RS6780 – Wissenschaftliche MWIR-Kamera

Die RS6780 basiert auf einem gekühlten Indiumantimonid-(InSb)-MWIR-Detektor. Dieser Sensor hat eine Auflösung von 640 × 512 Pixeln. Da der Detektor kryogen gekühlt ist, bietet er eine sehr hohe Empfindlichkeit und kann kleine Temperaturunterschiede erkennen, die ein ungekühlter Sensor möglicherweise übersehen würde. Das MWIR-Band (3–5 µm) ist ideal zur Erfassung von Hochtemperaturphänomenen und liefert auch über große Entfernungen klare thermische Details – ein entscheidender Vorteil für wissenschaftliche Anwendungen und in der Luft- und Raumfahrt.

Ja. Die FLIR RS6780 ist ausdrücklich dafür ausgelegt, Ziele mit sehr hohen Temperaturen zu erfassen. Sie verfügt über ein motorisiertes Filterrad mit 3 Positionen, das spezielle Neutraldichtefilter (ND) vor dem Sensor positionieren kann. Diese Filter reduzieren die Infrarotenergie, die den Detektor erreicht, sodass die Kamera Temperaturen bis ≈3000 °C messen kann (wenn der passende Filter und die entsprechende Kalibrierung verwendet werden), ohne dass das Bild sättigt. In der Standardkonfiguration (ohne Filter) ist die Kamera typischerweise für einen Bereich von 0 °C bis 350 °C kalibriert; mit aktivierten Hochtemperaturfiltern kann sie jedoch Szenen wie Abgasfahnen von Triebwerken, Explosionen oder Prozesse mit geschmolzenem Metall präzise erfassen. Diese Flexibilität bedeutet, dass Forschende die RS6780 sowohl für Experimente mit moderaten als auch mit extrem hohen Temperaturen einsetzen können, indem sie je nach Bedarf einfach die Filter wechseln.

Das stufenlose metrische Zoomobjektiv (50–250 mm) der RS6780 bietet enorme Vorteile in Bezug auf Flexibilität und Bedienkomfort. Anstatt Objektive mit fester Brennweite zu wechseln (und dabei möglicherweise jedes Mal neu zu fokussieren oder zu kalibrieren), kann der Nutzer stufenlos hinein- oder herauszoomen, um den Bildausschnitt optimal zu wählen. So kann man beispielsweise mit einer Weitwinkelansicht beginnen, um das Ziel zu finden, und dann heranzoomen, um feine Details oder kleine Ziele in größerer Entfernung zu erfassen – alles in einer einzigen, durchgehenden Sequenz.

Wichtig ist: Dieses Objektiv ist ein metrischer Zoom. Das bedeutet, die Kamera kennt die exakte Brennweite in jeder Zoomposition und codiert diese Information in jedem Bild. Der Vorteil: Jede Messung oder räumliche Berechnung (z. B. zur Bestimmung der Objektgröße oder zur Anwendung einer Temperaturkalibrierung) bleibt über den gesamten Zoombereich hinweg exakt. Praktisch gesehen spart der stufenlose Zoom Zeit und bewahrt die Datenintegrität, da er die dynamische Verfolgung bewegter Objekte oder Tests ermöglicht, bei denen sich der Abstand zum Ziel ändert. Außerdem lässt sich der Zoombereich mit dem optionalen 3×-Extenderobjektiv auf bis zu 750 mm erweitern, sodass die Kamera auf extrem weit entfernte Objekte fokussieren kann – bei weiterhin scharfer Abbildung und hoher Messgenauigkeit.

Die Kamera verfügt über ausgereifte Sync- und Triggerfunktionen, um die Koordination mit externen Systemen zu ermöglichen. Sie bietet einen Trigger-In-Eingang, über den ein externes Gerät (z. B. ein Zeitgebersystem, ein Sensor oder ein Testcontroller) die Bildaufnahme der Kamera zu einem exakt definierten Zeitpunkt auslösen kann. So können Sie die Kamera beispielsweise genau dann ein Bild aufnehmen lassen, wenn ein Zündfunke ausgelöst wird oder wenn ein Projektil einen bestimmten Punkt passiert. Außerdem gibt es Sync-Out-Signale, sodass die Kamera einen Impuls ausgeben kann, um andere Instrumente darüber zu informieren, dass sie ein Bild aufgenommen hat – nützlich, wenn andere Geräte Daten zum gleichen Zeitpunkt wie die Bilder protokollieren sollen. Zusätzlich unterstützt die RS6780 IRIG-B timecode, ein in Testgeländen verbreitetes Zeitsignal. Die Kamera kann IRIG-B dekodieren (oder GPS-Timing über IRIG übernehmen) und damit jedes Frame mit einer präzisen Uhrzeit versehen, was für Time–Space–Position Information (TSPI) in Anwendungen zur Reichweitenverfolgung entscheidend ist. Sie bietet sogar Modi wie tri-level sync und lock-in für spezielle Synchronisationsanforderungen. Zusammengefasst kann die RS6780 timingseitig sowohl „zuhören“ als auch „sprechen“ – sie kann als Slave auf einen externen Trigger reagieren oder als Master eine Synchronisationsquelle bereitstellen – und lässt sich so nahtlos in komplexe Versuchsaufbauten integrieren, in denen präzises Timing alles ist.

