Thermografie

Was sind die wichtigsten Spezifikationen bei Wärmebildkameras und was bedeuten sie?

Infrarot-Auflösung

Die IR-Auflösung einer Wärmebildkamera beschreibt, wie viele Bildpunkte (Pixel) der Wärmebildsensor zur Darstellung eines Wärmebildes erzeugt, d. h. aus wie vielen einzelnen Pixeln ein Kamerabild besteht. Je mehr Pixel vorhanden sind, desto detailreicher fällt das Bild aus und desto präziser können Messungen durchgeführt werden. Im Gegensatz zu fotografischen Digitalkameras, die oft Millionen Pixel (Megapixel) haben, ist die Auflösung bei Wärmebildkameras deutlich geringer, da der Sensor Infrarotstrahlung und nicht sichtbares Licht misst. Allerdings ist für die Thermografie auch nicht immer die höchste Auflösung notwendig: Wenn man sich dem Objekt ausreichend nähern kann, reicht oft auch eine kostengünstigere Kamera mit geringerer Auflösung. Sollen hingegen kleine Objekte aus größerer Distanz oder sehr feine Details erfasst werden, ist eine höhere Auflösung erforderlich.

Thermale Empfindlichkeit/NETD

Der NETD-Wert (Noise Equivalent Temperature Difference, rauschäquivalenter Temperaturunterschied) beschreibt die kleinste Temperaturdifferenz, die mit der Kamera zu sehen ist. Je niedriger der NETD-Wert ist, desto besser ist die Wärmeempfindlichkeit des Infrarotsystems und desto klarer ist das Bild der Kamera. Der NETD-Wert wird in Millikelvin (mK) und üblicherweise bei 30°C angegeben. Eine höhere Empfindlichkeit ist insbesondere für Anwendungen erforderlich, bei denen die Temperaturunterschiede gering sind.

Fokus

Genau wie Fotokameras unterscheiden sich auch Wärmebildkameras darin, wie sie scharfstellen: Einige Modelle besitzen einen festen Fokus und liefern ohne Nachjustieren durchgehend ein scharfes Bild. Andere erfordern eine manuelle Einstellung, bei der der Nutzer selbst nachregelt. Wieder andere arbeiten mit Autofokus und passen die Schärfe automatisch an, basierend auf den Kontrasten im Bild. Typischerweise sind einfachere Geräte mit festem Fokus ausgestattet, während hochwertigere Modelle über eine manuelle oder automatische Fokussierung verfügen. Welche Variante besser geeignet ist, hängt von den individuellen Anforderungen und dem jeweiligen Einsatzbereich ab.

Sichtfeld (FOV) und Objektive

Der erfassbare Bildausschnitt einer Kamera - als Sichtfeld (FOV/Field of View) bezeichnet - wird maßgeblich durch das verwendete Objektiv festgelegt. Er beschreibt, wie viel von einer Szene gleichzeitig aufgenommen werden kann. Vergleichbar zu Fotokameras sind Wärmebildkameras je nach Modell mit Standard-, Weitwinkel- oder Teleobjektiven ausgestattet. Hochwertige Wärmebildkameras bieten zudem die Möglichkeit, die Objektive zu wechseln und verschiedene Objektive zu nutzen, um flexibel auf unterschiedliche Anforderungen reagieren zu können.

Temperaturbereich

Der Temperaturbereich einer Kamera beschreibt, welche Minimal- und Maximalwerte sie zuverlässig erfassen kann. Innerhalb dieses Spektrums ist das Gerät kalibriert und liefert genaue Messergebnisse. Angegeben wird oft der Gesamtbereich, wobei manche Modelle über mehrere umschaltbare Messbereiche verfügen, um sowohl niedrige als auch sehr hohe Temperaturen präzise abbilden zu können. Je nach Anwendung können kleinere Temperaturbereiche ausreichen oder große Bereiche für extreme Temperaturen (Industrie, Hochöfen etc.) erforderlich sein.

Spektralbereich

Der Spektralbereich gibt an, in welchem Wellenlängenfenster ein Kamerasensor Strahlung erfassen kann. Diese Angabe erfolgt üblicherweise in Mikrometern (µm). Die meisten klassischen Wärmebildkameras nutzen den langwelligen Infrarotbereich zwischen ungefähr 8 und 14 µm, der für viele gängige Anwendungen wie beispielsweise die Überprüfung elektrischer Anlagen oder Einsätze im Brandschutz besonders geeignet ist.

Weitere allgemeine Spezifikationen

Für die komfortable Nutzung einer Wärmebildkamera können noch einige weitere, allgemeine Eigenschaften wichtig sein, zum Beispiel:

• Video: Kann die Kamera nur Bilder oder auch Filme (und in welcher Qualität) aufzeichnen - falls benötigt?
• Anzeige: Touch- oder einfaches Display. Auflösung des Displays: Wenn die Anzeigeauflösung geringer ist als die Sensorauflösung, müssen die Bildinformationen interpoliert/hochgerechnet werden, was zu Unschärfe führt.
• Interner Speicher und Datenschnittstellen zur Übertragung der Daten zum PC. Gibt es eine Analyse-Software?
• On-Deivce-Analyse: Welche Bildanalyse-Funktionen bietet die Kamera bereits selbst? Inzwischen auch KI-Tools?
• Eingebaute Megapixel-Kamera: Auflösung, Darstellungsmöglichkeiten wie Bildfusionen/Überlagerungen von Real- und Wärmebild etc.
• Praktische Zusatzfunktionen: Stimm- und Text-Erläuterungen, Scannen von QR-/Bar-Codes etc.