Wärmebildkamera und Nachtsichtgerät: Kennst du den Unterschied?

Von Manu Februar 26, 2024
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Wärmebildkamera filmt Haus

Im Dunkeln sehen zu können, Aufnahmen zu machen und zu erfahren, was im Umfeld passiert, kann unfassbar spannend sein. Ein Nachtsichtgerät macht das möglich. Es verstärkt entweder das vorhandene Umgebungslicht oder wandelt die unsichtbaren Infrarotstrahlen elektronisch in ein sichtbares Licht um. Bei ersterem spricht man von einem Restlichtverstärker, bei Letzterem von einem Bildwandler.

Die Wärmebildkamera erinnert von ihrer Funktion an eine Digitalkamera, wobei die Sensoren für Wärmestrahlung im Infrarotbereich empfindlich sind. Diese werden umgewandelt und auf einem Bildschirm sichtbar gemacht. Doch wo genau liegen die Unterschiede zwischen diesen beiden Geräten? Wir möchten dir in diesem Artikel zeigen, wie Nachtsichtgeräte und Wärmebildkameras funktionieren und wo genau der Unterschied liegt.

So funktioniert eine Wärmebildkamera

Eine Wärmebildkamera ist ein faszinierendes technologisches Gerät, das die Infrarotstrahlung eines Objekts erfasst und in ein für dich sichtbares Bild umwandelt. Anders als herkömmliche Kameras, welche auf sichtbares Licht reagieren, erfasst eine Wärmebildkamera die Wärmestrahlung, welche von einem Objekt abgegeben wird. Diese Technologie ermöglicht es, Temperaturen und Wärmemuster verschiedener Objekte und Oberflächen sichtbar zu machen. Das funktioniert selbst in absoluter Dunkelheit. Auch Nebel, Rauch oder andere Hindernisse stellen kein Problem für die Wärmebildkamera da.

Im Inneren einer Wärmebildkamera befindet sich ein spezieller Sensor, welcher auch als Mikrobolometer bezeichnet wird. Dieser Sensor besteht aus winzigen Thermoelementen, die auf die Wärmestrahlung reagieren. Trifft nun die Wärmestrahlung auf den Sensor, erwärmt sich das entsprechende Thermoelement und verändert dadurch seinen elektrischen Widerstand. Diese Veränderung wird elektronisch erfasst und in ein Bild umgewandelt.

Das dabei entstehende Bild, wird auch als Wärmebild oder Thermogramm bezeichnet. Es zeigt die Verteilung von Temperaturen innerhalb des Bildfeldes der Kamera. In der Regel werden dabei wärmere Bereiche in helleren Farben dargestellt, während kühlere Bereiche dunkler erscheinen. Auf diese Weise können Wärmebildkameras beispielsweise Personen, Tiere, Fahrzeuge, Gebäude oder elektrische Anlagen sichtbar machen. Sie können dabei helfen, potenzielle Gefahren oder Probleme zu erkennen, welche du mit bloßem Auge nicht sehen kannst.

Wärmebildkameras finden in verschiedenen Bereichen ihren Einsatz. Darunter fallen unter anderem Folgende:

  • Militärische Überwachungen
  • Gebäudethermografie
  • Brandschutz
  • Rettungseinsätze
  • Jagd
  • Landwirtschaft
  • Elektro- und Mechanik Industrie
  • Bei der Suche nach vermissten Personen, wie zum Beispiel in Bergen oder bei Unfällen mit Schneelawinen

Durch ihre Fähigkeit, Wärmemuster zu erkennen, können Wärmebildkameras einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit sowie zur Effizienz und Fehlererkennung in vielen verschiedenen Branchen leisten.

So funktioniert ein Nachtsichtgerät

Ein Nachtsichtgerät ermöglicht es, in dunklen Umgebungen oder bei schlechten Lichtverhältnissen deutlich zu sehen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras oder dem menschlichen Auge, das auf sichtbares Licht angewiesen ist, nutzt ein Nachtsichtgerät eine spezielle Technologie, um auch bei minimaler Beleuchtung ein Bild zu erzeugen.

Das grundlegende Prinzip eines Nachtsichtgeräts beruht auf der Verstärkung von bereits vorhandenem Licht. Im Inneren des Geräts befindet sich eine Lichtverstärkerröhre. Diese bezeichnet man auch als Photokathode. Wenn Licht auf die Photokathode trifft, löst es die Emission von Elektronen aus. Diese Elektronen werden im Anschluss durch eine elektrische Spannung beschleunigt und treffen auf einen fluoreszierenden Schirm. Dieser Schirm wird in ein sichtbares Licht umgewandelt. Das aus diesem Licht resultierende Bild wird durch ein Okular betrachtet und macht es dir möglich, die Umgebung klarer zu erkennen. Selbst dann, wenn es eigentlich zu dunkel zum Sehen wäre. Auch bei Nachtblindheit werden die unterschiedlichen Modelle gerne eingesetzt.

