Kamery SWIR
Kamery SWIR (ang. Short Wave Infrared; bliska podczerwień) stanowią ważną grupę elektrooptycznych kamer stosowanych w obserwacji z kilku powodów. Po pierwsze, postępy w technologii InGaAs umożliwiły opracowanie stosunkowo niedrogich kamer SWIR. Po drugie, kamery InGaAs charakteryzują się wysoką czułością i są w stanie generować obrazy obserwowanego scenerii nawet podczas ciemnych nocy. Po trzecie, kamery SWIR są mniej podatne na niekorzystne warunki atmosferyczne niż kamery VIS-NIR lub NVD działające w paśmie widzialnym/bliskiej podczerwieni. Po czwarte, kamery SWIR mogą generować obrazy o wysokiej rozdzielczości, nawet jeśli są zbudowane przy użyciu znacznie mniejszych elementów optycznych niż te stosowane w kamerach termowizyjnych. Po piąte, kamery SWIR mogą wykrywać cele oświetlone przez typowe dalmierze laserowe lub oznaczniki laserowe emitujące światło w paśmie SWIR.
Niechłodzone kamery SWIR o paśmie spektralnym do 1700 nm zazwyczaj wykorzystują promieniowanie odbite od
obserwowanych celów
do tworzenia obrazów tych celów, podobnie jak kamery VIS-NIR. Chłodzone kamery SWIR o rozszerzonym
pasmie spektralnym do około 2200 nm wykorzystują zarówno światło odbite, jak i promieniowanie cieplne emitowane przez
obserwowane gorące cele.
Ze względu na te cechy kamery SWIR można testować przy użyciu zarówno metodologii stosowanej do testowania
Kamery VIS-NIR, jak i metodologii stosowanej do testowania kamer termowizyjnych. Parametry matryc FPA z InGaAs mogą
być również wykorzystywane do charakteryzowania kamer SWIR.
Firma Inframet proponuje charakteryzowanie kamer SWIR na trzy sposoby:
A) pomiar parametrów typowych dla kamer VIS-NIR (rozdzielczość, minimalny rozróżnialny
, MTF, dystorsja, pole widzenia, czułość, stosunek sygnału do szumu, szum równoważny wejściowy, szum przestrzenny,
niejednorodność),
B) pomiar parametrów typowych dla kamer termowizyjnych (MRT, MDT, MTF, NETD, FPN,
niejednorodność, dystorsja, pole widzenia),
C) pomiar parametrów modułu FPA InGaAs przy 1550 nm (średnia wykrywalność, natężenie promieniowania równoważne szumowi
, szum, zakres dynamiczny).
Ograniczenie badań wyłącznie do pomiaru parametrów typu A
jest dopuszczalne w typowym przypadku niechłodzonych kamer SWIR
o czułości do około 1700 nm. Rozszerzone badania obejmujące
pomiar parametrów typu B są zalecane w przypadku
chłodzonych kamer SWIR o czułości do 2200 nm.
Firma Inframet oferuje trzy rodzaje systemów pomiarowych do testowania kamer SWIR:
System testowy ST jest zasadniczo systemem pomiarowym z zmiennym testem, który wykorzystuje serię różnych testów/targetów do wyświetlania ich obrazów w kierunku testowanej kamery SWIR. Kamera generuje zniekształcone kopie wyświetlanych obrazów. Jakość obrazów generowanych przez kamerę jest oceniana przez obserwatorów lub oprogramowanie, a następnie mierzone są istotne parametry kamer SWIR . System pomiarowy ST składa się z zwierciadlanego kolimatora pozaosiowego, szerokopasmowego źródła światła, ciała doskonale czarnego o średniej temperaturze, zmotoryzowanej tarczy obrotowej, zestawu testów, zestawu filtrów, komputera PC, karty przechwytującej obrazy oraz oprogramowania testowego.
System SINIS można traktować jako uproszczoną wersję systemu ST . Opiera się on na manualnie sterowanym halogenowym źródle światła oznaczonym jako LS-MAH-SW (w wersji podstawowej nieskalibrowanym) w przeciwieństwie do skomputeryzowanego, skalibrowanego źródła światła SAL. Ponadto testy są wkładane ręcznie, podczas gdy w systemie ST testy są automatycznie wymieniane za pomocą tarczy obrotowej MRW-8. System SINIS jest zazwyczaj dostarczany jako projektor obrazu bez komputera i oprogramowania testowego (zakłada się, że elementy te są dostarczane przez klienta w razie potrzeby). Wszystkie te zmiany w konstrukcji umożliwiły znaczne obniżenie ceny w porównaniu z typowym systemem pomiarowym ST.
SIWIR to system służący do podstawowego testowania/kalibracji kamer SWIR na etapie produkcji. Umożliwia on przeprowadzenie dwóch grup testów: 1) testy/kalibrację kamer SWIR (rdzeń oraz optyka i obudowa mechaniczna), 2) testy/kalibrację rdzenie kamer SWIR (przetwornika obrazu i elektroniki sterującej). W obu przypadkach lista mierzonych parametrów lub funkcji kalibracyjnych jest taka sama: 1. Dwupunktowy NUC, 2. Pomiar parametrów szumu/czułości (promieniowanie równoważne szumowi NER w przypadku kamer lub natężenie promieniowania równoważne szumowi NEI w przypadku rdzeni kamer), 3. Pomiar szumu przestrzennego (niejednorodność, szum przestrzenny o stałym wzorze) – opcja, 4. Pomiar względnej czułości spektralnej (uproszczony pomiar przy kilku długościach fal) – opcja.
Więcej informacji: