Wärmebildkamera

[gersi]

Sehr witzig ....Erfassungsreichweite ist gemeint.

 

[Gelöschtes Mitglied 25985]

Wie weit kann ich mit der JSA 415 vOX "sehen"?
Anbei DRI-Tabelle
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DRI Detection Recognition Identification 17µm Pitch bei 25mm Brennweite
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D-50% Hase 208m
D-70% Hase 166m
D-90% Hase 116m

R-50% Hase 52m
R-70% Hase 42m
R-90% Hase 29m

I-50% Hase 26m
I-70% Hase 21m
I-90% Hase 15m
------------------------------------------
D-50% Fuchs 519m
D-70% Fuchs 414m
D-90% Fuchs 290m

R-50% Fuchs 130m
R-70% Fuchs 104m
R-90% Fuchs 72m

I-50% Fuchs 65m
I-70% Fuchs 52m
I-90% Fuchs 36m
------------------------------------------
D-50% Eber 899m
D-70% Eber 717m
D-90% Eber 503m

R-50% Eber 225m
R-70% Eber 180m
R-90% Eber 125m

I-50% Eber 112m
I-70% Eber 90m
I-90% Eber 63m
------------------------------------------
D-50% Reh 880m
D-70% Reh 702m
D-90% Reh 492m

R-50% Reh 220m
R-70% Reh 176m
R-90% Reh 123m

I-50% Reh 110m
I-70% Reh 88m
I-90% Reh 62m
------------------------------------------
D-50% Rotwild 1556m
D-70% Rotwild 1242m
D-90% Rotwild 871m

R-50% Rotwild 389m
R-70% Rotwild 311m
R-90% Rotwild 217m

I-50% Rotwild 195m
I-70% Rotwild 156m
I-90% Rotwild 109m
------------------------------------------
D-50% Person 904m
D-70% Person 721m
D-90% Person 506m

R-50% Person 226m
R-70% Person 181m
R-90% Person 126m

I-50% Person 113m
I-70% Person 90m
I-90% Person 63m
------------------------------------------
D-50% Wärmepad 30x30mm 29m
D-70% Wärmepad 30x30mm 23m
D-90% Wärmepad 30x30mm 16m

R-50% Wärmepad 30x30mm 7m
R-70% Wärmepad 30x30mm 6m
R-90% Wärmepad 30x30mm 4m

I-50% Wärmepad 30x30mm 4m
I-70% Wärmepad 30x30mm 3m
I-90% Wärmepad 30x30mm 2m
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[Mauser-Jäger]

Sorry - aber "Eber"? Wer hat DAS denn geschrieben?

Bernhard

 

[Gelöschtes Mitglied 11388]

Was bedeutet die Tabelle?
Die Prozente??

 

[Gelöschtes Mitglied 25985]

Was bedeutet die Tabelle?
Die Prozente??

Erklärung:

Pixel Pitch:
Je kleiner dieser desto weiter kann ich eine Wärmequelle aufspüren, und desto detailreicher wird das Bild. Die Detektionsweite ist unabhängig von der Sensorauflösung! Ein 320x240 Sensor hat gegenüber einem 640x480 Sensor (beide mit z.B. 17µm Pitch) keinerlei Nachteile was Detektion ("ha da is was") betrifft. Anders verhält es sich bei der Bildqualität, hier hat ein 640x480 Sensor ein signifikant besseres Bild. Natürlich gibt es auch Nachteile, je kleiner die Pixel, desto größer wird das Thermalrauschen und der NETD steigt signifikant an. Militärische Systeme verwendeten deshalb in der 1. und 2. Generation 25µm Pitch Sensoren, mit großen Optiken.

Auswirkungen:
Die Detektionsweite ("wieweit kann ich mit einer Wärmebildkamera sehen") ist unabhängig von der Sensorauflösung! Zuständig dafür ist nur der Pixel Pitch und die Brennweite = Durchmesser der Linse. 12µm ist besser als 17µm !

Die Johnson-Kriterien: Detektieren, Erkennen, und Identifizieren einer Wärmequelle.

Detektieren: Ein Objekt mit der Größe, dass ich sehen möchte, ist vorhanden.
Erkennung: Man erkennt die Klasse des Objekts (Auto, Mensch, Tier).
Identifikation: Das Objekt kann genauer spezifiziert werden (Mann - Frau, Kombi - SUV, Hund - Fuchs usw.).

Für jede Ebene benötigen man unterschiedliche Pixel, um überhaupt sichtbar zu werden. Je mehr Pixel auf dem Objekt, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass man genau einschätzen kann um was es sich dabei handelt.

