Kamera termowizyjna HT-A2 o rozdzielczości 320х240 pikseli

Około pięć lat temu opublikowałem recenzję kamery termowizyjnej, w której szczegółowo opowiadałem, czym jest takie urządzenie. Nadszedł czas, żeby ją zaktualizować. Przyglądałem się różnym modelom, ale ostatecznie zdecydowałem się na HT-A2 firmy Hti. Zamówiłem, odebrałem, trochę poużywałem i postanowiłem napisać krótką recenzję.


Przed zakupem długo przeszukiwałem AliExpress i znalazłem najtańszą ofertę. W chwili zamówienia cena wynosiła 446,71 USD, ale ponieważ była to wyprzedaż pod koniec marca, ostatecznie zapłaciłem około 425 USD. Obecnie cena wynosi 522 USD — aż się zdziwiłem, kiedy to zobaczyłem.
W innych miejscach prawie wszyscy sprzedawcy oferują ją za 530 USD. Jedyne miejsce, gdzie znalazłem taniej, ma cenę 487 USD, ale wydaje mi się, że to tymczasowa oferta.

Myśl o wymianie kamery termowizyjnej pojawiła się u mnie mniej więcej rok temu. Wybierałem spośród różnych modeli i, bazując na doświadczeniach ze starą kamerą, wiedziałem, że nowa musi:
1. Być samodzielnym urządzeniem, a nie przystawką do smartfona.
2. Mieć zwykłą kamerę i kamerę IR (są też wersje bez zwykłej kamery).
3. Mieć rozdzielczość IR co najmniej 220x160, a najlepiej większą — stara miała 60x60.

Modeli spełniających te kryteria było całkiem sporo. Przykładem może być kamera termowizyjna firmy Uni-t, ale chciałem czegoś lepszego. Oczywiście można było spróbować zdobyć kamerę termowizyjną z częstotliwością 25 Hz, ale to drogie i trudne, a w codziennym użytkowaniu w zasadzie bez sensu. Tego samego nie można powiedzieć o rozdzielczości.

Ostatecznie zdecydowałem się na produkt firmy Hti. Firma ma cztery popularne modele, które w zasadzie różnią się między sobą tylko rozdzielczością i kształtem obudowy.
HT-A1 i HT-A2 z wyglądu przypominają smartfon. Różnią się tylko rozdzielczością matrycy IR: w A1 wynosi ona 220x160, a w A2 już 320x240, czyli jest zauważalnie większa.
Później okazało się, że modele różnią się także kątem widzenia: w HT-A1 wynosi on 27° * 35°, a w HT-A2 jest szerszy i wynosi 56° * 42°. Deklarowana ogniskowa jest taka sama — 4 mm.


Są też dwa modele w formie pistoletu: HT-18 i HT-19. Ich rozdzielczość wynosi odpowiednio 220x160 i 320x240.
Wszystkie cztery kamery termowizyjne zbudowano na tej samej platformie, mają identyczne oprogramowanie i różnią się tylko w dwóch kluczowych kwestiach: rozdzielczością i kształtem obudowy. Ponadto model HT-19 jest nieco droższy od HT-A2 (dosłownie o kilka dolarów).

Zdradzę od razu, że moim zdaniem model w kształcie „pistoletu” jest wygodniejszy.


Na stronie sklepu można znaleźć porównanie dwóch modeli, choć mam silne wrażenie, że nie obyło się tu bez „Photoshopa”.


No więc zamówiłem, odebrałem, obejrzałem — teraz pora opowiedzieć o niej wam.
Pudełko jest uniwersalne, przeznaczone dla dwóch modeli, i bardzo kompaktowe. Seria HT-1x ma pudełko takie jak moja pierwsza kamera termowizyjna.
W środku jest pianka, a producent przewidział nawet wycięcie, które ułatwia wyjmowanie urządzenia z pudełka.


W zestawie znajdziemy:
1. Kamerę termowizyjną HT-A2
2. Kabel USB-microUSB
3. Ładowarkę
4. Pasek na rękę
5. Instrukcję
6. Jakąś broszurkę.


1. Broszurka i instrukcja
2. Zwykły kabel, po trzy ruble za pęczek.
3, 4. Zasilacz 5 V 2 A
5, 6. Pasek zaprojektowano tak, że kamerę termowizyjną można z niego dość łatwo odpiąć. Zdradzę jeszcze jedną rzecz: konstrukcja obudowy okazała się taka, że pasek jest zdecydowanie potrzebny, bo kamera ciągle wyślizguje się z rąk. Właśnie dlatego wygodniejszy jest kształt „pistoletu”.


