Wat is infrarood licht?

Wat is licht?

Als we het over licht hebben, spreken we voornamelijk over het licht dat we kunnen zien met onze ogen. Hierbij kunnen we als mensen onderscheid maken in kleuren, afhankelijk van de golflengte van dit licht. Om iets te kunnen zien, hebben we nood aan lichtbronnen. Dit kan de zon zijn, maar ook sterrenlicht of lamp,… Zo zal je zien dat voor bepaalde delen van het lichtspectrum geen visueel licht nodig is om complete duisternis (voor onze ogen) te kijken.

Het visueel licht is een klein deeltje uit het elektromagnetisch spectrum(EMS). Er zijn delen van het lichtspectrum die we niet kunnen zien met onze ogen. Daarvoor hebben we sensoren nodig die gevoelig zijn voor dit licht.

Infrarood licht

Voor thermografie maken we gebruik van het infrarode licht tussen 0.7µm – 14µm. (het volledige IR spectrum heeft golflengtes tot 1mm)


Meer informatie over het EMS kan je hier terugvinden op de website van NASA science.

Laten we ons nu meer concentreren op het infrarode spectrum van 780nm -1mm. Slechts een klein deel van dit infraroodspectrum is interessant voor het bouwen van warmtebeeldcamera’s. Er is namelijk voldoende transparantie nodig van de atmosfeer om iets in beeld te kunnen krijgen. Voor de thermografische toepassingen kunnen we het IR spectrum opdelen in 3 zones. SWIR – short wave infrared (0.7µm-1.7µm), MWIR – Mid-wave infrared (3-5µm) en LWIR – Long-wave infrared (7.5-14µm).


Er is een relatie tussen het infrarode licht en de hoeveelheid warmte dat een object uitstraalt. Alle objecten met meer dan 0K (of-273.15°C) stralen infrarood licht uit. Hoe hoger de temperatuur en energie, des te meer IR licht een object uitstralen.


Bron: “Wikipedia, Planck’s law, https://en.wikipedia.org/wiki/Planck%27s_law
Zelf op basis van een temperatuur een Planck curve maken : https://www.spectralcalc.com/blackbody_calculator/blackbody.php

In bovenstaande afbeelding, kan je zien hoe de elektromagnetische straling van een blackbody zich gedraagt ten opzichte van een temperatuur (in Kelvin). Naarmate de temperatuur stijgt naar 5000K, is de piek van de straling zichtbaar in ons visueel spectrum. De oppervlakte temperatuur van de zon ligt rond de 5500 K en ligt precies in het midden van ons visueel spectrum. Naarmate dat de temperatuur daalt naar bijvoorbeeld 3000K, gaat de piek van de straling meer naar het infrarood spectrum. Uiteindelijk is de hoeveelheid licht dat een object uitstraalt niet meer zichtbaar voor onze ogen, en hebben we nood aan warmtebeeldcamera om lagere temperaturen in beeld te brengen.

Er zijn sensoren die meer gevoelig zijn voor SWIR (bijvoorbeeld InGaAs), en bepaalde sensoren zijn gevoeliger voor MWIR (bijvoorbeeld MCT en InSb- detectoren). Maar de meeste warmtecamera’s op de markt bevatten microbolometers, welke voornamelijk gevoelig zijn voor LWIR. Dit zijn sensoren die relatief goedkoop zijn in vergelijking tot sensoren die gekoeld moeten worden.

Enkele eigenschappen van het infrarode licht

Door glas kijken met een warmtecamera

Hoewel het voor ons mogelijk is om door glas te kijken, is dat voor de meeste warmtebeeldcamera’s niet mogelijk. Glas wordt opaak in vanaf 5µm. (afhankelijk type en temperatuur van het glas. Er zijn vele glassoorten)


Zo is het niet mogelijk om met microbolometers vanop het straat bij mensen binnen te kijken. Maar er bestaan wel degelijk toepassingen om door glas te kijken met thermografische camera’s. Het is noodzakelijk om te begrijpen wat de spectrale eigenschappen zijn van het glas om dit in kaart te brengen.


Glas Bulb_MWIR

Glas Bulb_LWIR
Bron: “7 things to know when selecting an IR camera for Research and devolpment – A guide to investing in Infrared– atmospheric transmission for infrared energy, FLIR booklet, p7

Een perfecte nachtkijker

Een warmtebeeldcamera ontvangt licht dat hij omzet in een beeld. De warmtebeeldcamera is dan ook de perfecte nachtkijker, omdat de camera niet actief visueel licht nodig heeft om een beeld te kunnen vormen. Een nachtkijker heeft nood aan lichtbronnen die het vervolgens versterkt (straatlicht, licht van sterren, maanlicht, lichtbronnen, …) Maar een warmtebeeldcamera kan perfect een beeld vormen zonder deze bronnen.

Vandaar dat de camera’s ook meer en meer ingezet worden voor perimeter bewaking en andere bewakingstoepassingen. Daar hebben ze vaak niet de bedoeling om temperaturen te meten. Veelal worden er ook andere sensoren gebruikt voor bewakingscamera’s dan voor temperatuurmetingen.

Metalen zijn een spiegel voor het IR spectrum

Wanneer je een warmtebeeldcamera gaat gebruiken in het werkveld, is het belangrijk dat je voldoende kennis hebt van stralingseigenschappen zoals emissie, reflectie en transmissie. De warmtebeeldcamera’s brengen IR licht in beeld. Metalen zijn in het algemeen de spiegels van het IR spectrum. Dit wil zeggen dat ze een groter aandeel licht weerkaatsen, dan dat ze hun eigen warmte uitstralen via infrarood licht. Dit kan sterk vertekende beelden geven en foute interpretaties in het werkveld.

Meer informatie nodig? Stel uw vraag op onze contactpagina