Die Johnson-Kriterien sind der Standard, der für DRI (Detektion, Rekognition, und Identifizierung) verwendet wird. Es wird basierend darauf berechnet, wie viele Pixel benötigt werden um eine genaue Beurteilung des Objekts vorzunehmen.
Zu beachten ist, dass die Johnson-Kriterien wie oben angegeben, auf einer Wahrscheinlichkeit von 50% beruhen, und auf einem militärisch pessimistischen Detektionsmodell beruhen.

Es wird mit der angegebenen Wahrscheinlichkeit, berechnet auf welche Entfernung ich das gewählte Wärmeobjekt noch detektieren ("ha da is was"), erkennen ("ah könnte ein Fuchs sein") und Ansprechen ("nein, ist der Hund meines Nachbarn"), kann. Eine 50% Wahrscheinlichkeit besagt, dass von 10 Beobachtern nur 5 zu einem Richtigen Ergebnis kommen werden!

 

[Gelöschtes Mitglied 25985]

Sorry - aber "Eber"? Wer hat DAS denn geschrieben?

Bernhard

Össi!

 

[Jaegermeister]

Anders verhält es sich bei der Bildqualität, hier hat ein 640x480 Sensor ein signifikant besseres Bild.

Wirklich? Bei sonst gleichen Parametern hat man bei mehr Pixeln nur ein größeres Sehfeld - dachte ich.

https://m.youtube.com/watch?v=lyyiPBStkXM

 

[Gelöschtes Mitglied 25985]

Wirklich? Bei sonst gleichen Parametern hat man bei mehr Pixeln nur ein größeres Sehfeld - dachte ich.

https://m.youtube.com/watch?v=lyyiPBStkXM

Ja, da wird gerne was verwechselt!

Im Post war gemeint bei gleichem FOV = Bildausschnitt = Sichtfeld, und nicht wie im Video bei einem Crop-System. Sonst würde man ja garkeine unterschiedlich großen Sensoren benötigen.

Oder anders formuliert, bei auf dem Sensor abgestimmten Bildkreis, hat der mit den meisten Pixeln das bessere Bild, da auf ein und demselben "Bildausschnitt" mehr Pixel "raufgeklatscht" werden.

Für Hersteller ist sowas (Cropen) sehr lukrativ, da ein und dasselbe System mit unterschiedlichen Sensoren ausgestattet werden kann, ohne gleich das System markant zu verändern (Sensorweite,Optik..), mit dem Ergebnis eines unterschiedlichen Sichtfelds = "andere Vergrößerung".

 

[HeiLo]

und für den Nutzer ist die höhere Sensorauflösung ein Vorteil, da nun.... bei der geringeren Grundvergrößerung ein Digitalzoom möglich ist, ohne großen Qualitätsverlust im Vergleich zum kleineren Sensor. Das heißt... der nutzbare Zoombereich wird größer. z.B. Pulsar XP 38 (1,9Fach) und XQ-38-F (3.1Fach)

Leider wird die WBK dann auch deutlich teurer.

 

[gersi]

Leider ist die Tabelle mal wieder nur "akademische Theorie" und die Praxis sieht ganz anders aus:

Ein Mensch zb ist auf deutlich über 350m als Mensch erkennbar (Johnson = I)
Ob Mann oder Frau erkennt man (wenn überhaupt) sowieso nur im Nahbereich!

Hase / Kaninchen kann man untereinander grössentechnisch schwer unterscheiden (Faktor I)
Aber Kaninchen kommen nie allein! Hasen fast immer.
So dass man auch diese deutlich über
50m auch identifizieren kann (Als geschultes Auge)
Zumindest gilt das für mein JSA 415.

 

[Dreiläufer]

Hat jemand das SEEK THERMAL in Verwendung/ Erfahrung?
MfG.

 

[Gelöschtes Mitglied 25985]

Leider ist die Tabelle mal wieder nur "akademische Theorie" und die Praxis sieht ganz anders aus:
]

Da muss ich dich leider enttäuschen, solche Angaben wie in der Tabelle werden weltweit als Standard zur Leistungsbestimmung von Opto-Sensorischen Systemen verwendet. Dies ist standardisiert, nachvollziehbar, praxiserprobt, und zuverlässig! Alles andere ist Wunschdenken und unbrauchbar!

 

[gersi]

Ich trau meinen Augen ... und keinen Tabellen.
Optische Empfindungen kann man, wie jede menschlich subjektive sensorische Wahrnehmung, nicht in Tabellen erfassen !
Deshalb sind Diskussionen über "technische Daten" von optischen (FG, WBK etc,) , akustischen (HIFi Geräten, Boxen) oder geschmacklichen (Nährwertangaben in Bezug auf : Zu Süß, zu sauer, zu bitter etc.) Werten nur bedingt tauglich.
Der Mensch ist zum Glück individuell in seiner empfindung und Erfahrung und daher nicht in Tabellen pressbar....

