Тепловізори, як військові, так і цивільні, працюють шляхом виявлення інфрачервоного випромінювання, що випромінюється об’єктами, і перетворення його у візуальне зображення. Хоча вони можуть функціонувати в повній темряві і через обмежені перешкоди для зору, такі, як дим або легкий туман, на якість зображення все одно впливає відстань.
Атмосферні умови – водяна пара, пил, дим та інші частинки в повітрі поглинають і розсіюють інфрачервоне випромінювання, ефективно зменшуючи дальність і чіткість зображення. Вологість є особливо шкідливою, оскільки вода сильно поглинає довгохвильову інфрачервону енергію. Шари температурної інверсії або теплове мерехтіння можуть спотворювати зображення, особливо над гарячою місцевістю. Таким чином, навіть високоякісні тепловізори https://topoptics.com.ua/uk/teplovizory/ найкраще працюють в сухих, прохолодних умовах з мінімальними атмосферними перешкодами.
Але основним фактором, що впливає на погіршення якості зображення з відстанню, є зменшення інфрачервоної енергії, що досягає датчика. Кожен об’єкт випромінює тепло, але інтенсивність цього випромінювання зменшується з відстанню відповідно до закону оберненої квадратичної залежності, тобто чим далі ціль, тим слабкіший сигнал, що приймається. Зі зменшенням виявленого теплового контрасту між ціллю та її фоном зображення стає менш чітким, а менші різниці температур стає важче розрізнити. Високочутливі датчики (з меншою еквівалентною температурною різницею шуму, або NETD) можуть частково компенсувати цей ефект, але не усунути його повністю.
Також якість зображення може погіршуватися через технічні обмеження:
- Оптична роздільна здатність і роздільна здатність детектора. Кількість пікселів у тепловому датчику визначає, наскільки деталізованим може бути зображення. На великих відстанях кожен піксель охоплює більшу площу сцени, що зменшує здатність виявляти невеликі або малоконтрастні цілі. Лінзи з більшим діаметром і вужчим полем зору можуть поліпшити ефективність на великих відстанях, фокусуючи більше випромінювання на детекторі, але вони збільшують розмір і вагу.
- Оптимальний робочий діапазон, що залежить від технічних характеристик та призначення пристрою. Цивільні тепловізори, призначені для пошуку, рятування або полювання, зазвичай мають оптимальний діапазон виявлення від 300 до 600 метрів для цілей розміром з людину, а розпізнавання можливе на відстані до 200–300 метрів. Військові або професійні моделі, що використовують датчики з більш високою роздільною здатністю та більшу оптику, можуть виявляти теплові сигнали на відстані понад 1000 метрів і розпізнавати цілі на відстані до 600–800 метрів.
По суті, хоча тепловізори залишаються ефективними інструментами для спостереження вночі або в умовах поганої видимості, їх ефективність природно знижується з відстанню. Оптимальний робочий діапазон забезпечує баланс між роздільною здатністю, чутливістю, якістю лінз та прозорістю атмосфери, гарантуючи достатню чіткість зображення для точного виявлення та ідентифікації.
