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Che cos’è il NUC in una termocamera?

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NUC è l'acronimo di “correzione della non uniformità”. Questa funzione allinea le risposte dei pixel del rilevatore in modo che una scena termica non uniforme appaia più uniforme nell'immagine. In molte termocamere dotate di otturatore, un ciclo NUC provoca un leggero clic e una breve pausa perché un in

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NUC è l'acronimo di "correzione della non uniformità". Questa funzione allinea le risposte dei pixel del rilevatore in modo che una scena termica non uniforme appaia più uniforme nell'immagine. In molte termocamere con otturatore, un ciclo NUC provoca un leggero clic e una breve pausa, poiché un otturatore interno si sposta davanti al rilevatore per fornire un riferimento.
Il leggero clic e la breve pausa sono normali in molte termocamere dotate di otturatore. La NUC compensa le variazioni e le derive da pixel a pixel al variare delle condizioni interne. Favorisce la stabilità dell’immagine, ma non è la stessa cosa della calibrazione di fabbrica e, da sola, non garantisce la precisione della temperatura sul campo.

Perché i pixel dei rilevatori termici necessitano di correzione?
Un array di rilevatori termici contiene molti elementi sensibili. Anche quando tutti i pixel sono esposti allo stesso riferimento uniforme, le loro risposte individuali variano leggermente. Le variazioni di produzione, la temperatura del rilevatore, l’elettronica e il calore proveniente dalla termocamera e dall’ottica possono modificare la risposta dei pixel.
Se tali differenze non vengono corrette, l’immagine potrebbe presentare rumore a pattern fisso, ombreggiature o false strutture originate dal rilevatore piuttosto che dalla scena. Il NUC applica correzioni per far sì che tutti i pixel rispondano in modo uniforme.
In parole semplici, il NUC corregge tipicamente l’offset e, in alcuni sistemi, può anche correggere il guadagno. Ma il funzionamento esatto dipende dal design specifico del rivelatore e della telecamera. Il NUC non aumenta la risoluzione ottica né risolve ogni tipo di problema dell’immagine. La sfocatura, la contaminazione sulla finestra ottica, i riflessi, la saturazione, la compressione e la perdita atmosferica richiedono controlli separati.

Cosa accade durante un NUC con otturatore?
In una telecamera con otturatore, un otturatore interno si sposta tra l’obiettivo e il rilevatore. L’otturatore presenta un riferimento relativamente uniforme su tutto l’array. La telecamera misura le risposte dei pixel a tale riferimento e aggiorna i propri parametri di correzione.
Il rilevatore non può visualizzare la scena mentre l’otturatore è in posizione, quindi l’immagine in diretta potrebbe bloccarsi brevemente. Il movimento potrebbe produrre un leggero clic. L’interruzione è breve, sebbene la sua durata e frequenza dipendano dal design della telecamera e dalla modalità operativa.
Il NUC automatico si verifica più spesso dopo l’avvio o durante variazioni della temperatura interna o ambiente. Man mano che la telecamera si stabilizza, l’intervallo può variare. Non applicare un tempo di riscaldamento o una pianificazione del NUC universali a tutti i prodotti; seguire il manuale specifico del modello.
Su alcune telecamere è anche possibile avviare manualmente un NUC o coordinarne il momento di attivazione. Ciò risulta utile se si desidera controllare esattamente quando si verifica l’interruzione, sebbene le opzioni specifiche e le impostazioni consigliate dipendano dalla telecamera.

Cosa significa NUC senza otturatore?
Il NUC senza otturatore elimina l’otturatore meccanico dal percorso ottico durante la normale acquisizione delle immagini. Il metodo di correzione è specifico per il tipo di rilevatore e il design della telecamera.
Il vantaggio è un’acquisizione delle immagini ininterrotta, senza pause dovute all’otturatore. Un design senza otturatore deve comunque controllare la non uniformità residua al variare della temperatura del rivelatore. I metodi basati sulla scena devono inoltre prevenire errori di correzione quando la scena osservata cambia rapidamente. Le prestazioni radiometriche richiedono una validazione separata per la specifica telecamera e il campo operativo.