 

[Mutex]

Vielen Dank für die vielen Erläuterungen; leider sind da aus meiner Sicht ein paar Sachverhalte vermengt:

Mit großem Pitch braucht es eine große Linse, um eine bestimmte Vergrößerung zu erzielen.
Mit kleinem Pitch reicht eine kleine Linse, um die gleiche Vergrößerung zu erzielen.

Das heisst vor allem, dass man mit kleinerem Pitch kompaktere und günstigere Geräte herstellen kann.
Wenn alles andere gleich ist (Vergrößerung, Elektronik, Software, Sensortechnolgie, …) dann bringt ein kleinerer Pitch keine Vorteile bei Bildqualität oder Reichweite!

Er kann aber nachteilig sein, wie Du richtig schreibst:

Natürlich gibt es auch Nachteile, je kleiner die Pixel, desto größer wird das Thermalrauschen und der NETD steigt signifikant an.

Die Aussage zur Reichweite halte ich daher aber so für zweifelhaft:

Pixel Pitch:
Je kleiner dieser desto weiter kann ich eine Wärmequelle aufspüren, und desto detailreicher wird das Bild.
Die Detektionsweite ist unabhängig von der Sensorauflösung!
[…]
Die Detektionsweite ("wieweit kann ich mit einer Wärmebildkamera sehen") ist unabhängig von der Sensorauflösung! Zuständig dafür ist nur der Pixel Pitch und die Brennweite = Durchmesser der Linse. 12µm ist besser als 17µm !

Siehe Erläuterung oben. Ich vermute, dass Du hier bei kleinem Pitch von mehr Vergrößerung ausgehst, was dann tatsächlich zu mehr Reichweite und Details führt. Das liegt dann aber an der Vergrößerung und nicht am Pitch.

(Da die gleiche Linse bei kleinerem Pitch mehr vergrößert, kann man das auch dem Pitch anrechnen, aber da dann auch das Sehfeld kleiner ist, ist es einfach nicht mehr das vergleichbare optische System. Und bei gleicher Vergrößerung/Sehfeld bringt der kleinere Pitch hier keinen Vorteil.)

Im Post war gemeint bei gleichem FOV = Bildausschnitt = Sichtfeld, und nicht wie im Video bei einem Crop-System. Sonst würde man ja garkeine unterschiedlich großen Sensoren benötigen.

"Benötigen" tut man sie nicht. Der kleinere Pitch ist aber attraktiv, weil er günstigere und kompaktere Geräte erlaubt:

Gehe wir mal von einem gegebenen Sensor + Linse aus, dann hat dieser ein bestimmtes Sichtfeld und Vergrößerung.

Füge ich dem Sensor mehr Pixel hinzu (alles andere bleibt gleich, Pitch, Linse, etc.), dann erhält das System ein größeres Sichtfeld. Die Auflösung ("wieviel Pixel stellen mein Reh auf 100m dar") und Reichweite bleiben gleich.

Verkleinere ich den Sensor (also kleinerer Pitch, alles andere bleibt gleich, Pixelzahl, Linse, etc.), dann nimmt die Vergrößerung zu (also die Auflösung, es werden mehr Pixel verwendet, um das Reh darzustellen) und das Sichtfeld wird kleiner.

Das kann man als Hersteller natürlich beliebig kombinieren, also bei kleinem Pitch auch eine kleinere Linse nehmen oder mehr Pixel oder....

In der Regel kommt dabei ein Gerät mit günstigerem Preis heraus. Daran ist erstmal nichts verkehrt.
Und wenn es eine neue Generation ist, dann ist vielleicht sogar dank besserer Elektronik+Software die Bildqualität besser - aber dann "trotz kleinem Pitch" nicht "wegen kleinem Pitch".

Auch wenn die Werbung es gerne anders verkauft

 

[Gelöschtes Mitglied 25985]

...leider sind da aus meiner Sicht ein paar Sachverhalte vermengt:

Ja, danke, das stimmt! Hab mich da Missverständlich und zum Teil falsch ausgedrückt!

Mit großem Pitch braucht es eine große Linse, um eine bestimmte Vergrößerung zu erzielen.
Mit kleinem Pitch reicht eine kleine Linse, um die gleiche Vergrößerung zu erzielen.

Ich versuch mal hier zusammenzufassen, ob ich das alles richtig verstanden habe.

Ich weiss was Du meinst, aber man sollte von Bildwinke und nicht"Vergrößerung" sprechen, sonst kommt man bei weitereren Überlegungen, in Schwierigkeiten.

Zusammenhänge:
Großer Sensor bei gleicher Brennweite → größerer Bildwinkel
Kleiner Sensor bei gleicher Brennweite → kleinerer Bildwinkel
Kurze Brennweite bei gleichem Sensor → größerer Bildwinke
Lange Brennweite bei gleichem Sensor → kleinerer Bildwinkel


Auch die Überlegung der pitch Größe sollten wir genauer definieren, sonst haben wir das nächste Problem, da der Bildwinkel ("Vergrößerung") nur indirekt vom Pitch, abhängig ist.

