이 문제는 딱 들어맞았다.적외열상기디자인의 핵심 모순, 픽셀과 감도의 본질을 균형시키는 것은"화면 디테일"과"미약한 열 탐지"사이에서 기술이 비교적 우수한 것을 찾는 것이다.

핵심적인 결론은 픽셀과 민감도는 천연적인 마이너스 관계가 있다는 것이다.같은 크기의 탐지기 칩에서 픽셀 수가 많을수록 단일 픽셀의 면적이 작아지고 수신할 수 있는 적외선 복사 에너지가 적을수록 민감도가 자연히 떨어진다;반대로 픽셀이 적을수록, 단일 픽셀 면적이 클수록 민감도는 높아지지만 화면 해상도는 낮아진다.

1.핵심 모순: 픽셀과 감도의 이것저것 감소

이러한 모순은 적외선 탐지기의 물리적 한계에서 비롯되며 주로 두 가지 요소에 의해 결정됩니다.

- 픽셀 크기(Pixel Pitch): 칩 크기가 고정되면 픽셀 수가 두 배로 증가하고 단일 픽셀의 면적이 절반으로 줄어듭니다.픽셀이 수신하는 적외선 에너지는 자신의 면적에 정비례한다. 면적이 작을수록 포획하는 에너지가 적고 미약한 온도 변화에 대한 감지 능력 (민감도) 이 약하다.

- 노이즈 영향: 작은 픽셀의 신호 강도는 더 낮지만 탐지기 자체의 전자 노이즈는 상대적으로 고정되어 있으며, 이로 인해 노이즈 비율 (SNR) 이 낮아지고, 결국 화면 노이즈가 증가하고 온도 분별력이 떨어지는 것으로 나타납니다.

2. 업계 주류의 균형 잡힌 기술 방안

량자를 고루 돌보기 위하여 제조업체는 주로 다음과 같은 세가지 류형의 기술경로를 통해 최적화를 실현한다.

방안 1: 탐측기 재료와 구조 최적화

- 텔루륨 카드뮴 수은 (MCT) 또는 안티몬화 인듐 갈륨 (InGaSb) 과 같은 고성능 적외선 재료를 사용하면 적외선 복사 자체의 흡수 효율이 더 높으며 작은 픽셀 크기에서도 높은 감도를 유지할 수 있습니다.

- 픽셀의 열 분리층 두께를 증가시키고, 열 분실을 줄이며, 단일 작은 픽셀의 열 응답 효율을 향상시키는 등 마이크로 측정 복사열 미터(Microbolometer) 구조를 개선합니다.

시나리오 2: 신호 처리 알고리즘 보상

- 픽셀 병합 기술 (Pixel Binning): 약한 신호를 탐지하는 장면에서 인접한 2x2 또는 4x4 픽셀을 하나의 "큰 픽셀"로 병합하여 사용하는 것은 일시적으로 픽셀 면적을 늘리고 민감도를 높이는 것과 같습니다.고해상도가 필요한 경우 다시 정상 모드로 전환합니다.

- 노이즈 감소 알고리즘(NR): 다중 프레임 오버레이, 적응형 필터링 등의 알고리즘을 통해 작은 픽셀로 인한 불필요한 노이즈를 제거하고 하드웨어를 변경하지 않고 화면의 청정도와 온도 분별력을 향상시킵니다.

시나리오 3: 응용 시나리오에 따른 방향 설계

이것은 사용자 요구에 따라 성능을 우선적으로 보장하는 가장 직접적인 균형 방식입니다.

- 우선 감도: 전력 순찰, 야간 보안 시나리오와 같은 원거리 또는 약한 열량 (예: 장비 부분 과열, 표적 은폐) 을 탐지해야 하는 경우 384x288과 같이 픽셀이 낮지만 감도가 높은 모델을 선택합니다.

- 우선 픽셀 (해상도): 산업 검사, 의료 진단 시나리오와 같이 목표물의 세부 사항 (예: 회로 기판 용접점, 피부 혈관 분포) 을 관찰해야하며 1280x1024와 같은 고화소 모델을 선택하여 재료 업그레이드를 통해 감도 손실을 보완합니다.

3. 실제 선형에서의 판단 근거

선택적외열상기"픽셀과 감도 모두 최대" 를 추구하지 않고 핵심 요구 사항에 따라 판단:

1.탐지 거리 보기: 원거리 탐지 (예: 100미터 밖) 는 민감도에 대한 요구가 더 높고, 화소가 너무 높으면 오히려 신호가 약해서 화면이 흐려진다.

2.목표 크기 보기: 작은 목표 (예: 전자 부품) 를 감지하려면 고화소가 필요하고, 큰 목표 (예: 건물 외벽) 를 감지하면 민감도를 우선적으로 보장할 수 있습니다.

3.환경 온도 보기: 저온 환경 (예: 영하 수십 도) 이나 온도 차가 매우 작은 장면에서 민감도의 중요성은 픽셀보다 훨씬 높습니다.