このビデオは、タングステンのクローバーが溶けた輝くウランをすくうように見えるかもしれませんが、そうではありません。 そして、これはサーマルイメージャーの画像ではなく、最も近い赤外線スペクトル範囲です。 おそらく、カットの下に隠されているようなユニークな写真はもう表示されないでしょう、ようこそ...
PS：アニメーションのモバイル版のタイトルを読んで今は表示されませんので、すぐに記事へようこそ...あなたのhereinafterれたてのコーヒーのカップ...以降）
従来のシリコンCCDおよびCMOS検出器を使用して、1μmを超える波長のスペクトル範囲の画像を取得することはできません。 波長が1μmの量子はシリコン検出器に電子を誘導できず、近赤外領域の量子効率は急速にゼロに低下します。
ガリウムインジウムヒ素（InGaAs）に基づく検出器は、近赤外放射の記録にすでに使用されています。 数年前、このタイプの近赤外線（SWIR、近赤外線）の市販の検出器に出会いました。 検出器の解像度は小さく、320x256要素です。 検出器のスペクトル特性を次の図に示します。
何も困難を予感させるものではなく、この検出器でのカメラの開発は、可視範囲のカメラの開発と異なるべきではありませんでしたが、これは間違っていることが判明しました。 主な問題は、検出器の非常に大きな暗電流と個々の要素のパラメータの非常に大きな広がりでした。 以下のチャートをご覧ください。
16ミリ秒以内に、検出器の個々の要素の潜在的なウェルは3〜5％急速に満たされ、25フレーム/秒（40ミリ秒）の周波数では既に8〜12％です。 検出器要素の潜在的な井戸の容量については6百万。 電子は個々の要素の暗電流の600,000電子であり、個々のピクセルのノイズは800電子以上です。 それはたくさんですか、それとも少しですか？ 照らされたオブジェクトの登録については非常に正常ですが、最高温度100°C（最初のビデオに示すように）のオブジェクトからの自身の放射を検出できる高感度カメラの場合、800電子のノイズは非常に多くなります。
グラフは、完全に黒い物体の放射を示しています。ご覧のように、温度が300〜400Kの物体では、1〜2ミクロンの範囲の放射は非常に弱いです。
2番目の機能は、各要素の特性の個別の非常に大きな変化です。 開発には数年かかりましたが、重点は低ノイズのアナログ回路の開発と、温度に応じた個々の要素の特性の近似にありました。 繰り返しますが、検出器は市販されており、検出器を冷却することはできず、暗電流レベルを直接下げることはできませんでしたが、特性の安定性に大きく影響する検出器の温度調節を実現することができました。
以前、いくつかの記事でこのカメラについて言及し、その動作を可視範囲の検出器および画像増強管3+の電子光学変換器と比較しました。
「 さまざまなカメラとデバイスが夜に見るように 」
また、昼間の観察モードでこのカメラの機能を実証しました。
「 午後または昼間の天文学における星の観測 」
ここで、以前に公開されたものを補足し、近赤外線カメラの他のユニークな機能を実証したいと思います。
最も一般的な質問は、「カメラが霧の中でどのように見えるか」です。 高品質の霧を捕まえるのは簡単ではないので、あまり目立たないかもしれないビデオをすぐに謝罪します。 実際に目に見えるように、デモンストレーションを行うために、PanasonicGM1可視範囲カメラが使用されました。
霧渦カメラの自己観察ビデオ
オリジナルのビデオはリンクから入手できます
「 ビデオVS320ソース 」
「 PanasonicGM1ビデオオリジナル 」
念のため、フォグは互いに非常に異なることを警告します。どのスペクトル範囲にも何も見えない場合、フォグが存在します。 結果は、水の粒子の分散に大きく依存します。
