Come funziona la termografia: scienza a infrarossi e usi reali
Ogni oggetto sopra lo zero assoluto (−273,15 °C) emette radiazioni infrarosse. Le termocamere convertono questa energia invisibile in una mappa visibile delle temperature.
Fisica in sintesi
- Legge di Planck: La radianza spettrale raggiunge il picco a una lunghezza d'onda inversamente proporzionale alla temperatura (spostamento di Wien).
- Stefan-Boltzmann: La potenza totale emessa ∝ T⁴.
- Emissività (ε): Le superfici reali emettono una frazione della radiazione di corpo nero ideale (ε = 0,01–0,99). Una misurazione accurata richiede ε nota.
Architettura della telecamera
- Lente in germanio/calcogenide – trasparente a 7,5–14 µm (LWIR).
- Focal Plane Array (FPA): Microbolometro (non raffreddato) o InSb/MCT (raffreddato) pixel.
- Read-out IC (ROIC) – converte la variazione di resistenza in tensione.
- NUC (Non-Uniformity Correction) – calibrazione offset basata su otturatore.
- ISP – applica calibrazione radiometrica, tavolozza colore, analisi.
Applicazioni chiave
- Manutenzione predittiva: Punti caldi in quadri, cuscinetti, gap di isolamento.
- Diagnostica edilizia: Infiltrazioni d'aria, intrusioni umidità, ponti termici.
- Medico: Infiammazione, perfusione, termografia mammaria (adiuvante).
- Sicurezza: Rilevamento umano in oscurità totale, sconfitta mimetismo.
- Fauna: Indagini notturne senza disturbo.
- Antincendio: Vedere attraverso il fumo, localizzare punti caldi, vittime.
Limitazioni
- Non può vedere attraverso il vetro (opaco in LWIR).
- Metalli riflettenti (ε basso) danno letture falsamente basse.
- Risoluzione spaziale inferiore al visibile (tipica 320×240 a 1280×1024).