなく、赤外線を検出

サーマルカメラについて最初に知っておくべきことは、通常のカメラのように機能しないということです。通常の昼光カメラも、人間の目も、基本的な原理は同じです。つまり、可視光エネルギーが何かに当たって反射し、検出器が反射した光を受け取り、映像に変換しています。

サーマルカメラは、可視光ではなく、熱から画像を生成します。熱（赤外線エネルギー、または熱エネルギーと呼ばれます）と光は、いずれも電磁スペクトルの一部ですが、可視光を検出するカメラは、熱を検出することはできません。逆に、熱を検出するカメラは、可視光を見ることはできません。サーマルカメラは、赤外線エネルギーを検知し、そのデータを使用して、デジタルビデオまたはアナログビデオの出力を通じて、画像を作成します。

Craig Bealsが、Invisible Labsの電磁スペクトルについて説明します。

カメラの内側

thermal cameraカメラは、レンズ、熱センサー、処理電子機器、メカニカルな筐体で構成されます。レンズは、センサー上に赤外線エネルギーの焦点を合わせます。センサーは、80 × 60ピクセルから1280 × 1024ピクセル以上まで、様々なピクセル構成で提供できます。これは、カメラの解像度です。

この解像度は、可視光カメラに比べて低くなっています。熱検出器は、可視光に比べてかなり幅広い波長のエネルギーを感知する必要があるので、各センサー素子が著しく大きくする必要があるためです。その結果、サーマルカメラは、同じ機械的サイズの可視光センサーと比較して、通常は解像度（ピクセル数）が大幅に低くなります。

• サーマルカメラを選ぶ際に考慮すべき重要な仕様には、解像度、範囲、視野、焦点、熱感度、スペクトル範囲があります。詳細については、クリックしてください。

サーマルカメラは何を検出できますか？

サーマルカメラで検知された熱は、非常に正確に測定でき、さまざまな用途に使用できます。FLIRのサーマルカメラは、0.01°Cという非常に小さな温度差を検出し、グレーまたは異なるカラーパレットの色相で表示します。

同じ画像で、熱の差異がアイアンボウとホワイトホットのパレットに表示されます。

私たちが日常生活の中で遭遇するあらゆるものは、たとえ氷であっても、熱エネルギーを出しています。温度が高いほど、放出される熱エネルギーも大きくなります。この放出された熱エネルギーは、「熱シグネチャー」と呼ばれます。隣り合う2つの物体の熱シグネチャーがわずかでも異なる場合、熱センサーは、たとえどのような照明条件であっても、その差異を極めて明確に映し出すことができます。これによって、完全な暗闇または煙が充満した環境でも、サーマルカメラで見えるようになります。

• サーマルカメラは、私たちの目や通常のカメラでは見えない多くのものを捉えることができますが、意外な素材によってブロックされることもあります。詳細については、クリックしてください。

サーマルカメラは何に使いますか？

サーマルカメラと暗視技術は、混同されることがよくありますが、それぞれに独自の特徴と強みがあります。

サーマルカメラの潜在的な用途はほぼ無限です。サーマルカメラはもともと監視や軍事作戦のために開発されましたが、現在では建物検査（湿気、断熱、屋根など）、消防活動、自動運転車や自動ブレーキ、皮膚温度のスクリーニング、産業検査、科学研究など、幅広い用途で利用されています。

サーマルカメラをどのように使いますか？ 以下にコメントして、お知らせください！