W instrukcji nie ma nic szczególnie ciekawego, poza tabelą z parametrami obu wersji urządzenia.


Parametry urządzenia w języku rosyjskim.
Model - HT-A2
Wyświetlacz: 3,2" TFT
Rozdzielczość kamery IR: 320*240
Rozdzielczość kamery światła widzialnego: 640*480 (300000 pikseli)
Rozdzielczość wyświetlacza LCD: 320*240
Kąt widzenia/ogniskowa: 56 ° * 42 °/4,0 mm
Czułość temperaturowa: 0,07 ℃
Zakres pomiaru temperatury: od -20 ℃ do 300 ℃ (od -4 ℉ do 572 ℉)
Dokładność pomiaru: ± 2% / ± 2
Współczynnik emisyjności: regulowany w zakresie od 0,01 do 1,00
Częstotliwość odświeżania obrazu termicznego: 9 Hz
Długość fali podczerwieni: 8-14um
Tryb ustawiania ostrości: stały
Paleta kolorów: tęcza, czerwony tlenek żelaza, zimne barwy, czerń i biel, biel i czerń
Wyświetlanie: nakładanie obrazu termicznego z krokiem 25% na obraz widzialny.
Pamięć: wbudowane 3 GB (ponad 20 tysięcy zdjęć)
Obsługiwany format plików: JPG

Z wyglądu kamera termowizyjna przypomina jakiś przesadnie gruby smartfon. Kiedy wziąłem ją do ręki, od razu pomyślałem: dlaczego jest taka duża? Z jakiegoś powodu spodziewałem się, że będzie mniej więcej półtora raza mniejsza. Nie, oczywiście widziałem zdjęcia i wymiary, ale co innego oglądać, a co innego trzymać w rękach.


Dla porównania wymiary poprzedniej i nowej kamery termowizyjnej oraz zwykłego smartfona z ekranem o przekątnej 6 cali.


Z przodu znajduje się ekran o przekątnej 3,2 cala oraz 6 przycisków, z tyłu — podstawowe dane techniczne, numer seryjny i dwie małe śrubki, z których jedna jest zakryta plombą, którą łatwo usunąć.


1. Po lewej zaślepka gniazda microUSB
2. Po prawej przycisk „zdjęcie”; jego ponowne naciśnięcie zatwierdza zapis zdjęcia.
3. Zaślepka jest bardzo niewygodna w obsłudze. Jeśli nie macie paznokci, zaopatrzcie się w coś cienkiego.
4. Urządzenie waży nieco ponad 200 g, czyli mniej więcej tyle co smartfon.

Obudowa jest wykonana z jakiegoś niezbyt sztywnego, a może trochę miękkiego plastiku — trudno to wyjaśnić.


Z tyłu, u góry, znajduje się zwykły aparat, kamera IR i dioda latarki. Zaznaczę, że dioda świeci wyraźnie jaśniej niż w moim starym modelu, gdzie była raczej atrapą. Włącza się i wyłącza przez dłuższe przytrzymanie przycisku „zdjęcie”, tak samo jak w poprzednim modelu, co świadczy o ich pokrewieństwie.


Nie rozbierałem urządzenia z dwóch powodów:
1. W internecie można już znaleźć opis rozbiórki, więc zdążyłem zaspokoić swoją ciekawość.
2. Aby rozebrać obudowę, nie wystarczy odkręcić kilku śrubek — kolejne 6 znajduje się pod przyklejonym przednim panelem.

Tak naprawdę prędzej czy później będę musiał je rozebrać, bo wewnątrz, u góry ekranu, znajduje się jakiś paproch, który mnie irytuje. Najpierw próbowałem go strząsnąć, uderzając urządzeniem, ale bez skutku. Spróbowałem je rozebrać, ale omal go nie uszkodziłem. Dopiero później dowiedziałem się, że trzeba odkleić przedni panel.

Przykład rozbiórki można zobaczyć na tym filmie


Znalazłem za to w internecie dobrej jakości zdjęcia płytki drukowanej. Co prawda pochodzi ona z HT-A1, ale obejrzenie rozbiórki modelu HT-A2 pokazało, że płytki są w obu urządzeniach identyczne.

Urządzenie bazuje na układzie SoC A33 AllWinner i w zasadzie jest uproszczonym odpowiednikiem tabletu ze specjalnym oprogramowaniem. Pamięć flash: 4 GB, RAM: 512 MB (256 M × 16).
Za zasilanie i ładowanie akumulatora odpowiada układ AXP223, który można spotkać również w niedrogich tabletach.




