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Eine natürliche Frage in diesem Zusammenhang ist: Wie wichtig ist die Kenntnis der
richtigen Werte dieser Parameter? Es kann hilfreich sein, bereits an dieser Stelle ein
Gefühl für diese Problematik zu entwickeln, indem verschiedene Messfälle betrachtet
und die relativen Größen der drei Strahlungsgrößen verglichen werden. Daraus lässt
sich ersehen, wann es wichtig ist, die richtigen Werte bestimmter Parameter zu ver-
wenden.
Die folgenden Zahlen stellen die relativen Größen der drei Strahlungsanteile für drei
verschiedene Objekttemperaturen, zwei Abstrahlungen und zwei Spektralbereiche
dar: SW und LW. Die übrigen Parameter haben die folgenden festen Werte:
τ = 0,88
■
T
= +20 °C
■
refl
= +20 °C
T
■
atm
Es ist offensichtlich, dass die Messung niedriger Objekttemperaturen kritischer ist als
die Messung hoher Temperaturen, da die Störstrahlungsquellen im ersteren Fall
vergleichsweise stärker sind. Falls zusätzlich die Objektabstrahlung schwach ist, wird
die Situation noch schwieriger.
Schließlich muss geklärt werden, wie wichtig es ist, die Kalibrierungskurve über dem
höchsten Kalibrierungspunkt nutzen zu dürfen (Extrapolation genannt). Angenommen,
in einem bestimmten Fall werden U
rungspunkt der Kamera liegt im Bereich von 4,1 Volt, einem Wert, der dem Bediener
unbekannt ist. Selbst wenn das Objekt ein Schwarzkörper ist, also U
wird tatsächlich eine Extrapolation der Kalibrierungskurve durchgeführt, wenn 4,5 Volt
in Temperatur umgerechnet werden.
Es wird nun angenommen, dass das Objekt nicht schwarz ist, seine Abstrahlung 0,75
und die Transmission 0,92 betragen. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass die
beiden zweiten Ausdrücke der Gleichung 4 zusammen 0,5 Volt ergeben. Die Berech-
nung von U
mit Hilfe der Gleichung 4 ergibt dann U
obj
6,0. Dies ist eine recht extreme Extrapolation, besonders wenn man bedenkt, dass
der Videoverstärker die Ausgabe wahrscheinlich auf 5 Volt beschränkt. Beachten Sie
jedoch, dass die Anwendung der Kalibrierungskurve eine theoretische Vorgehensweise
ist, bei der weder elektronische noch andere Beschränkungen bestehen. Wir sind
davon überzeugt, dass bei einer fehlenden Signalbegrenzung in der Kamera und
deren Kalibrierung auf weit mehr als 5 Volt die entstehende Kurve der tatsächlichen
Kurve mit einer Extrapolation von mehr als 4,1 Volt sehr ähnlich gewesen wäre, vor-
ausgesetzt, der Kalibrierungsalgorithmus beruht auf Gesetzen der Strahlungsphysik,
wie zum Beispiel der Algorithmus von FLIR Systems. Natürlich muss es für solche
Extrapolationen eine Grenze geben.
Publ. No. T559671 Rev. a572 – GERMAN (DE) – November 7, 2011
= 4,5 Volt gemessen. Der höchste Kalibrie-
tot
33 – Die Messformel
obj
= 4,5 / 0,75 / 0,92 – 0,5 =
obj
ist,
= U
tot
127
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