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Infrarotkamera: Funktionsweise, Vorteile und Anwendungsgebiete

Infrarotkameras sind eigentlich gar keine richtigen Kameras, denn sie zeichnen nicht wie herkömmliche Modelle die sichtbaren Frequenzbereiche des Lichts auf, sondern erfassen ausschließlich den Infrarotbereich. Sie übernehmen dafür andere Rollen und können durchaus von Nutzen sein.

Im folgenden Beitrag bieten wir Hintergrundinformationen und Tipps zur Infrarotkamera vor und stellen häufige Einsatzgebiete vor.

Infrarotkamera

Infrarotkameras unterscheiden sich grundsätzlich von herkömmlichen Kameramodellen. Sie dienen nicht dazu, eine Situation so darzustellen, wie das menschliche Auge sie wahrnimmt, sondern können vielmehr die abgestrahlte Wärme von Körpern und Objekten sichtbar machen. Dementsprechend helfen sie dabei, verborgene Wärmequellen aufzuspüren und eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungsfällen.

Wie funktioniert eine IR-Kamera?

Oft sind sie mit zwei Objektiven ausgestattet: Das eine bildet die Infrarotstrahlung ab und das andere ist ein herkömmliches Fotoobjektiv, das die dahinterliegenden Strukturen besser sichtbar macht. Infrarotkameras sind auch unter dem Namen „Wärmebildkamera“ bekannt. Der Grund: Sie stellen die infraroten Wärmeemissionen, die jeder Körper aussendet, sichtbar dar. Aus diesem Grund lassen sich Wärmebildkameras vielseitig einsetzen, etwa bei der Jagd, bei der Brandbekämpfung und um die Wärmedämmung im Haus zu überprüfen.

Eine Infrarot-Wärmebildkamera arbeitet mit dem Prinzip der Thermografie. So bezeichnet man das bildgebende Verfahren, das in der Lage ist, eigentlich unsichtbare Wärmestrahlung sichtbar zu machen. Die für das menschliche Auge nicht sichtbare IR-Strahlung wird durch die Thermografie der Infrarotbildkameras in elektrische Signale umgewandelt. Mit ihnen wird dann ein Bild erzeugt. Es weicht vom eigentlichen Seh-Eindruck extrem ab, weil es in sogenannten Falschfarben gehalten ist: Heiße Bereiche sind rot, während kühlere Stellen blau markiert werden.

Kann die eigene Kamera zur Wärmebildkamera aufgerüstet werden?

Sucht man im Internet nach „Infrarotkamera selber bauen“ findet man tatsächlich diverse Anleitungen. Das legt den Gedanken nahe, dass es ohne weiteres möglich sei, sich selbst eine Wärmebildkamera zu basteln. Das ist jedoch ein Irrtum, der dadurch zustande kommt, dass die Begriffe „Infrarotfotografie“ und „Thermografie“ oft als Synonyme verwendet und nicht differenziert genug betrachtet werden. Infrarotstrahlung ist nicht immer mit einer Wärmestrahlung verbunden.

  • Die vom Menschen spürbare Wärmestrahlung wird erst im langwelligen Bereich erzeugt. Die bildmäßige Infrarotfotografie, die sich derzeit unter Fotografen einer großen Beliebtheit erfreut, läuft aber im Bereich von 750 bis 1000 Nanometern ab.
  • Der Sensor einer normalen Digitalkamera hat eine obere Empfindlichkeitsgrenze von ungefähr 1200 Nanometern.
  • Für die echte Wärmebildfotografie werden aber Wellenlängen von 3500 bis 14000 Nanometer benötigt.

Dementsprechend arbeiten Wärmebildkameras mit einem ganz anderen Sensor als normale Digitalkameras. Für die bildmäßige Infrarotfotografie eignen sich die Fotos einer Wärmebildkamera wiederum nicht, weil die Auflösung viel zu gering ist. Dementsprechend ist es zwar möglich, eine normale Digitalkamera für die bildmäßige Infrarotfotografie umzubauen, indem einfach ein Infrarotsperrfilter verwendet oder der integrierte Infrarotfilter der Kamera ausgebaut wird. Zu einer Wärmebildkamera für thermografische Aufnahmen lässt sich die gewöhnliche Digitalkamera aber nicht umrüsten.

