SWIR против LWIR: две разные физики под словом «инфракрасный»

Разная природа сигнала

LWIR (8–14 мкм) регистрирует собственное тепловое излучение объектов. Источник света не нужен вовсе: в полной темноте тёплое тело видно так же, как днём.

SWIR (0,9–1,7 мкм) регистрирует отражённый свет, как обычная камера, только в невидимой глазу области. Нужна подсветка — солнечная, лунная, свечение ночного неба или собственный осветитель.

Отсюда принципиальное различие картинки: LWIR даёт карту температур без фактуры и надписей, SWIR — привычное изображение с тенями, отражениями и читаемыми маркировками.

Что умеет SWIR и не умеет LWIR

Различать материалы по отражению. Влага, пластики, органика в SWIR имеют характерные полосы поглощения — это основа сортировки, контроля влажности и поиска утечек нефтепродуктов.

Видеть сквозь кремний и через некоторые пластики: контроль кристаллов и корпусов микросхем — типовое применение.

Читать маркировку и номера. В LWIR надписи не видны вовсе, если они не отличаются по температуре; в SWIR они читаются как днём.

Видеть излучение лазерных дальномеров и подсветки на 1064 и 1550 нм: 1550 нм обычная камера не видит вовсе, а 1064 — едва различает.

Что умеет LWIR и не умеет SWIR

Работать в полной темноте без всякой подсветки — главное и решающее преимущество для поиска и спасения.

Измерять температуру. Радиометрический LWIR-модуль даёт значение в градусах по каждому пикселю при обычных температурах. SWIR годится для этого только на очень горячих объектах, от нескольких сотен градусов, — как пирометр в металлургии.

Работать в дыму и в пыли лучше: длинная волна слабее рассеивается на мелких частицах. Через плотный дым пожара LWIR видит, SWIR — заметно хуже.

Как выбирают

Задача «найти человека или животное ночью» — однозначно LWIR. Подсветки не требуется, контраст живого тела к фону велик.

Задача «разглядеть детали, прочитать, различить материалы, работать через дымку днём» — SWIR, с учётом того, что понадобится источник освещения ночью.

Гибридные комплекты, где LWIR обнаруживает, а SWIR или видимый канал распознаёт, остаются самой практичной схемой: обнаружение и распознавание — разные задачи с разными требованиями к каналу.

В каталоге SWIR-модули Savgood: 640×512 и 1280×1024 с пикселем 5 мкм и зум-объективами до 200 и 510 мм. Такой мелкий пиксель возможен, потому что волна короткая: в LWIR дифракция не даёт уйти ниже примерно 8 мкм. Рядом в разделе — охлаждаемые MWIR-модули, третий диапазон со своей логикой.