Bir müşteri bir kızılötesi kamera almaya karar verdiğinde, ne kadar uzağı görebildiği çok önemli ve açıklanması çok zor bir sorudur.
Bu mesafenin nasıl hesaplanacağını anlamak için önce Johnson kriterlerini bilmemiz gerekir.
Johnson Kriterleri, DRI (Tespit, Tanıma ve Tanımlama) için kullanılan standarttır. Nesnenizin doğru bir değerlendirmesini yapmak için gerekli piksel sayısına göre hesaplanır.
Tespit
Tespit şu şekilde tanımlanır: Hedef görüş alanında bulunursa, hedefin görüntüsü kritik boyut yönünde 1,5 pikselden fazla yer kaplamalıdır.
Tanıma
Tanıma şu şekilde tanımlanır: Hedefin bir araba, kamyon veya kişi olup olmadığını belirlemek için sınıflandırılabilir, bu da hedefin görüntüsünün kritik boyut yönünde 6 pikselden fazla yer kaplaması gerektiği anlamına gelir.
Tanımlama
Tanımanın tanımı, hedefin modeli ve diğer özelliklerinin ayırt edilebilmesidir. Örneğin, düşman ile bizi ayırt etmek için, hedefin görüntüsü kritik boyut yönünde 12 pikselden fazla yer kaplamalıdır.
Yukarıdaki veriler, olasılığın %50 olduğu, yani hedefin tam olarak bulunabildiği ve hedef ile arka plan arasındaki kontrastın 1 olduğu koşul altında elde edilmiştir. Yukarıdaki Johnson kriterinden, bir kızılötesi termal görüntüleyicinin ne kadar uzağı görebildiği, hedef boyutu, lens odak uzaklığı, dedektör performansı ve diğer faktörler tarafından belirlendiği görülebilir.
DRI aralığını belirleyen faktörler
1. Lens odak uzaklığı
Bir kızılötesi kameranın tespit mesafesini belirleyen en önemli faktör lens odak uzaklığıdır. Doğrudan hedefin oluşturduğu görüntünün boyutunu, yani odak düzlemindeki piksel sayısını belirler. Bu genellikle uzaysal çözünürlük cinsinden ifade edilir. Her pikselin uzaydaki açıklık açısını, yani sistemin çözebileceği minimum açıyı temsil eder. Genellikle piksel boyutu (d) ile odak uzaklığı (f) arasındaki orandan türetilir, yani IFOV=d/f
Odak düzlemindeki her hedefin görüntüsü birkaç piksel kaplar, bu da hedef boyutu, hedef ile termal görüntüleyici arasındaki mesafe ve uzaysal çözünürlük (IFOV) kullanılarak hesaplanabilir. Hedefin boyutu (D) ile hedef ve termal görüntüleyici arasındaki mesafe (L) arasındaki oran, hedef açısıdır ve daha sonra IFOV'a bölünerek görüntünün kapladığı piksel sayısı elde edilir, yani n=(D/L)/IFOV=(DF)/(LD). Odak uzaklığı ne kadar büyük olursa, hedef görüntüsünün o kadar çok piksel kapladığı görülebilir. Johnson kriterine göre, tespit mesafesi daha uzundur. Öte yandan, lensin odak uzaklığı ne kadar büyükse, görüş açısı o kadar küçülür ve maliyet o kadar yüksek olur.
Örneğin, termal kameranın odak düzleminin piksel boyutu 38um ise ve 100mm odak uzaklığına sahip bir lensle donatılmışsa, uzaysal çözünürlük IFOV 0,38mrad'dir. 1km'de 3,2m boyutunda bir hedefi gözlemleyin ve hedefin açık açısı 2,3mrad'dir. Hedefin görüntüsü 2,3/0,38=6 piksel kaplar. Johnson kriterine göre, tanıma seviyesine ulaşılmıştır.
2. Kızılötesi Dedektör performansı
Lens odak uzaklığı, termal görüntüleme kamerasının tespit mesafesini teorik olarak belirler. Pratik uygulamalarda önemli bir rol oynayan bir diğer faktör ise termal görüntüleme dedektör performansıdır. Lens odak uzaklığı yalnızca görüntü boyutunu ve kaplanan piksel sayısını belirlerken, termal görüntüleme sensör performansı, bulanıklık derecesi ve sinyal-gürültü oranı gibi görüntü kalitesini belirler.
3. Atmosferik ortam
Termal radyasyonun atmosfere nüfuzu görünür ışıktan daha güçlü olmasına rağmen, atmosferin emilimi ve saçılması hala termal görüntüleyicinin görüntü kalitesi üzerinde belirli bir etkiye sahiptir. Özellikle yoğun sis ve şiddetli yağmur gibi bazı zorlu hava koşullarında, kızılötesi termal görüntüleyicinin tespit mesafesi etkilenecektir.