Infrared,

Kızılötesi (kızılaltı, infrared veya IR) ışınım, dalga boyu görünür ışıktan uzun, fakat terahertz ışınımından ve mikrodalgalardan daha kısa olan elektromanyetik ışınımdır. Kırmızı görünür ışığın en uzun dalga boyuna sahip rengidir. Kızılötesi ışınımın dalga boyu 750 nanometre ile 1 mikrometre arasındadır. Normal sıcaklığındaki insan vücudu 10 mikrometre civarında ışıma yapar.^[1]

Doğrudan alınan Güneş ışığı %47 kızılötesi, %46 görünür ışık ve %7 morötesi ışınımdan oluşur.

İngilizce infrared sözcüğü, Latincede “aşağı” veya “ötesi” anlamına gelen infra ile İngilizce “kırmızı” anlamına gelen red kelimelerinden oluşur ve “kırmızıaltı” veya “kırmızıötesi” anlamına gelir.

Infrared Işının Alt Bantları

Nesneler oldukça geniş bir tayfta kızılötesi ışınım yayarlar, fakat algılayıcılar sadece belli bant genişliklerini algılayabildikleri için genellikle kızılötesinden kastedilen belirli bantlardır. Bu yüzden kızılötesi bandı daha küçük alt bantlara bölünmüştür.

Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (CIE) kızılötesi ışınımı aşağıdaki bantlara ayırmayı teklif etmiştir.^[2]

• IR-A: 700 nm–1400 nm
• IR-B: 1400 nm–3000 nm
• IR-C: 3000 nm–1 mm

Sıkça kullanılan bir bölümleme biçimi şöyledir:

• Yakın kızılötesi (NIR, IR-A DIN): 0,75-1,4 µm dalga boyları arasındadır. Düşük kayıp miktarı yüzünden genellikle fiberoptik iletişimde kullanılmaktadır. Gece görüşü ekipmanları da genellikle bu dalga boyunu kullanır.
• Orta dalga kızılötesi (MWIR, IR-B DIN): 3-8 µm. Güdümlü füze teknolojisinde kullanılmaktadır.
• Uzun dalga kızılötesi (LWIR, IR-C DIN): 8–15 µm. Dışarıdan bir ışınım kaynağına gerek duymadan sadece cisimlerin yaydığı ısıyla çalışan termal görüntüleme cihazları bu bandı kullanır.
• Uzak kızılötesi (FIR): 15-1.000 µm

Astronomide ise kızılötesi tayf aşağıdaki gibi ayırılır: ^[3]

• Yakın: (0,7-1) ilâ 5 µm
• Orta: 5 ilâ (25-40) µm
• Uzun: (25-40) ilâ (200-350) µm

 Infrared ve İletişim

IR veri iletişimi bilgisayar cihazları arasında kısa mesafe iletişimde kullanılmaktadır. Bu tip aygıtlar genellikle IrDA protokülüne uygun üretilmektedir. Uzaktan kumandalar ve IrDA cihazlar, plastik bir mercek tarafından odaklanıp, dar bir ışın hâline getirilen, kızılötesi LED ışığı kullanmaktadır. Bu LEDi kapatıp açarak (modüle ederek) bilgi kodlanır ve karşı tarafa aktarılır. Alıcı bir silikon fotodiyot kullanarak kızılötesi ışığı yeniden elektrik akımına çevirir. Fotodiyot sadece verici tarafından üretilen hızla titreşen sinyala tepki gösterir, bu şekilde ortamdaki yavaş değişen ışığı filtrelemiş olur. Kızılötesi ışık duvarları geçemediğinden başka odalardaki cihazları etkilemez, bu yüzden yoğun yerleşim alanlarında kullanılmaya uygundur. Kızılötesi iletişim aynı zamanda uzaktan kumanda aletlerinde en sık tercih edilen iletişim metodudur.

Kızılötesi lazer kullanan açık hava optik iletişim cihazları şehirlerde noktadan noktaya yüksek hızlı iletişim sağlamanın, fiber optik kablo çekmenin masrafıyla karşılaştırıldığında ucuz bir yoludur.

Kızılötesi lazerler aynı zamanda fiberoptik iletişim sistemlerinde de kullanılır. 1.330 nm (en az saçılım) ve 1.550 nm (en iyi iletim) frekanslarındaki ışık fiberoptik iletişimde tercih edilir.