Moduł kamery IR HT-A1. Zakładam, że w A2 różni się tylko sama matryca. Wspomina się też, że taki sam kontroler jest stosowany w SeekThermal.


Na dole znajduje się sześć przycisków sterujących:
Menu, zatwierdzanie oraz włączanie/wyłączanie kamery termowizyjnej
Cztery przyciski nawigacyjne. W trybie podglądu lewy/prawy przełącza tryby wyświetlania, a górny włącza/wyłącza dolny wiersz informacji.
Enter — wybór w menu ustawień i anulowanie przy pytaniu o zapis zdjęcia.


Zanim opiszę menu, kilka słów o poborze prądu i ładowaniu.
Kamera termowizyjna ma wbudowany akumulator 2000 mAh, 3,7 V, o wymiarach 654060. Z informacji od innych użytkowników wynika, że wystarcza on na około 3 godziny pracy. Nie mierzyłem czasu pracy na akumulatorze, ale subiektywnie wydaje mi się, że w praktyce bliżej mu do 2,5 godziny. Wskaźnik naładowania działa zresztą „na oko”: na przykład gdy pokazywał rozładowany akumulator (ostatni, czerwony segment), kamera działała jeszcze przez około 40 minut.

Ładowanie odbywa się prądem 1 A i trwa około 2,5 godziny. Po pełnym naładowaniu urządzenie nadal pobiera około 200 mA.


1. Po włączeniu wyświetla się ekran powitalny, a samo uruchamianie trwa wyraźnie dłużej niż w moim starym modelu: 15–16 sekund zamiast 7.
2. Na ekranie wyświetlany jest obraz z oznaczeniami maksymalnej i minimalnej temperatury oraz punktu centralnego; tutaj dodatkowo pojawia się też wartość temperatury. Na dole powtórzone są informacje o maksimum i minimum, a po prawej wyświetla się aktualna godzina. Ten wiersz można wyłączyć. Po prawej znajduje się skala pozwalająca odnieść obraz do całego zakresu.
3. Wyłącza się mniej więcej tak samo jak mój stary model — z odliczaniem czasu.
4. Naciśnięcie przycisku Menu, gdy urządzenie jest włączone, otwiera ustawienia.

Jasność wyświetlacza wystarcza do pracy na zewnątrz, ale lepiej ustawić maksymalną — będzie wygodniej. Kąty widzenia są dobre w poziomie i od dołu, natomiast patrząc z góry, obraz się pogarsza.

Przyciski chodzą dość ciężko, ale myślę, że to cena za lepiej zabezpieczoną konstrukcję.


Menu.
1. Przeglądanie zapisanych zdjęć.
2. Wyświetlanie zdjęć termowizyjnych — trzy warianty kolorowe i dwa czarno-białe. Wybór zależy od przyzwyczajeń i sposobu użytkowania; mnie odpowiada pierwszy.
3. Regulacja współczynnika emisyjności: cztery ustawienia wstępne oraz możliwość ręcznego ustawienia.
4. Menu ustawień zaawansowanych.
5. Automatyczne wyłączanie: wyłączone, 5 lub 20 minut.
6. Jasność wyświetlacza: minimalna, średnia i maksymalna. Ostatecznie ustawiłem maksymalną.
7. Język. Nie ma rosyjskiego, ale angielski jest mi nawet bardziej znajomy niż „chiński rosyjski”.
8. Wyświetlanie temperatury w stopniach Celsjusza lub Fahrenheita.
9. Wyświetlanie czasu w formacie 12- lub 24-godzinnym.
10. Ustawianie daty i godziny.
11. Włączanie wyświetlania punktów o maksymalnej/minimalnej temperaturze.
12. Informacje o wersji firmware’u.


Oczywiście od razu chciałem zobaczyć, jak robi zdjęcia. Na początek wyszedłem na balkon i zrobiłem kilka zdjęć sąsiedniego budynku, na których wyraźnie widać miejsca ucieczki ciepła. Niestety zdjęcia zrobiłem wprawdzie przy dość chłodnej pogodzie, ale ogrzewanie było już wyłączone i ubytki ciepła nie były tak dobrze widoczne.
Na trzecim zdjęciu jest okno w kuchni, ale bardziej zaskoczył mnie tu kwiatek na parapecie, który „świeci” w podczerwieni.


