کار آیی دوربینهای حرارتی

برای دیدن اجسام در سطح زمین، امواج الکترومغناطیس ساطع شده ازسطح جسم ( انعکاس یافته ) از هوای محیط عبور کرده و به سیستم دوربین می‌رسد. از آنجا که هوا ترکیبی از گازهای مختلف، بخار آب و ذرات معلق است، مقداری از این امواج را جذب و مقداری را پراکنده می‌کند که میزان تأثیر آن به طول موج مورد استفاده بستگی دارد. با توجه به اینکه در طی مسیر انتشار ممکن‌است شرایط مختلفی از قبیل میزان ترکیبات گازی، باد، دما و دیگر شرایط جوی تغییر یابد، بررسی این تأثیرات پیچیده می‌باشد .
عاملی که برای دیدن اجسام مؤثر است میزان کنتراست جسم یا زمینه است. شرایط جوی بر حسب فاصله از نقطه مشاهده، این کنتراست را کاهش می‌دهد. حداکثر فاصله‌ای که می توان یک جسم را در ناحیه طول موج مرئی ( طول موج 55 نانو متر ) مشاهده کرد به شرایط آب و هوایی بستگی دارد. البته در ناحیه مرئی اثر جذب قابل صرفنظر کردن است .
در بالای سطح دریا در صد قابل ملاحظه‌ای بخار آب و رطوبت وجود دارد. با توجه به اینکه عامل اصلی کاهش برد در ناحیه طیفی مرئی پراکندگی است، بخار آب تا هنگامی که به صورت ملکولی باشد تأثیر قابل ملاحظه‌ای در پراکندگی ندارد. ولی هنگامیکه بصورت ذرات بزرگتر مثل مه و ابر تشکیل شدند، در برد تأثیر می گذارند .
اتمسفر محدودیتهای مهمی را بر عملکرد سیستمهای الکترو اپتیکی تحمیل می‌کند. در واقع محیط انتشار را می‌توان یکی از اساسی‌ترین اجزاء یک مجموعه اپتیکی دانست. امروزه بعلت اینکه کیفیت و قابلیت سیستمهای آشکار سازی و منابع تابشی مانند لیزرها بسیار بالا رفته و عمده‌ترین محدودیت روی عملکرد سیستمه معمولاً محیط اتمسفری است .

عمده اختلالات ناشی از محیط اتمسفری که به عبور تابش و عملکرد سیستم تصویر بردار حرارتی تأثیر می گذارد عبارتند از :
       1- تضعیف تابش ( جذب، پراکندگی )
       2- تابش محیط و ناحیه مادون قرمز
       3- انحراف محل واقعی هدف
       4- مدولاسیون تابش

از مهمترین فاکتورهای بالا تضعیف تابش بیشترین اثر را گذلشته و برد سیستم ها را محدود می کند . عواملی که در اتمسفر باعث جذب و پراکندگی می‌شوند ذرات موجود در اتمسفر شامل : مولکولهای انواع گازهای موجود، ذرات گرد و غبار، باران، رطوبت و … هستند که میزان تأثیر آنها به چگالی دما، فشار، اندازه ذرات و از همه مهمتر به طول موج عبوری بستگی دارد.
میزان عبوری اتمسفر برای همه طول موجها یکسان نبوده و فقط در نواحی خاص میزان عبور زیاد وغیر محدود کننده‌است. نواحی ( 5/1 – 4/0 ، 5/2 – 5/1 ، 5 – 3 و 12 – 8 میکرو متر ) نواحی هستند که در آنها میزان عبور قابل توجه است. در واقع می‌توان این نواحی را برای سیستمهای الکترواپتیکی استفاده نمود. از این میان فقط در ناحیه ( 5 – 3 و 12 – 8 میکرو متر ) برای ساخت و بکارگیری سیستم تصویر بردار مادون قرمز ( غیر فعال ) یعنی تصویر بردار حرارتی مناسب است. زیرا اجسام در دمای محیط فقط در این دو ناحیه تابش خود به خودی قابل توجه ای داشته و توسط تأثیرات اتمسفری جذب نمی‌شوند . چون تابش مادون قرمز نسبت به تابش مرئی در جو زمین و هوای مه آلود و دود کمتر جذب می‌شود، بنابراین اینگونه دوربین‌ها در این شرایط آب و هوایی نامساعد نیز قابل استفاده می باشند .