NUC, calibrazione e accuratezza sono concetti diversi
Termine Cosa descrive
NUC Correzione della non uniformità e della deriva della risposta dei pixel
Calibrazione Relazione tra la risposta della termocamera e condizioni di riferimento note
Accuratezza di misura Corrispondenza prevista con un riferimento in condizioni definite
NETD Capacità di distinguere un basso contrasto termico in condizioni di prova specificate
La correzione NUC garantisce una risposta stabile del rilevatore, ma non dimostra che la temperatura riportata sia corretta. Un’accuratezza affidabile delle misurazioni sul campo richiede anche una calibrazione adeguata e un livello sufficiente di dettaglio del bersaglio alla messa a fuoco e alla distanza selezionate. L’emissività, la radiazione riflessa, la trasmissione atmosferica e la trasmissione attraverso eventuali finestre ottiche esterne influenzano la radiazione utilizzata per la misurazione della temperatura.
Una termocamera può quindi produrre un’immagine dall’aspetto pulito dopo l’esecuzione del NUC, pur fornendo una misurazione errata a causa dell’inadeguatezza del bersaglio o della configurazione di misurazione. Ciò è dovuto al fatto che il NUC riguarda l’uniformità, non la precisione radiometrica assoluta. Allo stesso modo, il NETD descrive la sensibilità alle piccole differenze termiche, non l’errore assoluto di temperatura.
Utilizzare i termini separatamente nelle procedure e nelle specifiche. Definire il NUC una “calibrazione” completa può nascondere i controlli aggiuntivi necessari per la misurazione radiometrica.

Quando è opportuno attivare il NUC o approfondire l’analisi?
Utilizzare il NUC manuale solo quando la documentazione della termocamera lo raccomanda o quando una procedura operativa approvata lo richiede. Non improvvisare un riferimento esterno né modificare la temporizzazione automatica senza indicazioni specifiche per il modello.
In un design con otturatore, è normale aspettarsi un breve clic seguito da una pausa. Indagare quando persiste una forte non uniformità dopo che la telecamera si è stabilizzata e ha completato la sua normale correzione, quando l’otturatore non riesce a completare il proprio movimento o quando persistono interruzioni anomale in condizioni stabili.
Verificare innanzitutto il manuale, la messa a fuoco, la pulizia della finestra ottica, le impostazioni dell’immagine, la temperatura di esercizio ed eventuali registri di errore rilevanti. Artefatti persistenti o una verifica delle misurazioni non superata potrebbero richiedere un intervento di assistenza o controlli di calibrazione approvati dal produttore. L’esecuzione ripetuta della NUC non sostituisce la manutenzione ottica né la verifica della calibrazione.

Conclusione
L’NUC mantiene più uniformi le risposte dei pixel di un rilevatore termico al variare delle condizioni interne. Le termocamere con otturatore possono emettere un clic e fare una pausa durante l’utilizzo di un riferimento interno; i modelli senza otturatore applicano altri metodi di correzione.

Modulo a infrarossi non raffreddato Turing A640H, modulo termico non raffreddato

Modulo di imaging a infrarossi non raffreddato TF384
Quando si valutano i moduli per termocamere, considerare il NUC come una componente della stabilità dell’immagine. Esso non sostituisce ottiche adeguate, input di misurazione corretti, la verifica della calibrazione o la manutenzione. Per tempi esatti, controlli e criteri di assistenza, consultare la documentazione relativa alla specifica termocamera.

Domande frequenti
Una termocamera che emette un clic è difettosa?
Non necessariamente. In un modello con otturatore, un leggero clic e una breve pausa dell’immagine indicano comunemente un ciclo NUC. Consultare il manuale se il comportamento cambia o se permangono artefatti persistenti.
Il NUC senza otturatore è sempre migliore?
No. Evita un’interruzione indotta dall’otturatore, ma la termocamera deve comunque controllare la deriva al variare della temperatura del rilevatore. I metodi basati sulla scena devono inoltre gestire i cambiamenti nel contenuto della scena. Per l’uso radiometrico, verificare le prestazioni di misurazione per il modello specifico e l’intervallo operativo.
Quanto dura un ciclo NUC?
L’interruzione è solitamente breve, ma la sua durata varia a seconda della termocamera e della modalità operativa. Consultare la documentazione specifica del modello quando la tempistica è importante.
È possibile disabilitare il NUC automatico?
Solo alcune termocamere consentono di impostare i tempi o di effettuare controlli manuali. Non disabilitare né ritardare la correzione automatica a meno che la documentazione del prodotto e la procedura approvata non lo consentano.