Poprzednim razem narzekałem, że obraz z kamery zwykłej i termowizyjnej jest przesunięty. To zrozumiałe, bo są to jednak dwie różne kamery, więc można je idealnie zgrać tylko z określonej odległości.
Tutaj problem rozwiązano programowo. Po wybraniu pierwszej pozycji menu (Image registration) pojawiają się cztery strzałki. Naciskając przyciski góra/dół i lewo/prawo, można „zsynchronizować” obrazy, ale jest pewien „haczyk”: im lepiej zgramy je na przykład z odległości 0,5 m, tym bardziej będą się rozjeżdżać z odległości, powiedzmy, 5 m. Można więc albo zostawić wszystko tak, jak jest, albo dostosować ustawienie do własnego sposobu pracy.


Dla przykładu zdjęcie termowizyjne nagrzanego akumulatora: po lewej tak, jak było, po prawej — jak można ustawić. Regulacja jest bardzo płynna, ale po przytrzymaniu przycisku działa automatyczne powtarzanie naciśnięć, co ułatwia ustawianie.


Kamera termowizyjna ma całkiem dobrą czułość, czyli rozróżnia nawet miejsca o niewielkiej różnicy temperatur, automatycznie dostosowując obraz.
Dla przykładu przyłożyłem rękę do ściany dosłownie na kilka sekund, a jej ślad cieplny był widoczny jeszcze przez jakiś czas.
Podobnie można przejść się po podłodze, a potem zobaczyć swoje ślady. Łatwo je dostrzec nawet po minucie.


Czasami jednak automatyka tylko pogarsza sprawę. Widziałem tę skargę również na forum, w wątku poświęconym tej kamerze termowizyjnej.
Chodzi o to, że kamera termowizyjna ma pewien zakres wyświetlanych kolorów (umownie mówiąc), czyli skalę, w której mieści cały obraz — od najniższej do najwyższej temperatury.

Zauważyłem tę cechę, gdy zabrałem kamerę termowizyjną do pracy, tak po prostu z ciekawości. Kiedy obejrzałem budynek i samochód, zauważyłem, że całe zdjęcie jest zdominowane przez czerwień.
Okazało się, że kamera widzi temperaturę nieba wynoszącą -35 stopni i oczywiście wszystko inne wydaje jej się ciepłe.

Idealnie byłoby móc ręcznie zawęzić zakres, na przykład w tym przypadku ustawić go na 5–25 stopni.


Jeszcze kilka zdjęć na zewnątrz, na których kamera termowizyjna obejmuje również niebo. Szczegółowość obrazu pozostaje dobra, ale ciepłe obiekty i tak zlewają się niemal w jeden kolor.
Im mniejsza różnica temperatur w kadrze, tym lepiej widać szczegóły. A ponieważ tę kamerę termowizyjną sprzedaje się u nas jako urządzenie do audytów energetycznych budynków, warto pamiętać o tej właściwości — w przeciwnym razie można otrzymać kompletną bzdurę zamiast wyniku.


A tu zdjęcie drogi gruntowej. Nie widać nieba, więc różnica temperatur jest wyraźniejsza. Dodam też, że zwykła kamera robi całkiem niezłe zdjęcia, a sądząc po charakterystycznych kliknięciach, ma również autofokus.
Tutaj zrobiłem zdjęcia bez obrazu IR, z nałożeniem 50% i z obrazem IR na 100%. Mogę powiedzieć, że rozdzielczość obrazu IR jest całkiem dobra, więc w wielu zastosowaniach można zrezygnować z nakładania obrazu ze zwykłej kamery.


Tak na zdjęciu wyglądają ludzie :) Było jeszcze zdjęcie kota, ale jakoś kiepsko wyszło.


Czułość zwykłej kamery też jest, moim zdaniem, całkiem niezła, co pozwala robić zdjęcia nawet przy oświetleniu ulicznym.


Tryby wyświetlania przy włączonej tylko kamerze IR:
1. Tęcza,
2. „Czerwony tlenek żelaza”
3. Zimne kolory


1. Czarno-biały
2. Biało-czarny


Tryby nakładania obrazów ze zwykłej kamery i kamery IR, tryb „tęcza”.
25, 50 i 75%


Oraz odpowiednio 0 i 100%.
Przy okazji widać tu, jak kamera termowizyjna widzi przetwornicę napięcia. Złośliwy efekt może dać to, że elementy mocy są często przylutowane do płytki, która działa jak radiator. W efekcie kamera termowizyjna pokazuje nie tylko sam element, ale też przylegający do niego „obszar”. Warto jednak od razu zaznaczyć, że dużą rolę odgrywa zarówno oświetlenie zewnętrzne, jak i to, że na obrazie w ruchu znacznie łatwiej zrozumieć, co się nagrzewa, niż na statycznym zdjęciu.
Mnie bardziej odpowiada nawet sam obraz w podczerwieni, a poza tym w tym trybie nie trzeba „synchronizować” kamer.