Lassen sich IR-Kameras auch als Nachtsichtgeräte einsetzen?

Ja, da Wärmebildkameras ursprünglich sogar als Nachtsichtgeräte fürs Militär entwickelt wurden, eignen sie sich auch heute noch für diese Verwendung. Speziell zur Tierbeobachtung werden sie von Privatleuten gern eingesetzt.

Infrarotkamera fürs Smartphone: So geht’s

Eine günstige und immer beliebter werdende Alternative zu normalen Wärmebildkameras sind Dongles, die das iPhone oder Android-Smartphone mittels App zur Infrarotkamera werden lassen. Als Dongle bezeichnete man ursprünglich Kopierschutzstecker, die Software vor nicht berechtigten Zugriffen schützen sollten. Mittlerweile wird die Bezeichnung aber auch für Stecker verwendet, die den ursprünglichen Funktionsumfang eines Geräts erweitern. So gibt es beispielsweise auch WLAN-Dongles, Bluetooth-Dongles und eben Wärmekamera-Dongles für das Smartphone.

Das Smartphone mit einer Infrarotkamera aufrüsten

  1. Das kompakte Wärmekamera-Modul wird an die Ladebuchse des Smartphones angeschlossen. Für iPhones sind ebenso Modelle erhältlich wie für Android-Phones.
  2. Im Inneren der Wärmebildkamera-Dongles befindet sich ein Infrarotsensor. Angeboten werden die Erweiterungen für Smartphones zum Beispiel von „Flir“. Beim FLIR One etwa ist an dem Dongle zusätzlich noch ein weiteres Objektiv angebracht, das mit einer VGA-Kamera arbeitet.
  3. Dementsprechend wird die niedrige optische Auflösung der Wärmebildkamera mit einem VGA-Bild unterlegt. Auf diese Weise wird erreicht, dass Sie sich besser im Wärmebild orientieren können.
  4. Zudem verfügen die Erweiterungen für das Smartphone über einen separaten Akku. Das ist praktisch, denn andernfalls würde die Batterie Ihres Smartphones strapaziert werden, weil die Wärmebildkamera einen hohen Stromverbrauch aufweist.
  5. Wenn Sie Ihr Smartphone zur Wärmebildkamera umfunktionieren möchten, reicht es nicht, das entsprechende Stecksystem anzubringen. Sie müssen noch eine App herunterladen, die in der Lage ist, die vom Wärmebild-Dongle gelieferten Daten zu verarbeiten. Es ist also die App, die das eigentliche Wärmebild erzeugt und auf dem Display des Smartphones anzeigt. Die Apps sind kostenlos und können bei iTunes oder Google Play heruntergeladen werden.
  6. Sie ermöglichen es, die Kamera zu steuern, Fotos und Videos aufzunehmen und das Farbschema zu konfigurieren.

Über den Infrarotkamera-Hersteller „Flir“

Wenn Sie eine Infrarotkamera kaufen möchten, werden Sie immer wieder über den Hersteller „Flir“ stolpern. Seine Wärmebildkameras schneiden in sämtlichen Tests meist äußerst gut ab.

Das Unternehmen wurde im Jahre 1978 gegründet und verfolgte das Ziel, hochleistungsfähige und dennoch erschwingliche Wärmebildsysteme für luftgestützte Einsatzbereiche zu entwickeln. Ende der 1980er-Jahre entschied sich das Unternehmen dazu, seine langjährigen Erfahrungen in der Thermografie zu nutzen, um auch tragbare Geräte und Labormodelle zu entwickeln und damit die Anwendungsbereiche der Wärmebildkameras deutlich zu erhöhen. Im Laufe der Jahre setzte das Unternehmen in der thermografischen Analyse neue Maßstäbe und bietet heute eine Vielzahl an Geräten für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche an.

