การพัฒนาล่าสุดในเทคโนโลยีเครื่องตรวจจับอินฟราเรดแคดเมียมเทลลูไรด์ปรอท

(MCT หรือ HgCdTe) ทำให้การพัฒนากล้องอินฟราเรดประสิทธิภาพสูงสำหรับใช้ในการถ่ายภาพความร้อนที่ต้องการความหลากหลาย ขณะนี้กล้องอินฟราเรดเหล่านี้มีความไวสเปกตรัมในแถบคลื่นสั้นคลื่นกลางและคลื่นยาวหรืออีกสองแถบ เช่ากล้อง นอกจากนี้ยังมีความละเอียดกล้องที่หลากหลายซึ่งเป็นผลมาจากอาร์เรย์ตัวตรวจจับขนาดกลางและขนาดใหญ่และขนาดพิกเซลต่างๆ นอกจากนี้

• คุณสมบัติของกล้องยังรวมถึงการถ่ายภาพที่มีอัตราเฟรมสูงเวลาเปิดรับแสงที่ปรับได้และการเรียกใช้เหตุการณ์ทำให้สามารถถ่ายภาพเหตุการณ์ความร้อนชั่วคราวได้ 

มีอัลกอริธึมการประมวลผลที่ซับซ้อนซึ่งส่งผลให้ขยายช่วงไดนามิกเพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวและเพิ่มความไว กล้องอินฟราเรดเหล่านี้สามารถปรับเทียบเพื่อให้ค่าดิจิตอลเอาต์พุตสอดคล้องกับอุณหภูมิวัตถุ มีการรวมอัลกอริธึมการแก้ไขที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งไม่ขึ้นกับเวลาการเปิดรับ ความสามารถด้านประสิทธิภาพและคุณสมบัติกล้องเหล่านี้เปิดใช้งานแอพพลิเคชั่นถ่ายภาพความร้อนที่ไม่สามารถทำได้ก่อนหน้านี้

หัวใจของกล้องอินฟราเรดความเร็วสูงนั้นเป็นเครื่องตรวจจับ MCT ที่ให้ความเย็นเป็นพิเศษซึ่งมอบความไวและความสามารถพิเศษที่หลากหลายสำหรับการดูเหตุการณ์ความร้อนความเร็วสูง

1. แถบสเปกตรัมความไวแสงอินฟราเรด

เนื่องจากความพร้อมใช้งานของเครื่องตรวจจับ MCT ที่หลากหลายกล้องอินฟราเรดความเร็วสูงจึงได้รับการออกแบบให้ทำงานในแถบสเปกตรัมที่แตกต่างกันหลายแบบ แถบสเปกตรัมสามารถจัดการได้โดยการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบโลหะผสมของ HgCdTe และอุณหภูมิจุดตรวจ  เช่ากล้องจับ ผลลัพธ์คือเครื่องตรวจจับอินฟราเรดย่านความถี่เดียวที่มีประสิทธิภาพควอนตัมพิเศษ (โดยทั่วไปสูงกว่า 70%) และอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่สูงสามารถตรวจจับสัญญาณอินฟราเรดในระดับที่เล็กมากได้ เครื่องตรวจจับ MCT แบบวงดนตรีเดี่ยวโดยทั่วไปจะตกอยู่ในหนึ่งในห้าแถบสเปกตรัมที่ระบุดังนี้:

•กล้องอินฟราเรดคลื่นสั้น (SWIR) – มองเห็นได้ถึง 2.5 ไมครอน

•กล้องวงกว้างอินฟราเรด (BBIR) – 1.5-5 ไมครอน

•กล้องอินฟราเรดคลื่นกลาง (MWIR) – 3-5 ไมครอน

•กล้องอินฟราเรดคลื่นยาว (LWIR) – การตอบสนอง 7-10 ไมครอน

•กล้อง Very Long Wave (VLWIR) – การตอบสนอง 7-12 ไมครอนเช่ากล้อง

นอกเหนือจากกล้องที่ใช้เครื่องตรวจจับอินฟราเรด “monospectral” ที่มีการตอบสนองทางสเปกตรัมในวงดนตรีหนึ่งระบบใหม่ได้รับการพัฒนาที่ใช้เครื่องตรวจจับอินฟราเรดที่มีการตอบสนองในสองวง (เรียกว่า “สองสี” หรือสองวง) ตัวอย่างรวมถึงกล้องที่มีการตอบสนอง MWIR / LWIR ครอบคลุมทั้ง 3-5 ไมครอนและ 7-11 ไมครอนหรือสลับบางแถบ SWIR และ MWIR หรือแม้แต่สองแถบย่อย MW

