熱画像技術の簡単な説明

長波の熱放射をイメージセンサーに投影するのは高性能のゲルマニウムレンズです。熱画像カメラを窓や眼鏡を通して覗くと、従来のガラスが長波熱放射を透過しないことがわかります。

熱画像カメラをどこでどのように使うかによって、焦点距離が長い方が適している場合もあれば、短い方が適している場合もあります。焦点距離が短い熱画像カメラは、通常、距離は短いとはいえ、視野が広く、被写界深度が深い、つまり、遠距離でも画像がシャープになります。これは特に全体を見渡しておきたい森林地帯での狩猟に適しています。焦点距離の長い熱画像カメラはその距離の長さから、広野での狩猟に適しており、遠距離から細かいディテールを正確に捉えることができます。

使用目的に応じて、焦点距離から判断するか、レンズ交換可能な熱画像カメラを選ぶ必要があります。

マイクロボロメーター（センサー）はどのように機能するのでしょうか？
マイクロボロメーターは熱画像カメラの心臓部と呼べるものです。熱センサーが熱放射を電気信号へ変換します。

1. 熱放射は個々の画素に当たります。
2. これは特別に製造された極薄の膜に吸収されます。
3. この膜は熱放射によって発熱します。
4. 吸収体の温度が変化すると、その電気抵抗も変化します。
5. この電気抵抗率が測定され画像生成に使用されます。

画素ピッチとは何ですか？
画素数はセンサセルのセル数に相当するものです。例えば、ZEISS DTI 6のように画素解像度が640 x 480と表示されている場合、これはセンサが横軸に640画素、縦軸に480画素を有することを意味します。この数値が高いほど、よりシャープな画像と優れたズームを意味すると判断することができます。

画素ピッチとは、マイクロボロメーター上の2つの画素の中心間の距離を指します。
画素ピッチが小さいということは、各ピクセルが小さいということになります。しかしながら、画素ピッチが小さいことは必ずしもメリットにはなりません。理想的な結果を得るためには、光学部品を画素ピッチに合わせる必要があります。例えば、画素ピッチを小さくすると、他のすべての構成要素が同じものであれば、視野が狭くなります。画素数を増やすと、大きな視野を維持したまま解像度を上げることができます。光学部品が調整されない場合、画素ピッチを小さくしても画質が悪くなることがあります。つまり、各構成部品を完全に相互調整することが非常に重要なのです。

画像処理アルゴリズムはマイクロボロメーターからの熱画像を解析・処理します。

この目的のために、アルゴリズムは画像を個々のピクセルに分解し、明るさ、コントラスト、画像ノイズ、シャープネスといった点で画像を最適化します。この観点から見て、アーチファクトを発生させることなく迅速に画像を処理するには、精度とスピードが決定的な役割を果たすことになります。

ZEISSのZSIP Proアルゴリズムはこれらの画像を3段階で正確に最適化します：

1. 1. センサの出力信号から不要な画像ノイズを除去します。

1. 2. 画像は個別にコントラストを最適化したセクションに分割され、相互に一致するように調整されます。

1. 3. ターゲットとその周囲の境界がくっきりと見える最適な画像を得るために、熱源のある画像領域の輪郭が最適化されます。
   

この最適化により狩猟観察時の冷え切った空とそれに比べ比較的暖かい森の温度差も補正されます。その結果、ターゲットを正確に識別できる詳細な画像を再現することができるのです。

LCoSディスプレイでは、光は液晶基盤上の薄い層で反射されます。これにより極めて均一な画像を得ることができます。AMOLED（アクティブマトリックス有機発光ダイオード）ディスプレイは、発光ダイオードによって画像を生成するもので、LCoSディスプレイと比較して、急速なパンニング動作の際にも極めて速くレスポンスし、流れるような、極めてハイコントラストな視覚体験を提供します。しかしここでも、コンポーネントの完璧な互換作用がすべての違いを生むという事実は同様です。小さなセンササイズで極めて高解像度のディスプレイというものは意味のないものです。

メガネをかけているユーザーにも没入感のある視覚体験を約束するには、アイピースがディスプレイの解像度に完璧に調整されている必要があります。