Absolut. Die Kamera ist in ein robustes Gehäuse mit IP65-Schutzart integriert, d. h. sie ist staubdicht und gegen Wasserstrahlen mit niedrigem Druck aus jeder Richtung geschützt. In der Praxis bedeutet das einen zuverlässigen Betrieb im Außenbereich – die Kamera verkraftet vom Wind aufgewirbelten Staub, leichten Regen und allgemeine Witterungseinflüsse problemlos. Sie ist für den Einsatz auf offenen Testgeländen ausgelegt (z. B. militärische Erprobungsgelände oder Raketenteststände) und kann daher auch Einflüsse wie Stoß, Vibration und starke Temperaturschwankungen bewältigen. Der angegebene Betriebstemperaturbereich beträgt -20 °C bis 50 °C und deckt damit die meisten Umgebungsbedingungen ab, denen man begegnet (von kalten Tests am Morgen bis zu heißen Wüstennachmittagen). Mit einem Gewicht von etwa 12–16 kg (je nach Objektivkonfiguration) ist die RS6780 mobil genug, um zwischen Einsatzorten transportiert oder auf Tracking-Podesten montiert zu werden, gleichzeitig aber auch robust genug, um im Betrieb stabil zu bleiben. An der Unterseite befinden sich mehrere standardisierte Montagegewinde, sodass sie sich leicht auf Stativen, Fahrzeughalterungen oder festen Plattformen befestigen lässt. Kurz gesagt: Konstruktion und Umweltspezifikationen der RS6780 stellen sicher, dass sie sowohl im kontrollierten Labor als auch im Feldeinsatz zuverlässig arbeitet.

Der RS6780 bietet eine umfangreiche Auswahl an Schnittstellen sowohl für Live-Video als auch für Daten. Für die direkte Live-Ansicht verfügt er über einen standardmäßigen HD-SDI-Videoausgang, den Sie an einen Monitor oder Recorder anschließen können, um die Wärmebildaufnahmen in Echtzeit zu sehen (gängige Formate wie 720p/1080p oder sogar analoges SD-Video werden unterstützt). Für die wissenschaftliche Datenerfassung stellt die Kamera einen Gigabit-Ethernet-Port bereit – sie ist GigE-Vision-kompatibel, sodass Sie die vollständigen radiometrischen Bilddaten mit hoher Geschwindigkeit an einen Computer streamen können. Das ist hilfreich, um Bildsequenzen für die Nachanalyse oder die Echtzeitverarbeitung auf einem PC aufzuzeichnen. Außerdem unterstützt sie CoaXPress (ein Single-Link-CXP-Ausgang), eine weitere digitale Hochbandbreiten-Schnittstelle, die häufig in der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt wird; beide Schnittstellen können genutzt werden, um unter dem GenICam-Protokoll kunden­spezifische Software oder Bildverarbeitungsplattformen von Drittanbietern einzubinden. Zusätzlich verfügt die Kamera über einen RS-232-Serienport für eine einfache Fernsteuerung oder Statusüberwachung. Über diese Schnittstellen können Sie Einstellungen anpassen, Aufnahmen auslösen oder Daten protokollieren. Die Flexibilität der mehreren Ausgänge stellt sicher, dass sich der RS6780 in bestehende Datenerfassungs­systeme integrieren lässt – ganz gleich, ob Sie rohe Thermaldaten für jedes einzelne Bild oder nur einen zusammengesetzten Videostream für einen Sicherheits-DVR benötigen, diese Kamera ist dafür ausgelegt. Und da die Daten radiometrisch sind, erhalten Sie beim Ethernet-/CXP-Streaming echte Temperaturmesswerte, die Sie Bild für Bild analysieren können.

