สิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับกล้องถ่ายภาพความร้อน

กล้องถ่ายภาพความร้อน คือ เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาที่สามารถแสดงผลในตัว โดยออกแบบมาเพื่อตรวจจับพลังงานความร้อน

ส่วนประกอบสำคัญของกล้องถ่ายภาพตรวจจับความร้อน คือ เซ็นเซอร์ความร้อนที่ติดอยู่กับเลนส์แบบพิเศษ โดยปรับให้ทำงานร่วมกับเทคโนโลยีการถ่ายภาพแบบมาตรฐาน ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถทำงานค้นหาจุดที่มีอุณหภูมิเกินกำหนดได้อย่างรวดเร็ว หรือส่วนที่พลังงานความร้อนถูกใช้อย่างสิ้นเปลือง เช่น ส่วนประกอบที่ความร้อนเกินค่ามาตรฐาน หรือช่องว่างฉนวนความร้อนที่เกิดขึ้นในการตรวจสอบอาคาร

รูปแบบแสงที่มองเห็นนั้นเป็นส่วนเล็ก ๆ ของสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเป็นส่วนเดียวที่เราสามารถมองเห็นได้ เมื่อชี้ไปที่จุดของวัตถุหรือพื้นที่ เซ็นเซอร์ของกล้องตรวจจับความร้อนทำให้ผู้ใช้มองเห็นส่วนของสเปกตรัมอินฟราเรดที่มองไม่เห็น ซึ่งอยู่ที่ช่วงความยาวคลื่นระหว่างแสงที่มองเห็นได้กับคลื่นไมโครเวฟ โดยบ่อยครั้งจะแสดงผลในรูปแบบแผนที่สีในกล้องอินฟาเรดสมัยใหม่ ถึงแม้ว่าการแสดงผลในรูปแบบสีขาวดำจะเป็นที่นิยมในการใช้งาน แต่แบบสีช่วยทำให้การแสดงผลที่อ่านได้ง่ายขึ้น ความยุ่งเหยิงลดลง และจับรายละเอียดของการแสดงผลได้ดียิ่งขึ้น

ในการแสดงผลของเทอร์โมกราฟฟีแบบสีนั้น ส่วนประกอบหรือบริเวณที่มีความร้อนกว่าจะแสดงผลเป็นสีแดง ส้ม และเหลือง ในขณะที่ส่วนที่เย็นกว่าจะแสดงผลเป็นสีม่วงและฟ้า (โดยสีเขียวจะถูกใช้ในการแสดงผลของอุณหภูมิห้อง) เนื่องจากเป็นการวัดรังสีอินฟราเรดและแสงที่มองไม่เห็น กล้องถ่ายภาพความร้อนจึงเป็นประโยชน์ในการตรวจสอบแหล่งความร้อนในที่มืดหรือพื้นที่ที่ถูกบดบัง เห็นไม่ชัดเจน

กล้องตรวจจับความร้อนที่มีคุณภาพนั้น มีขายในสหราชอาณาจักรโดยมีให้เลือกแบบที่เหมาะสมกับการใช้งาน มีการออกแบบตามหลักสรีรศาสตร์ที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้ และทำให้สามารถตรวจจับอุณหภูมิในบริเวณที่มีความร้อน และมีความไวต่อความร้อนที่หลากหลาย จึงทำให้เหมาะต่อการใช้งานที่ต้องการผลอย่างรวดเร็ว และเป็นเพื่อนคู่ใจที่มีคุณค่าต่อหน่วยกู้ภัยเผชิญเหตุฉุกเฉิน แพทย์ อุตสาหกรรมการผลิต วิศวกร และพนักงานหน่วยซ่อมบำรุงในหลายอุตสาหกรรม รวมถึงมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ให้เป็นทางเลือกที่ไม่แพงสำหรับผู้ที่ชื่นชอบงานอดิเรกหรือใช้ในบ้าน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การผลิตเทคโนโลยีกล้องถ่ายภาพความร้อนนั้นไปถึงจุดที่มีกล้องถ่ายภาพความร้อนขนาดพกพา เช่น กล้องถ่ายภาพความร้อน เครื่องตรวจจับความร้อน หรือกล้องอินฟราเรด สามารถเข้าถึงและสามารถนำไปใช้งานทั่วไปหรือในงานอดิเรก

อย่างไรก็ตามแต่ การดูผลพลังงานความร้อนจากสเปกตรัมอินฟราเรดไม่ใช่ของใหม่ แต่พัฒนามาจากหลักการทำงานของเทอร์โมกราฟฟีที่ค้นพบขึ้นเมื่อ 200 ปีก่อนโดยวิลเลียม เฮอร์เชล นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน-อังกฤษ

• เฮอร์เชลค้นพบการมีอยู่ของรังสีอินฟราเรด ในช่วงกุมภาพันธ์ ปี 1800 ในขณะที่ใช้ปริซึมเพื่อศึกษาสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้
• เฮอร์เชลพบว่าเขาสามารถวางเทอร์โมมิเตอร์เกินไปกว่าจุดสิ้นสุดของสเปกตรัมแสงสีแดง และตรวจพบการมีอยู่ของแถบที่มองไม่เห็น ซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าแถบแสงที่มองเห็น
• ปัจจุบันเราเรียกแถบที่มองไม่เห็นนี้ว่ารังสี "อินฟราเรด" ซึ่งอยู่ระหว่างแสงที่มองเห็นและความถี่ไมโครเวฟบนสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า

ถึงแม้ว่ากล้องบันทึกภาพความร้อนนั้นจะยังอยู่ในการพัฒนาอีกยาวไกล แต่การค้นพบของเฮอร์เชลก็มีการนำมาใช้อย่างรวดเร็ว เพื่อพัฒนาเทอร์โมคัปเปิลในยุคแรก ๆ หลากหลายรูปแบบจำนวนมาก ซึ่งสามารถตรวจจับความร้อนที่มองไม่เห็นจากร่างกายที่อบอุ่นในระยะที่ใกล้เคียง ซึ่งการค้นพบของเขาได้มีการนำมาพัฒนาต่อยอดโดยนักฟิสิกส์ วิศวกร และนักประดิษฐ์คนอื่น ๆ ในปีต่อ ๆ มา ดังนี้

• การพัฒนาของเทคโนโลยีถ่ายภาพความร้อนที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบันนั้นเป็นผลงานของ คาลแมน ติฮายี (Kálmán Tihanyi) ผู้เชี่ยวชาญในสาขาวิชาหลากหลายด้านชาวฮังการี และยังรับผิดชอบในการบุกเบิกเทคโนโลยีทีวีรังสีแคโทดด้วย
• ในปี 1929 ติฮายี สร้างกล้องวิดีโออินฟราเรดสำหรับมองเห็นกลางคืนตัวแรก เพื่อใช้ในการป้องกันต่อต้านอากาศยานของอังกฤษ
• ในช่วงทศวรรษ 1970 เทคโนโลยีพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดอาเรย์ถ่ายภาพความร้อนโซลิดสเตต และในที่สุดก็นำไปสู่อุปกรณ์สร้างภาพผลึกเดี่ยวแบบไฮบริดที่ทันสมัย
• การพัฒนาในช่วงระหว่างปีทศวรรษ 1980 และ 1990 มีพัฒนาหน่วยควบคุมและอุปกรณ์ให้มีความหลากหลายมากขึ้น ใช้งานง่ายขึ้น และไม่ต้องสั่งการให้โหมดระบายความร้อนทำงาน ต่างจากกลไกรุ่นก่อนหน้านี้
• อย่างไรก็ตาม กล้องถ่ายภาพความร้อนไม่ได้เป็นที่ใช้งานทั่วไปเนื่องจากราคาที่สูง จนกระทั่งในต้นทศวรรษ 2000 นั้นต้นทุนของการผลิตอาร์เรย์ที่ไม่มีการระบายความร้อน ลดลงอย่างมาก
• ทำให้เกิดความนิยมใช้งานกล้องตรวจจับความร้อนอย่างแพร่หลาย เช่น ในเหตุฉุกเฉิน การวิเคราะห์สถาปัตยกรรม การวินิจฉัยทางการแพทย์ การควบคุมสิ่งแวดล้อม และระบบอัตโนมัติ

