Camera thân nhiệt và camera hồng ngoại là những thiết bị an ninh phổ biến hiện, hoạt động dựa trên công nghệ hồng ngoại. Nhưng không phải ai cũng biết sự khác nhau của hai loại camera này và khi nào nên dùng camera hồng ngoại, khi nào nên dùng camera tầm nhiệt?
Cùng tìm hiểu cách thức hoạt động và so sánh các đặc điểm của camera hồng ngoại và camera thân nhiệt.
Camera thân nhiệt là gì? Cơ chế hoạt động
Camera thân nhiệt (Thermal camera) còn được biết đến với các tên gọi là camera nhiệt, camera tầm nhiệt, máy ảnh nhiệt) là thiết bị an ninh sử dụng công nghệ cảm biến hồng ngoại để hiển thị nhiệt độ các vật thể dưới dạng hình ảnh nhiệt.
Camera thân nhiệt hoạt động dựa trên nguyên lý tất cả các vật thể đều phát ra một lượng bức xạ hồng ngoại nhất định, tỷ lệ thuận với nền nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì phát ra càng nhiều bức xạ hồng ngoại.
Trong quá trình hoạt động, camera thân nhiệt sẽ thu nhận bức xạ hồng ngoại từ các vật thể qua ống kính đặc biệt có khả năng thu bức xạ mà mắt thường không nhìn thấy. Các bức xạ này đi qua ống kính, tập tung tại màng cảm biến và được chuyển đổi thành tín hiệu điện.
Các tín hiệu điện này sẽ được gán màu sắc tương ứng với nền nhiệt độ và mã hoá màu sắc để tạo ra hình ảnh nhiệt hoàn chỉnh hiển thị trên mình hình camera. Nhờ đó, người dùng dễ dàng phân biệt sự phân bổ nhiệt độ của vật thể, phát hiện các vật thể có nền nhiệt cao (người ốm, sốt…) thông qua màu sắc:
- Màu đỏ, vàng: Biểu thị các khu vực có nền nhiệt cao.
- Màu lam, tím, đen: Biểu thị khu vực có nền nhiệt thấp.
- Màu trung tính: Biểu thị khu vực có nền nhiệt ở mức trung bình.
Camera hồng ngoại là gì? Cách thức hoạt động như thế nào?
Camera hồng ngoại (IR camera) là dòng camera an ninh được tích hợp thêm mắt hồng ngoại giúp quan sát tốt trong điều kiện môi trường thiếu sáng. Camera hồng ngoại có cấu tạo bao gồm các thành phần:
- Ống kính: Thu nhận bức xạ hồng ngoại từ các vật thể xung quanh.
- Quang trở: Điều khiển tự động việc bật hoặc tắt chức năng hồng ngoại (kích hoạt đèn hồng ngoại) dựa trên cảm quang về ánh sáng xung quanh.
- Đèn hồng ngoại (mắt hồng ngoại): Có tác dụng phát ra các tia hồng ngoại để quan sát tốt trong điều kiện ánh sáng yếu.
- Cảm biến hồng ngoại: Chuyển đổi tín hiệu bức xạ hồng ngoại thành các tín hiệu điện.
- Chip xử lý: Xử lý tín hiệu từ cảm biến và chyển đổi thành hình ảnh hiển thị.
Bản chất tất cả các vật thể (bao gồm cả con người) đều phát ra một lượng bức xaj nhiệt nhất định theo nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì bức xạ nhiệt sẽ càng lớn. Tuy nhiên, con người chỉ có khả năng nhìn thấy một dải quang phổ nhất định. Còn camera hồng ngoại có khả năng nhìn thấy bức xạ nhiệt mà mắt thường không thể nhìn được thông qua cơ chế thu nhận các tia hồng ngoại phát ra từ vật thể.
Do đó, camera hồng ngoại có khả năng ghi hình rõ nét trong các trường hợp ánh sáng yếu, nơi nhiều khói bụi hay sương mờ. Nhưng hầu hết camera hồng ngoại truyền thống chỉ ghi hình được theo màu đen trắng vào ban đêm (trừ các dòng camera có tích hợp thêm tính năng full color) và hình ảnh có thể bị loé sáng khi gắp gần các khu vực có nhiều kim loại hay bề mặt sáng bóng, gương.
Phân biệt sự khác nhau giữa camera thân nhiệt và camera hồng ngoại
Về ứng dụng
Dù cùng áp dụng công nghệ hồng ngoại nhưng camera thân nhiệt và camera hồng ngoại được ứng dụng trong những trường hợp khác nhau.
Camera thân nhiệt: Có độ nhạy và khả năng hiển thị thân nhiệt của vật thể qua màu sắc nên được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực y tế (phát hiện người có nhiệt độ cao), lĩnh vực an ninh, cứu nạn (phát hiện khu vực có người ẩn nấp dựa trên biểu thị màu sắc), xây dựng (phát hiện khu vực bị lỗi cách nhiệt hay ẩm mốc)…
Camera hồng ngoại: Thường được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, ở những khu vực có điều kiện ánh sáng yếu hay cần theo dõi hình ảnh ban đêm, môi trường nhiều khói bụi, sương mù.
Về đặc điểm, cơ chế hoạt động
- Bước sóng: Sự khác biệt cơ bản giữa camera thân nhiệt và camera hồng ngoại là bước sóng (quang phổ hoạt động). Trong khi camera hồng ngoại tập trung vào các quang phổ gần hồng ngoại (bước sóng ngắn hơn) thì camera thân nhiệt lại thu được bức xạ hồng ngoại ở xa (bước sóng dài).
- Độ nhạy: Camera hồng ngoại vẫn yêu cầu có ánh sáng xung quanh (hoặc ánh sáng chiếu từ tia hồng ngoại) để chụp ảnh. Còn camera tầm nhiệt lại nhạy cảm với bức xạ nhiệt mà các vật thể phát ra, cho phép chúng hoạt động bình thường trong điều kiện không có ánh sáng.
- Chất lượng hình ảnh: Camera hồng ngoại cung cấp hình ảnh chất lượng cao hơn, phù hợp với các yêu cầu về theo dõi an ninh hay theo dõi hình ảnh phát triển của cây trồng, hoạt động của động vật ban đêm…
- Khả năng tương thích: Trong khi camera tầm nhiệt thường hoạt động độc lập thì camera hồng ngoại có khả năng tương thích với hệ thống an ninh và các thiết bị khác cao hơn.
Lưu ý khi lựa chọn camera hồng ngoại và camera thân nhiệt
Nhìn chung, tuỳ yêu cầu cụ thể, người dùng có thể lựa chọn camera thân nhiệt hoặc camera hồng ngoại. Người dùng cần lưu ý về tiêu cự hoạt động của camera, tính năng thông minh (giảm nhiễu, bù sáng, phát hiện vượt hàng rào ảo, cảnh báo xâm nhập, cảnh báo phá hoại…) và thương hiệu camera.
Lựa chọn các thương hiệu camera uy tín như camera Huviron, camera Ipro, camera Hàn Quốc Cpro… sẽ giúp đảm bảo về chất lượng hình ảnh, giảm lỗi trong quá trình sử dụng, tránh nguy cơ mất an toàn dữ liệu theo QCVN135:2024/BTTT về an toàn thông tin cho camera giám sát.