 

 Güneş Işığının Infrared Işıma Özelliğinin Keşfi,

Herschel, 11 Şubat 1800’de, güneş lekelerini gözlemlemek için, bazı teleskop filtrelerini test etmekteydi. Çalışması sırasında, kırmızı filtre kullanırken, normalin üstünde bir sıcaklık oluştuğunun farkına varmıştı. Bunun üzerine, bir prizma ve bir termometre ile deney yapmaya karar vermiş, ve ışık spekturumunun farklı kesitlerinde farklı derecelerde ısı oluştuğunun farkına varmıştır. Devam eden deneyleri sonucu, Herschel, gözle görülen spektrumun dışında da ışık formları olduğu kanısına varmıştır.

Farklı renkler arasında termal farklar için bir cam prizma ile güneş ışını yönlendirerek her ışığın sıcaklıklarını ölçtü. Bu sıcaklara göre görünür ışık renkleri mor ve kırmızı arasında sıralandı. Herschel güneş ışığının bu görünür bölgesinin dışındaki sıcaklıklar için de ölçüm yapmaya karar verdi ve burada kızılötesi ışınları keşfetti.

Infrared Kameraların Yapısı,

Bir nesne üzerinden gelen kızılötesi enerji(A), mercek(B) tarafından kamera içindeki kızılötesi detektör(C) üzerine düşürülür. Bu detektör resmin işlenmesi için bilgileri elektronik sensörlere(D) gönderir. Bu işlemlerin sonucunda bilgiler bizim görebileceğimiz bir resme dönüştürülerek kameradaki ekranlarda(E) gösterilir.

Infrared Kameralar Nasıl Çalışır,

Tüm nesneler, ısı imzası olarak bilinen kızılötesi enerji yayar. Kızılötesi kamera (termal görüntüleme cihazı olarak da bilinir) nesnelerin kızılötesi enerjisini algılar ve ölçer. Kamera, kızılötesi verilerini ölçülen nesnenin belirgin yüzey sıcaklığını gösteren bir elektronik görüntüye dönüştürür.

Termal kamera, kızılötesi enerjiyi bir ızgara şeklinde düzenlenmiş binlerce detektör pikseli içeren özel bir detektör çipine (sensör dizisi) odaklayan bir optik sistem içerir.

Sensör dizisindeki her bir piksel burada odaklanan kızılötesi enerjiye tepki verir ve bir elektronik sinyal üretir. Kamera işlemcisi her pikselden sinyali alır ve buna bir matematiksel hesaplama uygulayarak nesnenin belirgin sıcaklığının bir renk haritasını oluşturur. Her sıcaklık değeri farklı bir renkle gösterilir. Bunun sonucunda oluşan renk matrisi bu nesnenin sıcaklık resmi (termal görüntüsü) olarak kameranın ekranına ve belleğe gönderilir.

Birçok termal kamera, deklanşöre her basıldığında otomatik olarak standart bir dijital görüntü yakalayan bir görünür ışık kamerası içerir. Bu görüntüleri harmanlayarak termal görüntünüzdeki sorunlu alanları, incelediğiniz fiili ekipman veya alanla daha kolay ilişkilendirebilirsiniz.

IR-Fusion® teknolojisi piksel piksel hizalama yaparak görünür ışık görüntüsünü kızılötesi termal görüntü ile birleştirir. Sorunu termal görüntüde daha net görmek veya görünür ışık görüntüsünde bulmak için görünür ışık görüntüsünün ve kızılötesi görüntünün yoğunluğunu değiştirebilirsiniz.

Temel termal görüntüleme özelliklerinin ötesinde, işlevleri otomatikleştiren, sesli açıklamalara olanak sağlayan, çözünürlüğü geliştiren, görüntülerin videolarını kaydedip oynatan ve analiz ile raporlamayı destekleyen çok çeşitli ek özelliklere sahip kızılötesi kameralar bulabilirsiniz.

Infrared Kamera Kullanım Alanları,

Infrared Kamera, kullanım alanı olarak ilk defa gece görüş sistemleri, ısıya güdümlü füzeler gibi askeri alanlarda kendisine yer buldu. Günümüzde önemli bir alan ise mühendislik uygulamalarıdır. Infrared kamera ölçümleri elektrik tesislerinde arıza ve arızanın sebep olacağı maliyetleri önlemede, enerji üretimi ve dağıtımında enerji kalitesi açısından son derece önemlidir.