ทุกวันนี้ต้นทุนของเทคโนโลยีล้ำสมัยต่างลดลงอย่างมาก เช่น เซ็นเซอร์อัจฉริยะ แผ่นวงจรขนาดเล็ก และการเชื่อมต่อสัญญาณอินเทอร์เน็ตไวไฟ ทำให้กล้องวิดีโอตรวจจับความร้อนนั้นเป็นอุปกรณ์เสริมยอดนิยมในการใช้ชุดเครื่องมือทางวิศวกรรมระดับมืออาชีพและในระดับครัวเรือน ทั้งเพื่อการซ่อมแซม การออกแบบ งานสร้างสรรค์ และเครื่องมืองานอดิเรก

กล้องรังสีอินฟราเรดมีประโยชน์จากการทำงานโดยตรวจจับและวัดคลื่นรังสีอินฟราเรดที่เล็ดลอดออกมาจากวัตถุ หรืออีกนัยหนึ่งคือ “Heat Signature” เริ่มแรกกล้องต้องเข้ากันกับเลนส์ที่ทำให้รังสีอินฟราเรดส่งสัญญาณไปได้ โดยโฟกัสที่เซ็นเซอร์อาร์เรย์พิเศษเพื่อตรวจจับและอ่านค่า

เซ็นเซอร์อาร์เรย์สร้างขึ้นจากตารางพิกเซล แต่ละพิกเซลจะตอบสนองต่อความยาวคลื่นรังสีอินฟราเรดที่กระทบ และแปลงค่าเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิก โดยสัญญาณเหล่านี้จะส่งไปยังเครื่องประมวลผลภายในกล้อง และอัลกอริทึมจะแปลงสัญญาณเหล่านั้นให้เป็นแผนที่สีที่มีค่าอุณหภูมิต่างกัน จากนั้นแผนที่นี้ส่งไปยังหน้าจอแสดงผลเพื่อการอ่านค่าต่อไป

กล้องถ่ายภาพความร้อนหลายประเภทจะมีโหมดถ่ายภาพมาตรฐานที่ทำงานร่วมกับสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ คล้ายกับกล้องถ่ายภาพดิจิทัลที่กดถ่ายภาพได้เลย ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบภาพที่เหมือนกันสองภาพได้อย่างง่ายดาย คือแบบอินฟราเรดและแบบโหมดมาตรฐาน เพื่อช่วยระบุพื้นที่ปัญหาเฉพาะที่เกิดขึ้นได้อย่างทันที

นอกจากการใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนในอุตสาหกรรม หรือวิศวกรรมขึ้นพื้นฐานแล้ว การใช้ในงานฉุกเฉินเป็นหนึ่งในงานที่ผู้ใช้กล้องถ่ายภาพตรวจจับความร้อนมีความคุ้นเคยดี โดยมีการใช้เทคโนโลยีนี้เป็นประจำในสถานการณ์ต่าง ๆ เช่น การดับเพลิง การตรวจค้นของตำรวจในยามกลางคืน และการช่วยเหลือค้นหาในภัยพิบัติ แต่อย่างไรก็ตาม มีการนำกล้องถ่ายภาพจับความร้อนไปใช้แต่อาจจะไม่ได้เป็นที่สังเกต ซึ่งในส่วนนี้ เราจะทำการแนะนำการใช้ที่เกิดขึ้นได้ทั่วไป

