Camera ảnh nhiệt làm mát (MWIR) hay không làm mát (LWIR)?
Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét sự khác biệt giữa công nghệ ảnh nhiệt làm mát (MWIR) và không làm mát (LWIR) cũng như các yếu tố cần tính đến khi lựa chọn giữa hai công nghệ này.
Nói một cách đơn giản, sự khác biệt giữa làm mát và không làm mát là vấn đề về độ nhạy. Chất lượng của hình ảnh được xem là sự kết hợp giữa độ nhạy của cảm biến và lượng IR (hồng ngoại) được truyền qua thấu kính đi kèm. Ống kính càng lớn thì càng ít IR truyền đến cảm biến.
Đối với các ứng dụng tầm xa hơn, chẳng hạn như an ninh biên giới và giám sát bờ biển, cần có các thấu kính tiêu cự dài hơn. Do đó, để bù đắp cho việc giảm hồng ngoại truyền qua thấu kính, cần phải có cảm biến nhạy hơn có thể tìm thấy trong cảm biến nhiệt Làm mát (MWIR).
Về cơ bản, đây là sự khác biệt chính – phạm vi dài hơn có nghĩa là ống kính lớn hơn và do đó ít IR truyền đến cảm biến hơn. Vì vậy, để có được hình ảnh chất lượng cao ở khoảng cách xa, bạn cần có cảm biến nhạy hơn.
Thông thường, các cảm biến không được làm mát có nhiệt độ khoảng 50mK – đây là thước đo các điểm nhiệt độ mà nó có thể phân biệt. Trong khi các cảm biến được làm mát (MWIR) có xu hướng ở khoảng 10-25mK.
Một yếu tố khác cần được tính đến là điều kiện khí quyển. Ví dụ: Cảnh sa mạc với môi trường trung lập về độ tương phản sẽ yêu cầu mức độ tương phản cao hơn, vì vậy có thể sẽ cần đến giải pháp tản nhiệt được làm mát tùy thuộc vào phạm vi yêu cầu. Trong khi,
Từ góc độ hiệu suất, camera ảnh nhiệt được làm mát sẽ luôn thắng loại không được làm mát, tuy nhiên, có một hạn chế cho điều này như phân tích ở dưới đây.
Để đạt được độ nhạy tăng lên này, cảm biến được làm mát xuống khoảng 77 độ Kelvin (khoảng -200°C). Những bộ làm mát này có tuổi thọ hạn chế và cần được bảo dưỡng lại thường xuyên. Thông thường khoảng 10.000-20.000 giờ. Bảo dưỡng tốn kém và cần có thiết bị chuyên dụng, nghĩa là camera phải được đưa trở lại cơ sở sản xuất hay trung tâm kỹ thuật của nhà sản xuất. Trong vòng đời 5 năm, một hệ thống được làm mát có thể cần bảo dưỡng từ hai đến ba lần, dẫn đến chi phí và thời gian ngừng hoạt động đáng kể, trong khi một hệ thống không được làm mát thường sẽ chạy liên tục trong 5 năm mà không cần thời gian bảo dưỡng.
Hiện nay công nghệ kỹ thuật thay đổi từng ngày, việc kết hợp các cảm biến nhiệt không được làm mát với các thấu kính nhiệt tầm xa hơn và sử dụng một số kỹ thuật nâng cao video để cải thiện chất lượng hình ảnh. Do đó, tùy vào từng hãng sản xuất với các công nghệ hiện đại được áp dụng, hình ảnh của những camera ảnh nhiệt không được làm mát (LWIR) có thể tiệm cần gần hơn đến loại được làm mát (MWIR), nhưng với chi phí đầu tư và chi phí bảo dưỡng ít hơn.
Tóm lại, có những lợi ích và hạn chế đối với từng công nghệ ảnh nhiệt làm mát hay không làm mát. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà chúng ta sẽ có sự lựa chọn phù hợp nhất.