Es liefert definitiv kalibrierte Temperaturmesswerte – die RS6780 ist eine radiometrische Wärmebildkamera. Das bedeutet, dass jedes Pixel im Wärmebild in einen exakten Temperaturwert umgerechnet werden kann (vorausgesetzt, das Objekt hat die passende Emissivität usw.). Wenn die Kamera das Werk verlässt, wird sie mit einer Standardkalibrierung (wie erwähnt meist für -20 °C bis +350 °C) für das mitgelieferte 50–250-mm-Objektiv ausgeliefert, sodass Sie die Kamera auf eine Szene richten und sofort tatsächliche Temperaturen ablesen können. Darüber hinaus bietet FLIR Werkskalibrierungen für verschiedene Temperaturbereiche oder mit optionalen Objektiven/Filtern an – wenn Sie beispielsweise mithilfe der ND-Filter sehr hohe Temperaturen messen möchten, kann die Kamera für diese erweiterten Bereiche kalibriert werden. Alle Algorithmen zur Temperaturmessung (z. B. Kompensation von Umgebungseinflüssen/Drift oder Objektivtransmission) werden intern verarbeitet, sodass der Nutzer eine unkomplizierte Temperaturausgabe erhält. Diese Fähigkeit ist für die Forschung entscheidend: Statt nur ein ansprechendes Wärmebild zu erhalten, können Sie quantitativ analysieren, wie heiß etwas ist, wie sich Wärmeverteilungen im Zeitverlauf verändern oder wie schnell sich ein Objekt erwärmt bzw. abkühlt. Zusammengefasst ist die RS6780 nicht nur ein Imager – sie ist ein präzises Temperaturmessinstrument und ermöglicht fortschrittliche thermische Analysen in F&E-Umgebungen.

Die FLIR RS6780 richtet sich an anspruchsvolle Forschungs- und Entwicklungsanwendungen – im Grunde überall dort, wo Sie detaillierte, zuverlässige Thermaldaten aus herausfordernden Szenarien benötigen. Typische Einsatzfälle sind unter anderem:

• Tests in der Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung: Die Kamera wird häufig auf militärischen Testgeländen eingesetzt, um thermische Signaturen von Raketen, Luftfahrzeugen oder Explosionen aus sicherer Entfernung zu verfolgen und zu messen. Der Zoom für große Reichweiten und die Hoch­geschwindig­keitsaufnahme sind für diese Szenarien ideal – ebenso das robuste Design für den Außeneinsatz.
• Materialwissenschaft und Ingenieurwesen: Forschende können die RS6780 nutzen, um zu untersuchen, wie sich Materialien unter thermischer Belastung verhalten – etwa durch Beobachtung der Wärmeverteilung in einem Bauteil während eines Belastungstests oder durch Analyse der Abkühlraten von Metallen und Verbundwerkstoffen. Der radiometrische Output und der große Temperaturmessbereich machen sie geeignet für Versuche wie Ofentests oder Untersuchungen zur Feuerbeständigkeit.
• Automotive- und Elektroniktests: In der Automotive-F&E kann die Kamera beispielsweise den thermischen Fußabdruck von Motoren, Abgasanlagen oder Bremsen unter Last erfassen; in der Elektronik kann sie die Wärmeentwicklung von Schaltungen oder Batterien im Betrieb verfolgen. Das präzise Timing und die Triggerfunktionen ermöglichen die Synchronisation mit anderen Testdaten (z. B. Motor-Telemetrie oder elektrischen Messungen).
• Wissenschaft und akademische Forschung: Universitäten und Labore, die Experimente in Bereichen wie Verbrennungsforschung, Energiesystemen oder Umweltwissenschaften durchführen, profitieren von der Fähigkeit der Kamera, Temperaturänderungen quantitativ zu erfassen. So kann sie etwa in der Vulkanforschung zur Messung von Lavastromtemperaturen eingesetzt werden oder in der Solarenergieforschung zur Bewertung der Leistungsfähigkeit thermischer Konzentratoren.

Im Grunde kann jedes Projekt, das präzise Thermomessungen über große Distanzen oder bei schnellen Ereignissen erfordert, die RS6780 als unverzichtbar ansehen. Die Kombination aus hoher Auflösung, flexibler Optik und robusten Integrationsfunktionen sorgt dafür, dass sie in Einsatzsituationen überzeugt, die über die Möglichkeiten standardmäßiger Wärmebildkameras hinausgehen. Anwender in diesen Bereichen schätzen die RS6780, weil sie tiefere Einblicke in thermische Phänomene ermöglicht und so letztlich Innovationen sowie Verbesserungen der Sicherheit in ihren Entwicklungen unterstützt.