Thermal imaging มักใช้บ่อยครั้งในโดรนอัตโนมัติ (UAVs) ที่ช่วยเพิ่มขีดความสามารถไปการลาดตระเวนไปในพื้นที่ที่อันตรายและเข้าถึงได้ยาก โดยโดรนที่ใช้ในงานอดิเรก การถ่ายภาพความร้อนเป็นส่วนสำคัญสำหรับช่างภาพเพื่อให้ทำงานได้หลากหลายมากขึ้น ในขณะที่การถ่ายภาพความร้อน UAV ยังมีประโยชน์อย่างมากต่อหน่วยเผชิญเหตุฉุกเฉิน ทีมค้นหาและกู้ภัย และใช้งานในยุทธวิธีทางทหาร

การถ่ายภาพความร้อนช่วยให้ทีมนักดับเพลิงค้นหาผู้รอดชีวิตในจุดที่ค้นหาได้ยาก เนื่องจากมีฝุ่นควัน หมอกและสารปนเปื้อนอื่น ๆ ที่บดบังทัศนวิสัย นอกจากนี้ ยังช่วยให้การหาจุดความร้อน หรือแหล่งกำเนิดประกายไฟเพิ่มเติมอันเป็นสาเหตุให้เกิดเพลิงไหม้ หรือบ่งชี้ว่ามีไฟที่ยังลุกไหม้อยู่ในส่วนที่ไม่คาดคิด เช่น พื้นที่ใต้ดิน หรือโพรงภายในผนังกำแพง

ปัจจุบันในโทรศัพท์ Apple iOS และแอนดรอยนั้น มีแอปพลิเคชันอินฟราเรดและเทอร์โมให้ใช้มากมาย แต่อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่เป็นแอปพลิเคชันที่เป็นการจำลอง มีการใส่ฟิลเตอร์แบบแฟนซีให้กับกล้องในโทรศัพท์ แต่ไม่สามารถใช้งานได้มาก ซึ่งเป็นเพียงการเลียนแบบรูปลักษณ์โดยรวมของการตรวจจับความร้อนนั่นเอง

หากต้องการสัมผัสประสบการณ์การถ่ายภาพความร้อนอย่างแท้จริงในสมาร์ตโฟน ผู้ใช้ต้องซื้อกล้องถ่ายภาพความร้อนเสริมที่สามารถต่อเข้ากับสมาร์ตโฟน และเชื่อมต่อกับแอปพลิเคชันเฉพาะที่ทำมาเพื่อการใช้งานนี้ รุ่นที่มีคุณภาพดีนั้นมีขายที่สหราชอาณาจักรและในที่อื่น ๆ จากหลายแบรนด์ เช่น Flir

โดยราคาของอุปกรณ์นี้ไม่ได้ถูก เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ทั่วไป แต่ไอโฟนนั้นเริ่มนำเข้ากล้องอินฟราเรดของแท้ โดยตัวแทนผู้ผลิต ซึ่งตัวอุปกรณ์เสริมนั้นยังคงเป็นตัวเลือกเดียวให้สามารถใช้งานถ่ายภาพความร้อนด้วยมือถือได้

การถ่ายภาพสัตว์ป่า การติดตามสัตว์ป่า และการสังเกตการณ์ในธรรมชาตินั้น โดยปกติจะใช้เทคโนโลยีการถ่ายภาพความร้อนเข้ามาช่วย โดยกล้องอินฟราเรดมีอุปกรณ์สมาร์ตเซ็นเซอร์ที่สามารถกำหนดค่าและติดตั้งไว้ในแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติได้เลย โดยที่ไม่ต้องมีมนุษย์คอยควบคุม กล้องจะทำงานอย่างอัตโนมัติเพื่อจับจุดที่สัตว์ป่าออกหากินเวลากลางคืน หรือจุดที่เข้าถึงสัตว์ป่าได้ยาก ซึ่งช่วยให้สังเกตพฤติกรรมและสายพันธุ์ของสัตว์ป่าได้อย่างไม่เคยมีมาก่อน