Termal kameralar, binalardaki ısı kayıplarının tespiti, tıpta yüksek ateşli hastalıklara sebep olan Covid-19 gibi hastalıkların teşhisi, çatı nem denetlemeleri ve daha birçok alanda kullanılmasıyla günümüzde büyük bir öneme sahiptir. En önemli kullanım alanı arasında ise mühendislik uygulamaları vardır.

Sonuçları geniş bir alanı etkileyecek olan enerji dağıtım sistemlerinin arızalanmasını önlemek çok önemlidir. Hem güvenlik açısından hem de kullanım açısından kolaylık sağlayan termal kameralarla bu sistemlerin incelenmesi hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilir.

Sudaki buzdağlarını görüntülemek için de sıklıkla kullanılan termal kameralar, aynı zamanda sıcak cisimleri tespit etmede de sıklıkla kullanılır. Termal kameraların sağladığı en önemli avantajlardan biri şüphesiz ki etrafta gözle görülmeyen olası virüs ve problemlerin tespitinin kolayda yapılabilmesidir. Bu anlamda termal kameralar hem hijyen hem de sağlık anlamında hayat kurtarıcı bir rol üstlenir. Önceden önlem alınmasını ve problemlerin fark edilmesini sağlayan termal kameralar, günümüzde birçok ev ve işyeri tarafından tercih edilmektedir.

Infrared Kameralar ve Elektromanyetik Dalgalar,

Infrared  kameralar, canlı ya da cansız -271 derecenin üzerindeki her nesne ya da varlığın sıcaklığını ölçebilir. Bu derece seviyesi normal kameralara göre oldukça fazladır. Çünkü termal kameralar, sıcaklıkla bağlantılı olan her durum için önlem alınması adına geliştirilmiştir. Termal kamera özellikleri arasında dikkat çeken en önemli maddelerden biri de, termal kamera kullanarak her şeyin ölçülebilir olmasıdır.

Dünya üzerindeki her şeyin bir ısıya sahip olması, termal kamera tarafından ölçülebilmesi için yeterli bir sebeptir. Termal kameralar, sıcaklıktaki en ufak değişkenliği dahi tespit edebilir. Sıcak bir varlık ve nesneler, kırmızı ya da turuncu bir renkte görünürken, soğuk nesne ya da varlıklar mavi veya mor renkler ile belirtilir.

Termal kameraların bir diğer özelliği ise, neredeyse her varlığı görüntülemesidir. Genellikle güvenlik amaçlı tercih edilmesinin en güçlü sebeplerinden biri de zorlu hava koşullarında dahi herhangi bir canlının saklanmasını mümkün hale getirmemesi olarak gösterilebilir. Eğer ev, işyeri ya da depo gibi güvenliği sağlamanın gerekli olduğu yerlerde termal kamera tavsiye edilir.

Termal kameralar, hem güvenliği en üst düzeye çıkarmasıyla, hem de her ısıdan varlığı algılaması nedeniyle tercih edilir. Gizlenmenin neredeyse imkansız olduğu termal kameralar sayesinde güvenliğinizi en üst düzeye çıkarmanız mümkün hale gelir. En ufak hareketi dahi algılayan termal kameralar bu sayede kullanıcılar tarafından güvenle kullanılabilir.

Infrared Kamera ile Hastalık Tespiti ve Tedavisi,

Özellikle son dönemlerde ateşli bulaşıcı hastalıklara karşı kullanılan termal kameralar, bulaşıcı ateşli hastalığı taşıyan kişilerin tespiti için büyük önem taşıyor. İç mekanlarda rahat kullanımı ile tercih edilen termal kameralar, bu hastalıkları taşıyan kişilerin ateşlerini ölçmede büyük ölçüde yardımcı oluyor. Son zamanlarda insan kalabalığının oldukça fazla bulunduğu otel, çeşitli eğlence yerleri, alışveriş merkezleri ve eğitim kurumları gibi kalabalık mekanlarda termal kamera kullanımı artış gösteriyor

Yakın kızılötesi ışık kemoterapi neticesinde oluşan ağıziçi ülserin tedavisinde ve yaraların iyileşmesine yardımcı olarak kullanılmaktadır. Herpes tedavisinde kullanımına ilişkin bir takım çalışmalar da vardır. Aynı zamanda merkezi sinir sistemi tedavisinde kullanımı konusunda da araştırmalar yapılmaktadır

Infrared Sağlık Riskleri,

Bazı yüksek ısılı sanayi ortamlarında kullanılan kuvvetli kızılötesi ışınım gözlere ve görme duyusuna zarar verebilir. Görünmez olması riski arttırmaktadır. Bu yüzden bu tür yerlerde kızılötesi koruyucu gözlük takılması zorunludur.

