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Thermal - Das Unsichtbare sichtbar machen

  • Beginnen wir mit ein wenig Hintergrundwissen. Unsere Augen sehen reflektiertes Licht. Tageslichtkameras, Nachtsichtgeräte und das menschliche Auge funktionieren nach demselben Grundprinzip: Die Energie von sichtbarem Licht trifft auf ein Objekt bzw. einen Körper und wird reflektiert. Daraufhin wird sie von einem Detektor erfasst, der sie in ein Bild umwandelt.
  • Egal, ob es sich bei diesen Detektoren um ein Auge oder um eine Kamera handelt: Ohne ausreichend Licht können sie kein Bild produzieren. Nachts, wenn kein Sonnenlicht reflektiert werden kann, sind wir von dem Licht der Sterne, des Mondes und künstlicher Lichtquellen abhängig. Wenn das nicht ausreicht, sehen wir nicht viel.
  • Wärmebildkameras funktionieren nach einem völlig anderen Prinzip. Im Grunde genommen sind sie gar keine Kameras, sondern Sensoren. Um ihre Funktionsweise zu verstehen, muss man als erstes alles vergessen, was man über bildgebende Kameras weiß.
  • Eine Wärmebildkamera erzeugt Bilder anhand von Wärmeenergie anstatt von sichtbarem Licht. Wärme (auch Infrarot- oder thermische Energie genannt) und Licht gehören beide zum elektromagnetischen Spektrum – doch eine Kamera, die sichtbares Licht erkennt, sieht keine Wärmeenergie, und umgekehrt.
  • Aber Wärmebildkameras erkennen mehr als nur Wärme: Sie sehen winzige thermische Unterschiede – schon ab 0,01 °C – und geben sie in Schwarz-Weiß-Videos in diversen Grautönen wieder. Wie das funktioniert, ist nicht ganz einfach zu verstehen, deshalb erklären wir es hier ein wenig ausführlicher.
  • Alles, was uns im Alltag begegnet, gibt Wärmeenergie ab – sogar Eis. Je wärmer etwas ist, desto mehr thermische Energie strahlt es aus. Dies nennt man „Wärmesignatur“. Sobald zwei benachbarte Objekte auch nur leicht unterschiedliche Wärmesignaturen aufweisen, sind sie für eine Wärmebildkamera unabhängig von den Lichtverhältnissen recht deutlich erkennbar.
  • Wärmeenergie kann aus ganz unterschiedlichen Quellen stammen. Manche Dinge wie warmblütige Tiere (einschließlich Menschen!), Motoren und Maschinen erzeugen auf biologische oder mechanische Weise eigene Wärme. Andere, zum Beispiel Felsen, Bojen oder Pflanzen, absorbieren tagsüber Wärme von der Sonne und geben sie nachts wieder ab.
  • Da unterschiedliche Materialien thermische Energie unterschiedlich schnell aufnehmen und abgeben, sind Bereiche, die uns einheitlich warm erscheinen, in Wirklichkeit ein Mosaik mit vielen leicht unterschiedlichen Temperaturen. So weist ein Baumstamm, der seit Tagen in einem See liegt, trotzdem eine andere Temperatur auf als das Wasser und ist deshalb für eine Wärmebildkamera sichtbar. Wärmebildkameras erkennen solche Temperaturunterschiede und verwandelt sie in Bilddetails.
  • Und obwohl sich all das ziemlich komplex anhört, sind moderne Wärmebildkameras sehr einfach zu benutzen. Ihre Bilder sind klar und intuitiv verständlich. Wer fernsehen kann, kann auch eine Wärmebildkamera bedienen.
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