Momentanes Sichtfeld (IFOV)

Das momentane Sichtfeld (Instantaneous Field of View, IFOV) ist die kleinste Zielgröße, die von einem Bildgebungssystem erfasst werden kann, und entspricht einem Pixel des Detektorarrays. Es bestimmt die kleinste auflösbare Objektgröße. Das IFOV wird üblicherweise mit dem horizontalen Sichtfeld (HFOV) in Verbindung gebracht und kann nach der Formel IFOV = HFOV / n berechnet werden, wobei n die Anzahl der Pixel im horizontalen Sichtfeld ist. Das IFOV ist ein Mittelwert, der sich vom Zentrum bis zum Rand des Sichtfelds ändern kann, insbesondere bei Weitwinkeloptiken.

Das IFOV ist ein entscheidender Faktor für die räumliche Auflösung und beeinflusst die Temperaturmessung kleiner Objekte. Ein kleineres Sichtfeld entspricht einem kleineren IFOV und einer höheren optischen Auflösung. Es lässt sich mit den optischen Parametern der Kamera über die Gleichung IFOV [mrad] ≈ Pixelgröße / Brennweite (f) verknüpfen, wobei eine kleinere Pixelgröße und eine größere Brennweite das IFOV verbessern.

Sowohl Sensoreigenschaften (Pixelabstand) als auch optische Parameter (Brennweite) beeinflussen das Sichtfeld. Theoretische Berechnungen allein reichen nicht aus; praktische Tests sind notwendig, um die Auflösbarkeit von Objekten innerhalb des IFOV sicherzustellen. Mit zunehmender Kompaktheit der Sensorgrößen verringern sich die Pixelgrößen, was höhere Anforderungen an die Bildqualität und eine verbesserte optische Leistung erforderlich macht.

Für genaue Temperaturmessungen muss die Zielgröße größer als das IFOV sein, bedingt durch die Beugungsgrenze. Typischerweise ist eine Zielgröße von 3×3 oder 4×4 Pixel erforderlich, um 90 % der Energie zu erfassen, die das Minimum Field of View (MFOV) definiert. Kleinere Pixelgrößen stellen ähnliche Herausforderungen wie beim IFOV dar, und die Erhöhung der Pixelanzahl im Array bei gleichbleibender Sensorgröße ist die empfohlene Lösung.

Benutzer benötigen häufig das Sichtfeld in Millimetern oder Metern für bestimmte Abstände und müssen sicherstellen, dass die Objektgröße mindestens dem MFOV entspricht. Ein FOV-Rechner kann dies und weitere erforderliche FOV-Daten wie HFOV, VFOV, IFOV und MFOV bereitstellen.

Die Wahl des Sichtfelds bei Thermografiekameras steht in engem Zusammenhang mit der optischen Auflösung der Kamera, die ihre Fähigkeit bestimmt, kleine Details zu unterscheiden. Kameras mit höherer optischer Auflösung können feinere Details auflösen, insbesondere bei engeren Sichtfeldern. Daher ist die Balance zwischen Sichtfeld und optischer Auflösung in der Thermografie entscheidend für die Qualität und Nutzbarkeit der Wärmebildergebnisse.