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FLIR OGI热像仪进军影视业,助力捕捉无形无影的二氧化碳......

  2020年09月24日  

  众所周知,正常空气中二氧化碳的比例约为0.03%,但由于工业尾气排放,森林减少等原因,空气中二氧化碳的浓度屡创新高!今天,小菲就和大家一起看看德国公共服务广播公司ZDF使用FLIR GF343光学气体成像红外热像仪追踪二氧化碳的纪录片,一起看二氧化碳被排放的瞬间!

01 可视化二氧化碳

  德国公共服务广播公司ZDF制作了一个关于温室气体二氧化碳(CO₂)的纪录片, 此纪录片可以在全球商业杂志类节目makro上观看。为此,ZDF记者Manfred Kessler和摄影师Armin Vater需要一种能证明二氧化碳存在的可靠方法,但肉眼无法看见二氧化碳。

  摄影师Armin Vater和他的同事Lasse Brünjes在法兰克福机场使用FLIR红外热像仪拍摄影片

  记者Manfred Kessler表示,曾看到过一些红外热像仪将二氧化碳可视化的视频,“在视频中,你可以清楚地看到带特定滤光片的红外热像仪是如何可视化二氧化碳排放的,例如由人或动物呼出的二氧化碳。除此之外,这台热像仪还能够显示从汽车、飞机或化工厂排放出来的二氧化碳。”因此,他们立即寻求与FLIR公司合作,FLIR公司推荐了一款专门用于将二氧化碳可视化的热像仪。

02 FLIR GF343——CO₂专属热像仪

  并非所有的热像仪都能检测到气体。通常而言,红外热像仪仅将场景中的不同温度显示为不同色彩,将热能可视化。你需要一个配备制冷型探测器、专门捕捉特定波长,并配合特定滤光片的热像仪,才能检测到指定气体。虽然传统红外热像仪近年来已变得更加普遍且其可选配件也经济合算,如FLIR ONE PRO手机红外热像仪,但是在整个德国,仅有少数几款热像仪能够可视化二氧化碳。

  在肉眼看来,化工厂的烟囱似乎没有任何活动,但是FLIR GF343能清楚显示CO₂烟柱

  FLIR GF343就是一款能在安全距离内快捷发现二氧化碳泄漏源的光学气体热像仪。FLIR GF343搭载一颗由锑化铟(InSb),即铟(In)和锑(Sb)元素的化合物制成的高灵敏度探测器,在光电子学领域锑化铟是制造红外传感器的合适材料。探测器装有特定的滤光片,使其能够记录从4200nm到4400nm的极窄波长范围内的图像,该波长范围恰好是二氧化碳能被可视化的红外波长范围。但是,为了实现这一点,探测器本身必须处于极冷条件下:准确说是-198℃。为此,热像仪内部安装了一个Sterling制冷器,以产生极低温度。这需要时间,制冷器在开启后工作大约5分钟,直到探测器足够冷且热像仪可以使用。

  得益于直接在探测器上汽化的特定滤光片,FLIR GF343能将二氧化碳可视化

03 学习操作FLIR光学气体热像仪

  在节目拍摄前,FLIR公司在法兰克福向摄影师Armin Vater和他的同事Lasse Brünjes介绍了 FLIR GF343的一些操作方法。他们不仅学习了热像仪的一般操作功能(记录视频或静态图像、变更设置、更换电池等),也学习了一些对红外成像很重要的特殊功能:

  选择正确的调色板

  依据红外辐射强度分配一系列颜色,FLIR热像仪提供一系列调色板,将原本肉眼不可见的红外光谱变得可见。调色板可以是黑白的,将较冷区域显示为深灰和黑色,将较暖区域显示为浅灰色和白色。这种调色板常用于安全部门的红外热像仪上,鉴于其色调简单,从远处检测人员将变得更加容易,在颜色较深的环境中将人显示为明亮的白点。但是,热像仪还有其它调色板,如彩虹色调色板或铁红色调色板,颜色从白色/黄色到深红/紫色。特殊的高灵敏度模式(HSM)能非常清晰地显示气体排放物,这对于移动的视频图像非常有帮助。

  但是,使用红外热像仪进行作业需要专业知识。例如,使用红外热像仪无法透过玻璃进行检测,这也是热像仪的镜头不采用玻璃材质而采用锗元素的原因。顺带提一下,红外热像仪也无法像我们有时在好莱坞电影中看到的那样,透过墙壁检测人体或热信号,这纯属虚构。

  FLIR GF343将化工厂的二氧化碳排放可视化

  但是,那并不是来自makro的拍摄制作团队想要利用FLIR GF343实现的真正作用。取而代之的是,摄影师Armin Vater和他的同事Lasse Brünjes拍摄了一个繁忙十字路口的汽车排放情况,法兰克福机场上飞机的二氧化碳排放情况,一座化工厂的烟囱和居民楼的烟囱,还有人呼出的气体。有了巨大的发现:尽管在肉眼看来,化工厂的烟囱似乎没有任何活动,但是FLIR GF343能清晰地显示出二氧化碳烟柱。

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