W niektórych sytuacjach trudno jednak obejść się bez zwykłej kamery. Przy bardzo dużej różnicy temperatury obiektu i otaczającego powietrza obraz może być zbyt kontrastowy. Kamera termowizyjna wszystko, co ma temperaturę pokojową, odbiera jako „zimne”.



Zdjęcia porównawcze wykonane starą i nową kamerą termowizyjną z tej samej odległości.
1. Zdjęcie ściany, za którą znajduje się lodówka.
2. Okno
3. Kuchenka z podgrzanym czajnikiem.



A to już przykład zdjęć bliższych moim docelowym zastosowaniom.
1, 2. Nagrzewanie płytki balansera. Na pierwszym zdjęciu nagrzewanie jednych elementów maskuje nagrzewanie pozostałych, na drugim widać płytkę po przeróbce — temperatura się wyrównała i jest lepiej.
3. Test jednego z akumulatorów. Dobrze widać zarówno nagrzewanie samego akumulatora, jak i przewodów, przez które podczas testu płynął prąd 40 A.


Przewiduję oczywiste pytanie: dlaczego obraz nadal jest jakiś rozmyty i czy da się go poprawić.
Tak, można go poprawić. Zwykle robi się to przez dodanie soczewki, ale jak się domyślacie, zwykła soczewka się nie nada i potrzebna jest specjalna.


A tutaj porównanie obrazu przeprowadzone na jednym z forów: po lewej bez soczewki, więcej szczegółów tutaj.


Na razie wystarczy przykładów, choć w rzeczywistości zrobiłem znacznie więcej zdjęć — naprawdę mnie to wciągnęło :)

A teraz wnioski.
Ogólnie kamera termowizyjna mi się spodobała. Zdecydowanie czuć nie tylko wyższą rozdzielczość matrycy IR, ale też zauważalnie większą czułość. Jeśli temperatura obiektu w polu widzenia jest równomierna, kamera termowizyjna zaczyna dostrzegać różnicę już przy 1–1,5 stopnia. Na plus warto też zaliczyć możliwość nakładania na siebie obrazu ze zwykłej kamery i kamery IR.
Urządzenie ma duży wyświetlacz, solidną, wzmocnioną obudowę, akumulator i 3 GB pamięci wewnętrznej. Przy rozmiarze plików 60–180 KB wystarczy jej naprawdę na sporą liczbę zdjęć.
Wyświetlacz jest nie tylko większy, ale też lepszy — zarówno pod względem jakości obrazu, jak i kątów widzenia. Jest też latarka, która naprawdę przypomina latarkę, a nie tylko kontrolkę sygnalizującą jej włączenie.

Nie obyło się też bez wad. Obudowa jest niewielka, co jest wygodne, ale fotografowanie byłoby łatwiejsze, gdyby miała kształt „pistoletu”. Dopiero po pewnym czasie dowiedziałem się, że ponowne naciśnięcie przycisku „zdjęcie” potwierdza zapis, więc nie trzeba przekładać urządzenia z ręki do ręki.
W starym modelu na ekranie wyświetlała się również data zdjęcia, tutaj jest tylko godzina. Z jednej strony data nie zawsze jest potrzebna, z drugiej — gdy przegląda się mnóstwo zdjęć, wygodnie mieć ją od razu na ekranie. W testowanym modelu data i godzina wykonania zdjęcia są częścią nazwy pliku.
Za to znacznie wygodniej korzysta się tutaj z pamięci wewnętrznej. W starym modelu po przeniesieniu zdjęć nowe zaczynały być numerowane od zera, co irytowało, gdy trzeba było ponownie przenieść nowe zdjęcia do tego samego folderu, bo ich nazwy się pokrywały.
Mam zastrzeżenia do konstrukcji gumowej zaślepki gniazda USB — jakoś nie wydaje mi się, żeby długo wytrzymała. Przydałoby się Wi-Fi albo BT.

Ogólnie na razie jestem zadowolony. Wygodę zwiększa też to, że obsługa starego i nowego modelu jest niemal identyczna, więc nie trzeba się przyzwyczajać. Następny krok to eksperymenty z soczewkami

To wszystko na dziś. Mam nadzieję, że było przydatne, i jak zawsze czekam na pytania.