นอกจากนี้ ผู้สังเกตการณ์หรือติดตามสัตว์ป่ามักอาศัยเครื่องตรวจจับความร้อน เพื่อหาแหล่งที่อยู่ของสัตว์เลือดอุ่นที่หาได้ยากในทัศนวิสัยที่ไม่ดี มีการอำพรางจากการมองเห็น หรือช่วยไม่ให้เป็นจุดสนใจในการถูกล่าเพื่อลดความเสี่ยงอันตราย

การถ่ายภาพความร้อนนั้นมีความสำคัญต่อการเดินเรือ โดยนำไปประยุกต์ใช้กับระบบตรวจจับการปะทะหรือการชนเมื่อต้องเดินเรือในเวลากลางคืน ในช่วงที่มีหมอกหนา หรือมีสภาพอากาศที่ย่ำแย่ อย่างไรก็ตาม การถ่ายภาพความร้อนใต้น้ำยังมีขีดจำกัดในการให้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ แม้จะใช้เทคโนโลยีขั้่นสูงก็ตาม โดยปัจจุบันนี้จะไม่ใช่เรื่องแปลกเลยที่จะมีกล้องตรวจจับความร้อนที่ผลิตเพื่อการเดินเรือและติดตั้งตามจุดต่าง ๆของเรือเดินทะเลทุกขนาด

ปัจจุบันสถานที่ประกอบธุรกิจเกือบทั้งหมดต่างใช้เทคโนโลยีกล้องวงจรปิดรักษาความปลอดภัยในรูปแบบต่าง ๆ ซึ่งในเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้อุปกรณ์กล้องวงจรปิดที่มีการจับภาพความร้อนเป็นที่นิยมใช้กันมากขึ้นเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุดของการใช้งาน ในแง่ของการปกกัน การระบุตัวตน การวินิจฉัยและคุ้มค่าต่อการลงทุน กล้องวงจรปิดที่ตรวจจับความร้อนได้นั้นทำงานได้ดีในที่ที่มีแสงน้อยและมองเห็นได้ยาก โดยมีความสามารถขจัดสิ่งอำพรางทำให้ภาพชัดขึ้น เช่น ในที่ที่มีพุ่มไม้ทึบซึ่งอยู่ใกล้กับออฟฟิศหรือคลังสินค้า นอกจากนี้ กล้อง CCTV แบบถ่ายภาพความร้อนได้มักมาพร้อมกับเซ็นเซอร์อัจฉริยะและเทคโนโลยีการวิเคราะห์ขั้นสูง ที่ช่วยลดจำนวนการแจ้งเตือนภัยที่ผิดพลาด

ในท้ายที่สุด การติดตั้งระบบตรวจจับความร้อนและใช้งานในระยะยาวจะมีราคาค่อนข้างถูกมากกว่า CCTV แบบทั่วไปซึ่งต้องติดตั้งในจุดที่มองเห็นเพื่อการใช้งานอย่างเต็มประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังอาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการติดตั้งไฟให้แสงสว่างบริเวณใกล้เคียง เพื่อให้สามารถใช้งานขั้นพื้นฐานได้

ถึงแม้ว่ากล้องถ่ายภาพอินฟราเรดและกล้องทั่วไปที่ใช้สำหรับกลางคืน สามารถเพิ่มการมองเห็นในที่ที่มีแสงน้อย หรือพื้นที่ที่เห็นได้ไม่ชัดเจน แต่อย่างไรก็ตาม กล้องทั้งสองแบบนี้แตกต่างกันที่ใช้เทคโนโลยีไม่เหมือนกัน

ข้อแตกต่างที่สำคัญของกล้องที่ใช้ในเวลากลางคืน (โดยทั่วไปเป็นจอแสดงผลกลางคืนที่เป็นแบบสีขาวและเขียว) นั้นคือการที่ต้องมีแสงรอบข้างมากพอที่จะทำให้เกิดการตรวจจับได้ โดยเหตุผลที่เห็นได้ชัดคือ เซ็นเซอร์ไม่สามารถรับแสงที่มากเกินไปได้ ซึ่งหลายคนไม่ทราบว่าหากในสภาพแวดล้อมที่มืดสนิท เทคโนโลยีการมองเห็นกลางคืนก็ไม่สามารถส่งผลลัพธ์ที่ดีเหนือกว่าสายตามนุษย์เช่นกัน