Wofür werden die Infrarotkameras eingesetzt?

Eine Wärmebildkamera ist in der Lage, klare Bilder auch in dunkelster Nacht zu liefern. Sie wird so kalibriert, dass sie sogar Temperaturen messen kann, ohne dabei mit dem Objekt einen direkten Kontakt zu haben. Dank dieser besonderen Eigenschaften kommt die Infrarotkamera für zahlreiche Einsatzbereiche in Frage. Sie hilft Geld zu sparen und kann sogar Leben retten.

In der Industrie lassen sich mittels Wärmebildtechnik heiße Bereiche auskundschaften, die zu einem Ausfall mechanischer und elektrischer Anlagen führen könnten. Deshalb untersucht man elektrische Motorensteuerzentralen und Schaltschränke in regelmäßigen Abständen mit Wärmebildkameras.

Mit Wärmebildkameras können Grenzsicherungs-Spezialisten Personen in einer Entfernung von bis zu 20 Kilometern entdecken – auch bei völliger Dunkelheit. So lassen sich die Landesgrenzen besser gegen Eindringlinge und Schmuggler sichern.

Im Bau gehören Wärmebildkameras zur Standardausrüstung. Sie helfen, Wärmeverluste und andere Baumängel aufzuspüren. Durch die Behebung der Wärmeverlustquellen lässt sich viel Energie einsparen.

Polizisten arbeiten mit Wärmebildkameras, um Verdächtige im Dunkeln aufzuspüren, ohne dabei selbst gesehen zu werden.

Tierliebhaber und Outdoor-Fans nutzen Wärmebildkameras, um auch bei Nacht den vollen Durchblick zu behalten. Durch die thermografischen Aufnahmen können beispielsweise Tiere deutlich wahrgenommen werden.

Um die Sicht zu verbessern, können Wärmebildkameras in Autos integriert werden. Mit einer solchen Kamera kann der Fahrer viermal so weit sehen wie mit normalen Scheinwerfern. Insbesondere in Militär-, Feuerwehr- und Bergbau-Fahrzeugen kommen Wärmebildkameras daher zum Einsatz.

Bei der Feuerwehr wird die Wärmebildkamera verwendet, um durch den Rauch zu sehen. Auf diese Weise lassen sich Menschen auch dann noch erkennen und retten, wenn ein Raum vollständig mit Rauch gefüllt ist.

Zusätzlich zu den genannten Einsatzbereichen gibt es noch viele weitere Situationen, in denen die Wärmebildtechnik Verwendung findet. Human- und Tiermediziner etwa können damit Hautkrankheiten, Entzündungen und viele weitere Gesundheitsprobleme diagnostizieren.

Infrarotkamera kaufen

Infrarotkameras haben eine Reihe von entscheidenden Vorteilen. Sollten Sie mit dem Gedanken spielen eine infrarotkamera zu kaufen, empfiehlt es sich vorab über das Angebot zu informieren. Im Folgenden finden Sie eine Auswahl an beliebten Infrarotkameras:

Gibt es auch Infrarot-Drohnen?

Thermografische Untersuchungen aus der Luft spielen eine immer größere Rolle. Dafür werden Drohnen mit Infrarotkameras ausgestattet, die beispielsweise dabei helfen, Photovoltaik-Anlagen zu inspizieren. Des Weiteren werden Infrarot-Drohnen in folgenden Bereichen gängig:

  • Untersuchung von Gebäuden und Starkstromleitungen
  • Feuerwehr- und Polizeieinsätze
  • Industrielle Anwendungen
  • Forschung und Entwicklung
  • Luft-Boden-Archäologie
  • Natur- und Tierbeobachtung

So lassen sich vor der Getreideernte mittels Wärmebildkamera-Drohne versteckte Tiere in Feldern aufspüren und retten.

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