Nachtsichtgerät: Katzenaugen in der Dunkelheit

Es gibt verschiedene Arten von Nachtsichtgeräten. Diese verwenden viele unterschiedliche Technologien und Verstärkungsgrade, welche natürlich Einfluss auf den Nutzungskomfort sowie auch die Qualität vom Ergebnis haben. Zu den wohl bekanntesten gehören der Restlichtverstärker und die Wärmebildgeräte. Restlichtverstärker nutzen vorhandenes Restlicht, wozu unter anderem Sternenlicht oder Mondlicht gehören. Wärmebildgeräte erfassen die von Objekten abgestrahlte Infrarotstrahlung, um ein Bild zu erzeugen.

Nachtsichtgeräte werden in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt, welche zum Teil auch denen der Wärmebildkamera ähneln. Dazu gehören unter anderem Folgende:

  • Militär- und Sicherheitsoperationen
  • Jagd
  • Überwachung
  • Rettungseinsätze
  • Navigation und Astronomie

Ihre Fähigkeit, Sichtbarkeit in dunklen Umgebungen zu verbessern, macht sie zu unverzichtbaren Werkzeugen für professionelle Anwender sowie für Freizeitaktivitäten bei Nacht.

Das sind die Vor- und Nachteile

Gegenüber der Nachtsichtgeräte haben Wärmebildkameras den Vorteil, dass hier kein Restlicht oder ein Infrarotscheinwerfer vorhanden sein muss, um diese effizient zu nutzen. Zusätzlich kannst du mit diesen Wärmequellen, wie zum Beispiel Tiere, schneller sowie auch auf höhere Distanz schneller und einfacher finden. Die Darstellungsleistung ist jedoch von der Auflösung des eigebauten Chips sowie auch von dem verbauten Bildschirm abhängig und somit auch stark limitiert. Des Weiteren lassen sich die Entfernungen bei Modellen ohne Entfernungsmessgerät durch die zweidimensionale Bildgebung nicht optimal einschätzen.

Die Nachtsichtgeräte bieten hingegen ein schärferes und detailreicheres Bild. Dieses wird über Linsensysteme fokussiert, wie es zum Beispiel auch bei einem Zielfernrohr der Fall ist. So kannst du entdeckte Tiere, wie zum Beispiel Rehe, besser erfassen und selbst die Umgebung, wie die Pflanzen, werden detailliert dargestellt. Allerdings gibt es auch hier Nachteile. So werden die Restlichtverstärker nur in der Nacht eingesetzt. Durch den Einsatz bei Sonnenlicht kann die Bildröhre beschädigt werden. Wärmebildgeräte sind hingegen auch am Tag oder bei schlechter Sicht einsetzbar.

Fazit: Die Unterschiede

Wärmebildkameras und Nachtsichtgeräte sind Geräte, die dazu dienen, in dunklen Umgebungen Sichtbarkeit zu ermöglichen. Jedoch basieren sie auf unterschiedlichen Prinzipien und haben jeweils spezifische Anwendungen.

Die Hauptunterschiede zwischen den beiden Geräten:

Arbeitsprinzip

Wärmebildkamera: Eine Wärmebildkamera erfasst die Infrarotstrahlung, welche von Objekten abgestrahlt wird. Sie zeigt die Temperaturverteilung eines bestimmten Objekts oder einer Umgebung an, wobei wärmere Bereiche heller und kühlere Bereiche dunkler dargestellt werden.

Nachtsichtgerät: Ein Nachtsichtgerät verstärkt vorhandenes Licht. Dazu zählen das Restlicht von Sternen und dem Mond oder von anderen externen Lichtquellen. Ein solches Gerät ermöglicht eine verbesserte Sichtbarkeit in dunklen Umgebungen, indem es vorhandenes Licht verstärkt und damit ein Bild erzeugt.

Anwendungsbereiche

Wärmebildkamera: Wärmebildkameras werden häufig in Bereichen eingesetzt, in denen die Detektion von Wärmemustern oder Temperaturunterschieden wichtig ist, wie beispielsweise in den Bereichen Gebäudethermografie, Brandschutz, Jagd, Landwirtschaft, Suche und Rettung.

Nachtsichtgerät: Nachtsichtgeräte werden typischerweise in militärischen Operationen, Sicherheitsanwendungen, Jagd, Überwachung, Navigation bei Nacht und anderen Situationen eingesetzt, in denen eine bessere Sichtbarkeit in dunklen Umgebungen erforderlich ist.

Bildgebung

Wärmebildkamera: Die Bilder einer Wärmebildkamera basieren auf Temperaturunterschieden und zeigen die thermische Signatur von den ausgewählten Objekten an.

Nachtsichtgerät: Nachtsichtgeräte erzeugen ein grünlich schimmerndes Bild, das aufgrund der Verstärkung des vorhandenen Lichts entsteht.

Kosten und Komplexität

Wärmebildkameras sind in der Regel teurer und technisch komplexer als Nachtsichtgeräte, da sie spezielle Sensoren und Bildverarbeitungstechnologien verwenden.

 

Bildnachweise:

Header: ©AdobeStock_29569750, Ingo Bartussek

Bild 1: ©AdobeStock_258245802, merkulovstudio

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