カメラの感度はビデオで示されており、その一部は記事のタイトルに示されています。 ordinaryれたてのおいしいコーヒーが入った普通のカップです。 ビデオの冒頭で、オブジェクトの独自の熱放射を観察し、光をオンにした後、反射します。 これまでのところ、VS320カメラは、100°Cまでの物体のビデオ放射を実証できる唯一のカメラです。 私たちは何度もこのビデオを展示会で見せましたが、常に懐疑的な見方をしていました=）
たとえば、カラーカメラと目では温度が500°Cを超える高温の金属が見え、白黒CCDマトリックスでは温度が400°Cの高温のはんだごての先端が見え、VS320 SWIRカメラでは50-60°Cの物体が見えます。
絶対黒体モデルのより客観的な測定。 約50度で、検出器要素のノイズと黒体モデルの信号が比較されます。
元のビデオはここから入手できます（注意！圧縮なしなどの大きなサイズ）
「 VS320黒体ビデオ 」
カメラでの作業中に遭遇したいくつかの興味深い点のうち、
これは紙幣に適用される特別な保護であり、おそらくこれらは発光マーカーです：
通常の照明下での銀行券の画像は、ロシア中央銀行のウェブサイトに記載されているものと同じです。たとえば、500r：
ただし、排他的に可視のスペクトル（蛍光灯）で照明すると、異なる場所の異なる紙幣にあるマーカーが観察され、紙幣の追加の自動分類に使用できます。
このような保護は、CBR Webサイトに示されていません
どうやら、彼らは新しい請求書でこのマーキングを拒否しました。現在、マーカーは同じ場所にあり、文字Pで囲まれています。
そして、ここにすべての紙幣があります：
また、夜空は近赤外領域で非常に明るいことに注意する必要があります。 これにより、近赤外線カメラと他の暗視装置との競合や、「明るい」夜空に対する物体の検出などの一部のアプリケーションとの競争が可能になります。
VS320。 近赤外線の夜空。 ソース（200Mバイト） "
しかし、午後には、逆に、近赤外領域では、空は非常に暗く（スペクトルの可視部分の空の明るさと比較して）、たとえば非常に明るい晴れた日のフレームです。
このプロパティは、日中の天体の観測に使用できます。その特殊なケースについては、記事「 昼間または昼間の天文学の観測 」で説明しました。
近赤外カメラの最も重要な機能は（霧の視認性を向上させる機能とともに）、ヘイズの視認性が大幅に向上していることです。比較のために、スペクトルのさまざまな部分のフレーム：
しかし、9〜10kmの距離にある斜張橋の近赤外線範囲のビデオ。
しかし、Smolnyに沿って9 kmの距離でのデモ（ビデオの中央では、カメラ機能がオンになっています：ローカルコントラスト（HDR / DDEのアナログ））
近赤外線範囲についてはまだ多くのことを話すことができますが、残念ながら、これは1つの記事の範囲を超えています。 それが成功し、十分な資料があれば、間違いなく継続します。 要約すると、近赤外線カメラを使用できると言えます。
-霧の中の視認性を改善する
-大気のかすみ、スモッグで視認性を改善する
-暗視装置として（夜間の視認性を向上させる）
-昼空のオブジェクトを検索
-マルチスペクトルカメラを開発する場合、かなり暖かく見ることが重要な場合
可視範囲に隠されたオブジェクト
-この特定のスペクトル範囲が重要な産業での特別な用途向け
-一部の塗料が低コントラストになり、他の塗料が反対にこの範囲で暗くなるか、発光する場合、マスクされたオブジェクトを検索します。
NPK Photonikaの組織に感謝します。NPKは、この検出器を開発に提供し、長い間資金を提供してくれました。 その結果、非常に高い感度特性を持つカメラができました。 それを開発し、何度も作り直し、数学的モデルを構築し、そのような頑固なInGaAs検出器のキャリブレーション技術を開発した同僚に特に感謝します。
実際、VS320カメラの「サイズ」の写真：
コメントで質問を待っています。喜んでお答えします。