ما هو مدى الرؤية الذي يمكنني تحقيقه باستخدام الكاميرا الحرارية؟

حسنًا، هذا سؤال منطقي، لكن ليس له إجابة بسيطة. فهناك عوامل كثيرة تؤثر على النتائج، مثل التوهين في الظروف المناخية المختلفة، وحساسية الكاشف الحراري، وخوارزمية التصوير، والضوضاء الخلفية، وفرق درجة حرارة الخلفية عن الهدف. على سبيل المثال، يمكن رؤية عقب سيجارة بوضوح أكبر من أوراق شجرة على نفس المسافة، حتى لو كان أصغر بكثير، وذلك بسبب فرق درجة حرارة الخلفية عن الهدف.
تُعدّ مسافة الكشف نتاجًا لمزيج من العوامل الذاتية والموضوعية، فهي مرتبطة بعلم النفس البصري للمُشاهد وخبرته وعوامل أخرى. وللإجابة على سؤال "ما مدى قدرة الكاميرا الحرارية على الرؤية؟"، يجب أولًا تحديد معنى هذا السؤال. فعلى سبيل المثال، عند الكشف عن هدف ما، قد يعتقد (أ) أنه يراه بوضوح، بينما قد لا يراه (ب) كذلك. لذا، لا بد من وجود معيار تقييم موضوعي وموحد.

معايير جونسون
قارن جونسون مشكلة كشف العين بأزواج الخطوط وفقًا للتجربة. زوج الخطوط هو المسافة بين خطين متوازيين، أحدهما فاتح والآخر داكن، عند حدود حدة البصر للمشاهد. زوج الخطوط يعادل بكسلين. وقد أظهرت العديد من الدراسات أنه من الممكن تحديد قدرة نظام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء على تمييز الهدف باستخدام أزواج الخطوط دون مراعاة طبيعة الهدف أو عيوب الصورة.

تشغل صورة كل هدف في المستوى البؤري بضعة بكسلات، يمكن حسابها من حجم الهدف، والمسافة بينه وبين جهاز التصوير الحراري، ومجال الرؤية اللحظي (IFOV). تُسمى نسبة حجم الهدف (d) إلى المسافة (L) بزاوية الفتحة. ويمكن قسمتها على IFOV للحصول على عدد البكسلات التي تشغلها الصورة، أي n = (D / L) / IFOV = (DF) / (LD). يتضح أنه كلما زاد البعد البؤري، زاد عدد النقاط الرئيسية التي تشغلها صورة الهدف. ووفقًا لمعيار جونسون، تكون مسافة الكشف أبعد. من ناحية أخرى، كلما زاد البعد البؤري، صغرت زاوية المجال، وارتفعت التكلفة.

يمكننا حساب مدى رؤية صورة حرارية معينة بناءً على الحد الأدنى من الدقة وفقًا لمعايير جونسون:

الكشف – وجود جسم: 2 +1/-0.5 بكسل
التعرف – يمكن تمييز نوع الكائن، شخص مقابل سيارة: 8 +1.6/-0.4 بكسل
تحديد الهوية – يمكن تمييز جسم معين، امرأة مقابل رجل، سيارة محددة: 12.8 +3.2/-2.8 بكسل
تعطي هذه القياسات احتمالاً بنسبة 50٪ أن يتمكن المراقب من تمييز جسم ما إلى المستوى المحدد.