กล้องสำหรับถ่ายตอนกลางคืนจำนวนมากจึงติดตั้งฟังก์ชันการส่องสว่างอินฟราเรดเพิ่มเติม เพื่อส่งคลื่นพลังงานขยายสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า ช่วยให้เซ็นเซอร์ทำงานได้ในพื้นที่ทึบ โดยสัญญาณนี้ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า แต่สามารถจับสัญญาณได้หากใช้กล้องถ่ายภาพกลางคืน โดยสามารถใช้งานได้ทั่วไปแต่ยังไม่สามารถใช้ได้ในปฏิบัติการทางทหารและการสอดแนม

ในขณะที่กล้องถ่ายภาพกลางคืนให้ภาพไปตามสภาพธรรมชาติ แต่ยังทำงานและมีประสิทธิภาพไม่ดีเท่าการถ่ายภาพความร้อนที่สามารถตรวจพบเป้าหมายที่ถูกปกคลุมด้วยหมอก ควัน ฝุ่น และพื้นที่พรางตัว

กล้องถ่ายภาพความร้อนในปัจจุบันมีการรับรองเพื่อใช้งานในอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ โดยมีการกำหนดค่า องค์ประกอบ และมาตรฐานการผลิตที่แตกต่างกันมากมายในสหราชอาณาจักร เพื่อให้เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายและท้าทายเป็นพิเศษ

ตัวอย่างเช่น กล้องที่ผ่านการรับรองให้ใช้ในพื้นที่ที่มีก๊าซระเบิดเช่นในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี การใช้งานใต้ดิน เช่นในเหมือง หรือในสภาพที่มีอนุภาคฝุ่นละอองปริมาณมากในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่นในอุตสาหกรรมผลิตน้ำตาลและการจัดเก็บเมล็ดพืช

หากคุณต้องการการรับรองสำหรับการใช้กล้องอินฟาเรดในอุตสาหกรรมของคุณ สามารถตรวจสอบผู้ผลิตและปรึกษาเรื่องหลักเกณฑ์การผลิตเพื่อยืนยันมาตรฐานที่ต้องการ เช่น การอนุญาตของ ATEX และ IECEx เพื่อใช้งานอย่างปลอดภัยตามมาตรฐานพื้นที่อันตรายประเภทที่ 1 (Zone 1) ในบรรยากาศที่สามารถเกิดการระเบิดได้

กล้องถ่ายภาพความร้อนนั้นมีหลากหลายแบบ และความไวที่ต่างกันให้เลือกใช้ โดยข้อสำคัญคือการเข้าใจว่าต้องการใช้งานแบบใดก่อนที่จะเลือกรูปแบบและอุปกรณ์ที่ตอบโจทย์ ซึ่งปัจจัยสำคัญในการพิจารณาก่อนทำการซื้อ มีดังนี้

• ราคา
• แบรนด์
• การรับรอง
• ขนาดและน้ำหนัก
• การออกแบบ
• ความละเอียดของภาพ
• ช่วงความร้อน
• ความสามารถในการเปลี่ยนเลนส์
• การสอบเทียบ

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสินค้าตรวจจับความร้อน หรือต้องการความช่วยเหลือเกี่ยวกับกล้องถ่ายภาพความร้อนนั้น สามารถติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเราได้เลยทางเบอร์โทรศัพท์ อีเมล และเว็บไลฟ์แชต เราได้ทำการรวบรวมแบรนด์สินค้าที่เป็นที่นิยมให้คุณแล้ว โดยคลิกที่นี่เพื่อดูกล้องถ่ายภาพตรวจจับความร้อน พร้อมอุปกรณ์สำหรับสินค้ารุ่นต่าง ๆ