Field of view

En annan specifikation du kommer att stöta på är bildvinkel eller om man vill kalla det synfält, då det engelska uttrycket är ”Field Of View” (FOV). FOV talar om hur mycket av ett motiv som kamerans detektor fångar in. Objektivets brännvidd och detektorns format bestämmer FOV.

FOV brännvidd
field of view

När brännvidden ökar blir FOV smalare, vinkeln blir alltså mindre och förstoringen blir större. Omvänt, när brännvidden minskar, blir FOV större och förstoringen mindre.

FOV är som en tänkt rektangel som går ut från centrum av kamerans lins och framåt. Men synfältet är bara inuti rektangeln. Alltså ju längre från kameran mätobjektet befinner sig ju större blir den tänkta rektangeln. Normalt anger man FOV som horisontal x vertikal grader, t.ex. 30° x 23°. (Obs. Det är en vinkel vi pratar om här inte temperaturgrader) 

värmefotografering

Vissa företag använder också beteckningar som HFOV, VFOV och DFOV för att specificera linser för sina modeller.

  • HFOV (Horizontal Field Of View) definierar bredden
  • VFOV (Vertical FOV) höjden
  • DFOV (Diagonal FOV) diagonalen på bilden vid mätobjektet.

IFOV (Instantaneous Field Of View)

Ju större bildområdet man vill få med i bilden ju längre från mätobjektet skall man vara. Det innebär också att det område som en enda pixel täcker blir större. Detta har ju den fördelen att ljusintensiteten är oberoende av avståndet på tillräckligt stora ytor. Vilket betyder att i allmänhet påverkar inte avståndet till mätobjektet temperaturmätningar.

pitch termisk kamera

Vi har ovan använt beteckningen FOV. En annan beteckning man använder för termiska kameror är IFOV som beskriver den objektyta som en enda pixel i kamerans detektor täcker. IFOV är alltså den minsta yta som detektorn kan känna av. Därför kan vi se IFOV-värdet som kamerans geometriska upplösning.

Det finns två sätt att ange IFOV-värdet:

  • Som pixelstorleken (pitch) i mm, dvs ett längdmått. Men här behöver man också värdet på vilket mätavstånd som gäller.
  • Som en vinkel (i radianer) enl. formeln: IFOV [radianer] = Pixelstorlek [mm] / Brännvidd [mm]
    Denna formel är en småvinkelapproximation ( tan α ≈ α [radianer] ), dvs gäller enbart för små vinklar < 20° (dvs 0.35 radianer).

MFOV (Measurement Field Of View)

hur fungerar termografi
         Termografisk flygbild med teleobjektiv

När vi väljer ett objektiv till en vanlig systemkamera är det ju detaljkontrasten vi värdesätter. Men när vi använder en värmekamera är vi ju mer intresserad av den termiska kontrasten. En fråga man då kan ställa sig är hur många pixels av ett objekt den termiska kamerans detektor behöver så att säga fylla för att temperaturen ska kunna mätas noggrant? För mer avancerade (high-performance) termiska kameror och objektiv kan det räcka med 3 × 3 pixlar. Men för enklare system kan man behöva räkna med att så många som 10 × 10 pixlar krävs för att ta emot ca 90% av strålningsenergin. Ett mer avancerat kameraobjektiv gör det ju också möjligt att ha ett större mätavstånd och ändå bibehålla tillräckligt antal detektorpixlar för att få noggranna temperaturmätningar av mindre strukturer och objekt.

Den här 3 × 3 pixelgeometrin beskriver MFOV (Measurement Field Of View).

Bildvinkel kalkylator

Field Of View - kalkylator

För att få optimalt mätresultat måste den infraröda kameran, dess detektor och lins vara anpassade till varandra. Därför tillhandahåller tillverkaren av kameror ofta en konfigurationsguide eller en s.k. ”Field of view calculator”. Se exempel på denna sida (öppnas i ny flik): infratec.eu

Läs vidare

  1. Hur fungerar en värmekamera
  2. IR-detektor
  3. Pixel och Pitch – detektorupplösning
  4. Termisk känslighet – (NETD)
  5. “Field of view” – bildvinkel (denna sida)
  6. IR-Optik
  7. Bildhastighet (frame-rate)