IR Kamera ve Termal Kamera Farkı,

Günlük kullanımda IR kamera ve termal kamera sıklıkla birbirine karıştırılır. Her iki kamera da kızılötesi tayfı kullanır ancak kullandıkları teknoloji farklıdır. IR kamera, görüntüleyicilerinin bir nesneyi yansıttığında görebileceği yakın kızıl ötesi enerjinin bir ışınını yansıtarak kendi yansıyan ışığını oluşturmaya çalışır. Bu bir noktaya kadar çalışır, ancak IR kamera hala bir görüntü oluşturmak için yansıyan ışığa ihtiyaç duyar.

Gözlerimiz yansıyan ışığı görür. Günışığı kameraları, gece görüş kameraları ve insan gözü aynı temel prensipte çalışır. Işık enerjisi bir şeye çarpıp onu sarar, bir dedektör daha sonra onu alır ve bir görüntüye dönüştürür. İster bir göz ister bir kamera olsun, yeterince ışık olmadan görüntü üretilemez. Gece olduğunda ortam ışığı yıldız, ay ve yapay ışıklar tarafından sağlanan ışıkla sınırlıdırlar. Bu ışıkların miktarı yeterli değilse, görmenizi sağlayamayacaklardır.

Termal kameralar görünür ışıktan değil, ısıdan görüntü oluşturur. Isı (kızılötesi veya termal , enerji olarak da adlandırılır) ve ışık elektromanyetik spektrumun parçalarıdır, ancak görünür ışığı algılayabilen bir kamera termal enerjiyi görmez ve bunun tersi de geçerlidir. Termal kameralar ısıdaki çok küçük farklılıkları – 0.01 ° C kadar küçük – dahi algılayabilirler.

Günlük hayatımızda karşılaştığımız her şey, termal enerji yayar. Nesnelerden yayılan termal enerjiye “ısı imzası” denir. Birbirinin yanındaki iki nesnenin bile çok farklı ısı imzaları olduğu zaman, ışık koşullarına bakılmaksızın bir termal kameralar ile oldukça açık bir şekilde görünürler.

Farklı malzemeler termal enerjiyi farklı oranlarda emip yaydığından, çok farklı sıcaklıklara sahip bir mozaik meydana gelir. Bu sebepten ötürü, örneğin günler boyunca suyun içinde bulunan bir kütük, sudan farklı bir sıcaklıkta olacağından termal görüntüleyici tarafından görülebilir. Termal kameralar bu sıcaklık farklılıklarını algılar ve bunları görüntü detaylarına dönüştürür. Tüm bunlar oldukça karmaşık görünebilir, ancak modern termal kameraların kullanımı son derece kolaydır.

Infrared Görüntülerin Analiz Edilmesi ve Görüntü Karşılaştırmalarına Etkisi,

Aşağıda gösterilen basitleştirilmiş kamera görüntüsü benzetimi 64 pikselden oluşuyor. Her bir piksel, foton (ışık taneciği) algılayıcı ve algılanan foton şiddetini elektriksel sinyale dönüştüren elektronik okuma devresinden oluşuyor. Elektriksel sinyalin şiddeti ise ilgili pikselin ölçülen parlaklığını belirliyor.

Kızılötesi kameralar cep telefonlarımızdaki kameralara çok benzer. İkisi arasındaki tek fark algıladıkları fotonların enerjileridir.  Cep telefonu kameraları görünür ışığı algılarken, kızılötesi kameralar cisimlerin sıcaklıklarından kaynaklanan kızılötesi fotonları algılarlar.

