Для виконання тактичних задач в умовах обмеженої видимості – в темряві або в сутінках – широко використовуються спеціальні прилади. Це можуть бути шолом нічного бачення, окуляри нічного бачення або тепловізор військовий. Різниця між цими приладами полягає в принципі роботи.
На відміну від традиційних приладів нічного бачення, які підсилюють видиме світло, тепловізійні сенсори можуть працювати в повній темряві, оскільки кожен об’єкт вище абсолютного нуля (-273,15°C) випромінює інфрачервоне випромінювання. Ці датчики виявляють випромінювання та перетворюють різницю температур у видиме зображення, де тепліші об’єкти зазвичай виглядають яскравіше, ніж холодніші.
В основі тепловізійного козирка лежить інфрачервоний детектор, як правило, мікроболометр. Його виготовляють з оксиду ванадію (VOx) або аморфного кремнію. Ці матеріали змінюють електричний опір залежно від кількості інфрачервоного випромінювання, яке вони поглинають. Процес отримання зображення на тепловізорі виглядає так:
- Інфрачервоне випромінювання потрапляє через лінзу, яка фокусує його на матрицю датчиків.
- Мікроболометр виявляє різницю температур по всій сцені і створює теплову карту.
- Процесор обробки зображень перетворює теплові дані в цифрове зображення, яке відображається на екрані тепловізора з використанням різних кольорових палітр .
В результаті користувач отримує тепловізійне зображення в реальному часі, що показує живих істот, транспортні засоби або інші тепловипромінюючі об’єкти навіть у темряві, диму або легкому тумані. Проте незважаючи на свої переваги, тепловізори мають обмеження через певні перешкоди, які заважають виявленню або інтерпретації теплових сигналів:
Скло і прозорі матеріали
Більшість скла є непрозорим для інфрачервоного випромінювання. Тепловий датчик не може «бачити» крізь стандартні скляні вікна, оскільки інфрачервоне випромінювання не проходить крізь нього.
Вода, туман і дощ
Волога в повітрі може поглинати або розсіювати інфрачервоні хвилі, зменшуючи чіткість і дальність зображення. Сильний дощ або густий туман є особливо проблематичними.
Густа рослинність або стіни
Тверді об’єкти, такі як дерева, скелі або будівлі, повністю блокують інфрачервоне випромінювання від цілей за ними. Тепловізійні датчики не можуть бачити крізь ці перешкоди.
Нагріті сонцем поверхні
Об’єкти, нагріті сонячним світлом, можуть випромінювати інфрачервоне випромінювання, подібне до живих істот, що потенційно може спричинити хибні показання. До таких об’єктів найчастіше відносяться металеві дахи будівель або каміння.