Kleinerer Pitch bei gleichem Format (z.B. 640x480) ergibt kleinere Sensorabmessungen.
Größerer Pitch bei gleichem Format (z.B. 640x480) ergibt größere Sensorabmessungen.

Beispiel:
Sensor: 640x480 17µm Pitch = 10.88mm x 8.16mm
Sensor: 640x480 12µm Pitch = 7.68mm x 5.67mm

Um also denselben Bildwinkel bei F25mm und 17µ Sensor bei einem 12µ Sensor zu erhalten, muss die 12µ Brennweite um 10.88/7.68 = 1.42 verkleinert werden = 17.6mm

Somit erhalte ich ein System, wo der Bildkreis auf den Sensor abgestimmt ist.

In diesem Fall, wird z.B. ein und dasselbe Objekt auf beiden Sensoren formatfüllend abgebildet, da aber die Anzahl der Pixel (640x480) auf dem Objekt gleich sind (egal also ob 17µ oder 12µ), erhält man ein und dieselbe Auflösung. Hier wird also nichts besser, sondern eigentlich für WBK schlechter, da der NETD-Wert umgekehrt proportional zur Pitch-Fläche ist.

Kleinerer Pitch bei gleicher Brennweite, bringt somit nur mehr Detailauflösung, wenn auch die Sensorabmessungen angepasst werden.

Beispiel:
Gegeben = System mit F25mm und 640x480 17µm Pitch Sensor = Bildwinkel = Bildkreis

Ein 12µ Sensor müsste somit das Format ~900x680 besitzen, um gleichen Bildwinkel = Bildkreis wie das 17µ System zu erlangen, mit dem Ergebnis einer wesentlich höheren Auflösung.

Wie obiges Beispiel (unterschiedlich große Sensoren bei gleichem Bildwinkel = Bildkreis) in der Praxis aussieht zeigt folgendes Video:

https://www.youtube.com/watch?v=SHJxoQFoSwo

...
Wenn alles andere gleich ist (Vergrößerung, Elektronik, Software, Sensortechnolgie, …) dann bringt ein kleinerer Pitch keine Vorteile bei Bildqualität oder Reichweite!

Sollte obiges gelten.

Die Aussage zur Reichweite halte ich daher aber so für zweifelhaft:

In der Tat, diese ist nur vom Pixel-Pitch und der Brennweite abhängig:

Berechnung:

1. TargetCriticalDimension = Fläche die ich detektieren will Berechen: = sqrt(Höhe * Breite);
2. Sichtfeld (FOV) Berechnen: = (PixelPitch / FocalLength);
3. Pixel per meter Berechnen: = (2 * ReqPixel) / TargetCriticalDimension
ReqPixel = Johnson Pixels bei % Wahrscheinlichkeit:=
50% D=0.75 R=3.00 I=6
70% D=0.94 R=3.75 I=7.5
90% D=1.34 R=5.37 I=10.7

4. Detektionsweite berechnen: = 1000 / PixelPerMeter * FOV);

https://jscalc.io/calc/n6XzdHX2iC6dtIUt

Siehe Erläuterung oben. Ich vermute, dass Du hier bei kleinem Pitch von mehr Vergrößerung ausgehst, was dann tatsächlich zu mehr Reichweite und Details führt. Das liegt dann aber an der Vergrößerung und nicht am Pitch.

(Da die gleiche Linse bei kleinerem Pitch mehr vergrößert, kann man das auch dem Pitch anrechnen, aber da dann auch das Sehfeld kleiner ist, ist es einfach nicht mehr das vergleichbare optische System. Und bei gleicher Vergrößerung/Sehfeld bringt der kleinere Pitch hier keinen Vorteil.)

Ich glaube wir meinen dasselbe, nur andere Definition!

"Benötigen" tut man sie nicht. Der kleinere Pitch ist aber attraktiv, weil er günstigere und kompaktere Geräte erlaubt:

Ja, bei gleicher Sensordimension korrekt!

Das kann man als Hersteller natürlich beliebig kombinieren, also bei kleinem Pitch auch eine kleinere Linse nehmen oder mehr Pixel oder....

Ja das sind die Crop-Systeme

In der Regel kommt dabei ein Gerät mit günstigerem Preis heraus. Daran ist erstmal nichts verkehrt.
Und wenn es eine neue Generation ist, dann ist vielleicht sogar dank besserer Elektronik+Software die Bildqualität besser - aber dann "trotz kleinem Pitch" nicht "wegen kleinem Pitch".

Auch wenn die Werbung es gerne anders verkauft

Volltreffer, besser kann man es nicht beschreiben!!