Foton,

Foton, fizik biliminde elektromanyetik alanın kuantumu, ışığın temel “birimi” ve tüm elektromanyetik ışınların kalıbı olan ve kuantum alan teorisine göre hareket eden parçacıktır. Foton ayrıca elektromanyetik kuvvet‘in kuvvet taşıyıcısıdır. Bu kuvvetin etkileri hem mikroskobik ölçülerde, hem de makroskobik ölçülerde çok rahat bir şekilde gözlemlenebilir. Çünkü foton herhangi bir durağan kütleye sahip değildir ve bu durum uzak mesafelerde etkileşimlere izin vermektedir. Diğer bütün temel parçacıklar gibi foton da kuantum mekaniği ile yönetilir ve dalga parçacık ikiliği gösterir. Bu durum fotonun hem dalga hem de parçacık özelliği gösterdiğini gösterir. Örnek olarak herhangi bir foton bir mercek tarafından kırılıma uğrayabilir veya dalga girişimi özelliği gösterebilirken ayrıca sayısal kütlesi ölçüldüğünde parçacık gibi davranabilir.

Fotonun modern kuramı Albert Einstein tarafından açıklanmıştır. Einstein’ın buna ihtiyaç duyma nedeni yaptığı gözlemlerin klasik ışığın dalga modeli ile tam olarak açıklanamamasıdır.

Foton, dalga perspektifinden bakıldığında ışık bir elektromanyetik dalgadır ve saniyede yaklaşık 300.000 km hızda hareket eder. Elektromanyetik dalgalar dalga boylarına göre sınıflandırılır ve  Şekil 2’de yer alan elektromanyetik spektrumu (ışık tayfı) oluştururlar.  Gözümüzün görebildiği dalga boyu aralığının (400nm-750 nm) elektromanyetik spektrumun çok küçük bir kısmı olduğunu fark etmiş olabilirsiniz . Dalga boyları görünür ışıktan daha uzun olan, 750 nanometreden mikrodalgalara kadar olan kesim ise kızılötesi bölge olarak adlandırılır.

Eğer ışığın parçacık karakteristiğinden bakarsak ışık foton adı verilen parçacıklardan oluşur. Her ışık parçacığı yani foton bir enerjiye sahiptir ve bu enerji dalga boyu ile ters orantılıdır. Işığın parçacık doğasının bir başka önemli göstergesi olan kara cisim ışımasına göre sıcaklığı olan her cisim fotonlar saçar. Sıcaklık arttıkça cisimlerin saçtığı fotonların toplam enerjisi artarken dalga boyu kısalır. Sıcaklığına göre cisimlerin saçtığı radyasyonun şiddetini ve dalga boyunu açıklayan Planck yasasına göre de aşağıdaki şekilde yer alan eğriler elde edilir.

Not: Kara Cisim Işıması Grafikleri – Solda Güneş’in sıcaklığında bir cismin ve 36,5 °C sıcaklıkta bir cismin yaydığı ışımanın dalgaboyuna göre değişimini görülüyor (Her iki eksen de logaritmik ölçeklenmiş). Yüksek sıcaklıklarda yayılan fotonların  dalga boyları daha küçük.  Sağda ise aynı karşılaştırma 36,5 ile 39 °C sıcaklıkta iki cisim için yapılmış.

Yaklaşık 5500 °C sıcaklığa sahip olan Güneş en çok görünür bölgede foton saçarken oda sıcaklığındaki nesnelerin saçtığı radyasyonun dalga boyu ise kızılötesi bölgede yer alır. Dolayısıyla, cep telefonu kameraları güneş ışığının bulunduğu bölgedeki fotonları algılayabilen aygıtlardan oluşurken insanın vücut sıcaklığını algılayabilen sistemlerin kızılötesi dalga boyunda algılama yapması gerekir. Yukarıdaki şekilde de görüldüğü gibi 36,5 °C sıcaklığa sahip bir cisim (insan) en çok fotonu 10 µm dalga boyunda saçar. Bu da uzun dalga boylu kızılötesi algılayıcı (Long Wave Infrared – LWIR) adı verilen ve 8 μm – 12 μm aralığına duyarlı olan algılayıcıların insanları ve ufak vücut sıcaklık değişimlerini çok kolay görmesini sağlar. Bu sıcaklığa sahip cisimlerin sıcaklığı değiştirildiğinde ise en çok oransal foton sayısı değişimi orta dalga boylu kızılötesi algılayıcıların (Medium Wave Infrared -MWIR) duyarlı olduğu 3 μm – 5 μm aralığında olur.

