Flagge

Thermische Detektoren erzeugen auch dann ein Signal, wenn sie keiner Wärmestrahlung ausgesetzt sind. Dieses Signal wird als „Dunkelwert“ bezeichnet. Bei Focal-Plane-Array-Detektoren besitzt jedes Pixel seinen eigenen Dunkelwert, wodurch ein sogenanntes „Dunkelbild“ oder „Dark Frame“ entsteht. Der Dunkelwert stellt einen Offset zum Signal dar, das durch die Strahlung des Messziels verursacht wird, und muss subtrahiert werden, um das tatsächliche Signal zu berechnen. Das Dunkelbild des Detektors hängt von der Temperatur des Focal-Plane-Arrays ab und ist besonders bei Bolometern von Bedeutung. Eine Änderung der Temperatur des Bolometer-Chips führt zu einer wesentlich größeren Spannungsänderung am Ausgang als dieselbe Änderung der Zieltemperatur.

Um das aktuelle Dunkelbild zu bestimmen, verwendet eine Wärmebildkamera eine sogenannte Flagge oder auch Shutter-Flag genannt. Diese Flagge ist eine kleine Platte, die durch einen elektrischen Antrieb in den Strahlengang bewegt werden kann. Damit sie sich wie ein schwarzer Körper verhält, ist ihre dem Detektor zugewandte Seite geschwärzt. Um die Baugröße des Geräts zu verringern, kann die Flagge auch aus Lamellen bestehen.

Wenn die Flagge den Detektor abdeckt, werden die Signale aller Pixel als aktuelles gültiges Dunkelbild gespeichert. Nach dem Öffnen der Flagge werden diese Werte von allen folgenden Bildern subtrahiert. Besonders während der Aufwärmphase driftet die Chiptemperatur, was zu einer deutlichen Abweichung der berechneten Zieltemperatur führt. Diese Drift muss durch periodisches Schließen und Öffnen der Flagge korrigiert werden.

Es ist außerdem wichtig zu beachten, dass eine geschlossene Shutter-Flagge einen wirksamen Schutz gegen starke Strahlung darstellt, die den Detektor beschädigen könnte – beispielsweise durch Laser oder andere fokussierte Strahlungsquellen.