มีเหตุผลหลายประการที่กระตุ้นการเลือกแถบสเปกตรัมสำหรับกล้องอินฟราเรด สำหรับการใช้งานบางอย่างความกระจ่างของสเปกตรัมหรือการสะท้อนของวัตถุภายใต้การสังเกตคือสิ่งที่กำหนดวงสเปกตรัมที่ดีที่สุด แอพพลิเคชั่นเหล่านี้รวมถึงสเปกโทรสโกปีการดูลำแสงเลเซอร์การตรวจจับและการจัดตำแหน่งการวิเคราะห์ลายเซ็นเป้าหมายปรากฏการณ์วิทยาการถ่ายภาพวัตถุเย็นและการเฝ้าระวังในสภาพแวดล้อมทางทะเล

นอกจากนี้อาจเลือกย่านความถี่สเปกตรัมเนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับช่วงไดนามิก ช่วงไดนามิกที่ขยายเช่นนั้นจะไม่สามารถทำได้ด้วยการถ่ายภาพด้วยกล้องอินฟราเรดในช่วงสเปกตรัม MWIR ประสิทธิภาพช่วงไดนามิกที่กว้างของระบบ LWIR นั้นสามารถอธิบายได้ง่ายโดยการเปรียบเทียบฟลักซ์ในวง LWIR กับที่อยู่ในวง MWIR จากการคำนวณจากโค้งของพลังค์การกระจายตัวของฟลักซ์เนื่องจากวัตถุที่อุณหภูมิแตกต่างกันอย่างกว้างขวางนั้นมีขนาดเล็กกว่าในวง LWIR กว่าวง MWIR เมื่อสังเกตการณ์ฉากที่มีช่วงอุณหภูมิวัตถุเดียวกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งกล้องอินฟราเรด LWIR สามารถถ่ายภาพและวัดวัตถุอุณหภูมิแวดล้อมด้วยความไวและความละเอียดสูงและในเวลาเดียวกันวัตถุที่ร้อนจัด (เช่น> 2000K)

2. ความละเอียดของภาพและฟิลด์การดู

2.1 อาร์เรย์ของเครื่องตรวจจับและขนาดพิกเซล

กล้องอินฟราเรดความเร็วสูงนั้นมีความสามารถในการแก้ปัญหาที่หลากหลายเนื่องจากมีการใช้เครื่องตรวจจับอินฟราเรดที่มีขนาดอาเรย์และพิกเซลแตกต่างกัน แอพพลิเคชั่นที่ไม่ต้องการกล้องอินฟราเรดความละเอียดสูงความเร็วสูงที่ใช้เครื่องตรวจจับ QVGA ให้ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม อาร์เรย์ขนาด 320×256 พิกเซล 30 เช่ากล้องไมครอนเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับช่วงไดนามิกที่กว้างมากเนื่องจากการใช้พิกเซลที่ค่อนข้างใหญ่ที่มีบ่อน้ำลึกเสียงรบกวนต่ำและความไวแสงสูงเป็นพิเศษ

อาร์เรย์ของเครื่องตรวจจับอินฟราเรดมีขนาดแตกต่างกันมากที่สุดคือ QVGA, VGA และ SXGA ตามที่แสดง อาร์เรย์ VGA และ SXGA มีอาร์เรย์พิกเซลหนาแน่นขึ้นและให้ความละเอียดที่สูงขึ้น QVGA ประหยัดและจัดแสดงช่วงไดนามิกที่ยอดเยี่ยมเนื่องจากพิกเซลที่ไวต่อขนาดใหญ่