 E=h x f, p=h/l ve E=pc

Foton’un Memontumu,

Foton’ların Elektriksel Sinyale Dönüştürülmesi,

Fotonların algılanması yani elektriksel sinyale dönüştürülmesi ise yarıiletken malzemeler sayesinde gerçekleşir. Yarıiletkenler, ne iletkenler gibi elektrik akımını çok iyi iletirler ne de yalıtkanlar gibi tamamen engellerler. Bunun sebebi ise sahip oldukları kristal yapılarıdır.

Birçok atom bir araya gelip mükemmel bir periyodik ve ideal bir kristal oluşturduğunda birbirleriyle etkileşirler ve elektronların bulunabildiği enerji seviyeleri kısıtlanır. Bir başka ifadeyle, elektronların bulunamayacağı yasak enerji bölgeleri oluşur.

Şekil 1a’da sembolik olarak gösterilen enerji seviyelerinin düşük enerjili olanına valans (değerlik) bandı, yüksek enerjili olanına ise iletim bandı denir. İkisinin arasında kalan yasak enerji bölgesi ise bant aralığı olarak adlandırılır. Elektronlar bantlar arasında bir enerji yardımı ile geçiş yapabilirler. Değerlik bandından iletim bandına geçen elektronların değerlik bandındaki yoklukları da pozitif taşıyıcı (oyuk, deşik) olarak adlandırılır. Bir yarıiletkenin içinde elektrik akımı, iletim bandındaki elektronlar ve değerlik bandındaki deşikler aracılığı ile taşınır.

Fotonları doğrudan algılayan algılayıcılarda, bir foton yarıiletkenin değerlik bandında yer alan bir elektron ile etkileşerek sahip olduğu enerjiyi bu elektrona verir. Bu da elektronun Şekil 1b’deki gibi uyarılıp iletim bandına çıkmasına ve arkasında da bir deşik bırakmasına sebep olur. Dolayısıyla aydınlatılan bir yarıiletkenin sahip olduğu elektron ve deşik sayısı önemli ölçüde artar ve bağlı bulunduğu devreden geçen akım miktarı değiştiğinden ilgili pikseldeki ölçülen parlaklık artar.

Dolaylı olarak algılayan termoelektrik yarıiletkenlerde ise fotonlar yarıiletkenin ısınmasına sebep olurlar. Isınan yarıiletkenin direnci ise küçük bir miktar değişir ve yine ilgili pikseldeki akım miktarında değişim olur.

Sonuç olarak, doğrudan ya da dolaylı olarak fotonları algılayabilen kızılötesi algılayıcılar Şekil 1’deki gibi odak düzlem dizilimleri haline getirilip uygun merceklerle birleştirilerek kızılötesi dijital kamera olarak paketlenirler. Piksellerden geçen akım miktarları da piksellerin ölçülen parlaklıklarını belirler.

Bant aralığı insan vücudunun kendi sıcaklığından dolayı saçtığı fotonlara göre seçilen bir yarıiletken malzeme ile de çok hassas bir şekilde kızılötesi algılama yapılabilir. Günümüzde 0,02 °C hassaslıkta algılama rahatlıkla yapılabilmektedir. Covid-19’un en yaygın belirtilerinden birisi yüksek ateş olduğundan kızılötesi kameralar hastalık şüphesi taşıyan insanları tespit edebilirler. Bu kameralar odak düzlem dizilimi haline getirilmeden tek piksel olarak kullanıldıklarında ise fotoğraf çekemezler ancak temassız termometre olarak kullanılabilirler.

Şekil 1: Yarıiletken Enerji Bantları ve Foton Uyarımı 

kızılötesi kameralar insanın kendi yaydığı radyasyonu algıladığı için geceleri zifiri karanlıkta bile gündüz gibi çalışabilirler. Bu da askeri amaçlı gece görüş sistemlerinin temeli olmalarını sağlar.

Infrared kameraların uygulama alanı termal görüntüleme ve gece görüşü ile sınırlı değildir. Bu kameralar çoğunlukla sis ve dumandan etkilenmedikleri için çok uzak mesafeleri de gösterebilirler. LWIR ve MWIR’dan farklı olarak 750nm – 2.5μm aralığına duyarlı kısa dalga boylu algılayıcılar (Short Wave Infrared – SWIR) sıcak cisimlerin ürettiği radyasyonu algılamanın yanı sıra nesnelerden yansıyan ışınları da algılarlar. Bu sebeple de insan gözünün alışkın olduğu görüntüler üretirler.

