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¿Qué son los campos de visión? - Campos de Visión y Campo de Visión Instantánea

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¿Qué es la Resolución?
Se define como resolución la habilidad del sensor para reproducir detalles muy pequeños de la imagen.

Al igual que pasa en el campo de la fotografía, una imagen compuesta por un mayor número de píxeles significa que la cámara produce imágenes con una resolución de mayor calidad.
Pero no sólo obtenemos mejores prestaciones de calidad de imagen, los beneficios de invertir en un detector con mayor cantidad de píxeles se resume en los siguientes puntos:
  • Mejor calidad de imagen, ya que se capta información más detallada.
  • Mayor precisión de medición.
  • Mayor detección de puntos calientes de menor tamaño.
  • Posibilidad de estar más lejos del objetivo y aun así conseguir lecturas de temperaturas precisas.
La resolución se indica como el número total de pixeles o el número de filas y columnas del FPA; Ejemplo.
Cámara FLUKE TiS10: 80 x 60 (4.800 pixeles)
Cámara FLUKE TIS65: 260 x 195 (50.700 pixeles)
Cámara FLUKE TI480: 640 x 480 (307.200 pixeles)


Exactitud y Sensibilidad térmica NETD
La exactitud indica la cercanía del resultado de la medición al valor verdadero del parámetro.

Por tanto, si se mide una superficie con una temperatura real de 100ºC y se utiliza una cámara con una exactitud de ± 2°C o ± 2% de la lectura, el resultado de medición no diferirá de 2ºC.
La NETD (diferencia de temperatura equivalente a ruido) describe la menor diferencia en temperatura entre dos pixeles que la cámara puede medir. La NETD también se conoce como sensibilidad térmica.


Campos de visión
Para obtener una lectura correcta y determinar la distancia de medición apropiada, se debe tener en cuenta tres parámetros importantes como: FOV, IFOV, IFOVmeas.
imagen 1


FOV – field of view (campo de vision)
El campo de visión describe el ancho y alto (en ángulo) del área que se puede “ver” a través del lente.
Independientemente de la distancia, el campo de visión depende del lente utilizado, lente estándar o lente gran angular.

imagen 2
FOV Normal – Lente Estándar


imagen 3
FOV Ancho – Lente Gran Angular



IFOV – Instantaneous field of view (Objeto detectable más pequeño)
La resolución geométrica se representa en mrad y define el objeto más pequeño que se puede ver según la distancia de medición. En la termografía, el tamaño de este objeto corresponde a un pixel.
imagen 4


IFOVmeas – (Objeto medible más pequeño)
El campo de visión instantáneo de medida (IFOVm) es la resolución de la medida de una cámara termográfica que describe el tamaño mínimo que debe tener un objeto para que pueda medirse a una distancia concreta. El IFOVm se expresa también como un ángulo (en mRad) aunque generalmente es tres veces mayor que el Campo de Visión Instantáneo o IFOV, esto se debe a que una cámara necesita más información sobre la radiación del blanco para medirlo que para detectarlo.

Ejemplo de medición:
Se desea medir un círculo gris de 1.3mm contra un muro, a una distancia de 1 metro.

Caso real.
El circulo sólo llena una parte del pixel/bolómetro del detector. Razonablemente, la temperatura medida por el bolómetro no corresponde con la temperatura del círculo ni con la de la pared. El bolómetro hace un cálculo del promedio de los dos valores.
imagen 5

Caso ideal.
El objeto medido cubre por completo un pixel entero del detector. La temperatura medida por el bolómetro es muy cercana a la temperatura verdadera del círculo.
imagen 6

Regla general.
Si el objeto es tres veces mayor que el tamaño del objeto visible más pequeño, el detector queda cubierto por completo. En este pixel se detecta la temperatura verdadera del objeto medido. IFOVmeas = 3 x IFOV.
imagen 7


Calculo de distancia conociendo el IFOV y Tamaño del objeto
Resolución espacial IFOV = 1.31mrad
Tamaño del objeto = 1cm
imagen 8

Es necesario dividir el área (cono) de medición en partes iguales para obtener y calcular el cateto adyacente, cateto que representa la distancia adecuada para poder medir el objeto. Al dividir el área es necesario dividir la resolución espacial y el tamaño del objeto.
1.31 / 2 = 0.655mrad
1cm / 2 = 0.5cm / 0.005m

El siguiente paso es convertir el ángulo en mrad a grados.
imagen 9

Aplicando la razón trigonométrica de la tangente obtenemos que:
imagen 10

Esto indica que una cámara termográfica con resolución espacial de 1.31mrad puede medir un objeto de 1cm a 7.6 metros. Para leerlo es necesario dividir la distancia obtenida por tres.
Distancia de medida 7.6 metros
Distancia de lectura 2.5 metros


Calculo de la resolución espacial conociendo la distancia y el tamaño del objeto.
imagen 11
imagen 12

Para medir un objeto de 1cm a una distancia de 7.6m, se requiere una cámara termográfica con una resolución espacial de 1.31mrad.
 
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