SWIR, MWIR ve LWIR

Kızılötesi Termografi, görünür ışık spektrumunun ötesinde kızılötesi bölgede çalışır. Kızılötesi dalga boyundaki her şey, bir termal görüntüleme cihazı aracılığıyla görsel olarak yakalanabilen enerjiyi yayar. Kızılötesi spektrumdaki her dalga boyu, o dalga bandında çalışan bir termal görüntüleme cihazı aracılığıyla iletilebilen ve yakalanabilen belirli bir miktarda radyasyon yayar.

Kızılötesi termografide,  belirli dalga boyu aralıklarına daha da bölünebilen üç dalga boyu vardır  . Üç dalga boyları şunlardır: Kısa Dalga Boyu Kızılötesi (SWIR), Orta Dalgaboyu Kızılötesi (MWIR), ve Uzun Dalga Boyu Kızılötesi (LWIR). 

Kızılötesi dalga boyunda çalışan tüm Termal görüntüleme cihazları, genellikle ‘ kamera’ olarak adlandırdığımız ‘ görüntüleyicilerdir ‘. ancak aslında yayılan ısıyı algılayabilen sensörlerdir.

Çoğu termal kamera bu teknolojileri genellikle gece görüş kameras ile ​​karıştırır, bu nedenle ayrımları netleştirmek önemlidir. Gece görüş cihazları, bir alanı aydınlatmak için küçük miktarlarda görünür ışığı artıran kameralardır.

SWIR (Short Wavelength Infrared)

Kısa Dalgaboyu Kızılötesi veya SWIR, tipik olarak 0,9 – 1,7 μm dalga boyu aralığı olarak tanımlanır.

SWIR kameraların genel olarak benzerlerine (MWIR / LWIR) kıyasla sınırlı faydaları vardır.

Bu görüntüleyiciler, sis, bulutlar ve pus aracılığıyla net ayrıntıları yakalama yeteneğine sahiptir. SWIR kameraları, bulut kapsamına girebilen ve net bir görüntü yakalayabilen tek dalga boyu teknolojisidir.

Kısa Dalgaboyu kameralar, SWIR’in en yüksek güneş aydınlatmasıyla yansıyan ışığı yakalayabilmesi nedeniyle gündüz yıldız ışığı görüntülerinde kullanılır.

MWIR (Middle Wavelength Infrared),

Orta Dalga kameralar, bazıları insan gözüyle tamamen görünmez olan gaz sızıntılarını tespit etme sistemleri olarak kullanılır!

MWIR tipik olarak 3.0 – 5.0 μm dalga boyu aralığı olarak tanımlanır.

Orta Dalga Boyu Kızılötesi ve Uzun Dalga Boylu Kızılötesi arasındaki farkı bilmek, MWIR ve LWIR cihazları birçok farklı nedenden dolayı faydalı olan ayrı dalgaları yakaladığından son derece önemlidir. 

MWIR kameraları, insan gözüyle görülemeyen gaz sızıntılarını tespit ederken önemlidir. Bu kameralar, detay tam sıcaklıktan daha önemli olduğunda da kullanılır. Kameranın havaalanı çevre güvenliği için mükemmel bir araç olarak kullanılmasının yanı sıra mühendisler ve bilim adamları için laboratuvar araştırması da sağlar.

LWIR (Long Wavelength Infrared),

Uzun Dalga Boyu Kızılötesi kameralar, sıcaklık inceleme uygulamalarında kullanılan başlıca cihazlardır. LWIR kamera, zayıf yalıtım, su hasarı ve hasarlı elektronik aksamı görselleştirmek için evde denetim alanında önemli olan farklı sıcaklık farklılıklarını algılayabilir.

LWIR tipik olarak 8.0 – 14.0 μm dalga boyu aralığı olarak tanımlanır.

Uzun Dalgaboyu Kızılötesi, Kızılötesi teknolojisinin en yaygın kullanılan şeklidir. LWIR görüntüleyiciler, operatöre önemli bilgileri gösteren yayılan sıcaklıkları algılar. 

Dronlardaki LWIR kameralar çeşitli şekillerde uygulanabilir