Die neuen MERLIN – multifunktionale Vorsatzoptiken –

Dei neuen MERLIN Produkte können handgeführt, helmgestützt (MERLIN-19) und als Vorsatzoptiken für Tagesoptiken verwendet werden.

MERLIN-25 – multifunktionale Kompaktoptik –

merlin-19

Leicht, klein und leistungsfähig sind die unschlagbaren Stärken der MERLIN-25 Wärmebildoptik.

Der leistungsstarke VOx- Detektor und das LCOS- Display im QVGA-Format (1.280×960 Pixel) liefern kontrastreiche und scharfe Bilder im Taschenformat. Der MERLIN-19 verfügt über eine Detektionsreichweite bis zu 670 m.

Mit der manuell fokussierbaren 25 mm-Objektivlinse ist diese Optik mit einem Systemgewicht unterhalb von 260 g führend unter den Kompaktoptiken.

MERLIN-42 – das multifunktionale Kraftpaket –

merlin-42

Der MERLIN-42 besticht durch ein führendes Preis-Leistungsverhältnis unter den Wärmebild-Vorsatzopiken. Einfache und zuverlässige Handhabung sowie die Präzision in der Ausführung, sind die unschlagbaren Stärken dieser Optik.

Der MERLIN-42 kann handgeführt und als Vorsatzoptik für Tagesoptiken verwendet werden. Die Optik verfügt über einen integrierten Kompaß, Neigungsmesser sowie einen stadiametrischen Entfernungsmesser. Die Stromversorgung erfolgt über 2xCR123 Batterien/Akkus.

Der leistungsstarke VOx- Detektor und das LCOS- Display im QVGA-Format (1.280×960 Pixel) liefern kontrastreiche und scharfe Bilder. Die manuell fokussierbare 42 mm-Objektivlinse ermöglicht eine Detektionsreichweite
bis zu 1.482 m.

 

 

Mehr zum Thema Wärmebild-Vorsatzoptiken finden Sie hinter dem folgenden Link/Beitrag

Marktsichtung-Wärmebildvorsatzoptiken-10.18

Marktübersicht Wärmebildoptiken unter 1.000,- EUR

Folgend finden Sie eine Marktübersicht über handgeführte Wärmebildoptiken unterhalb von 1.000 EUR.
Stand: 9.2018  relevanter Auszug.

LEUPOLD LTO Tracker

Leupold-Tracker

Hersteller: LEUPOLD
Detektor: Raytheon/Seek, 206×156 Pixel, 12 µm Pitch
Detektormaterial: VOx
Bildfrequenz: 30 Hz
Objektivlinse: 8,5mm
Sehfeld: 21° diagonal
Strom: CR123 Batterien
Preis: 899,- EUR inkl.

LEUPOLD LTO Quest

Leupold-LTO-Quest

Hersteller: LEUPOLD
Detektor: Raytheon/Seek, 206×156 Pixel, 12 µm Pitch
Detektormaterial: VOx
Bildfrequenz: >15 Hz
Objektivlinse: 8,8mm
Sehfeld: 20° diagonal
Strom: Akku intern
Preis: $649

SEEK Reveal

Seek-Reveal

Hersteller: SEEK
Detektor: Raytheon/Seek, 206×156 Pixel, 12 µm Pitch
Detektormaterial: VOx
Bildfrequenz: 9 Hz
Objektivlinse: 4,8mm
Sehfeld: 36° diagonal
Strom: Akku intern
Preis: 448,- EUR inkl.

SEEK Reveal XR

Seek-Reveal-XR

Hersteller: SEEK
Detektor: Raytheon/Seek, 206×156 Pixel, 12 µm Pitch
Detektormaterial: VOx
Bildfrequenz: 9 Hz
Objektivlinse: 9mm
Sehfeld: 20° diagonal
Strom: Akku intern
Preis: 440,- EUR inkl.

SEEK Reveal Pro

Seek-Reveal-Pro

Hersteller: SEEK
Detektor: Raytheon/Seek, 320×240 Pixel, 17 µm Pitch
Detektormaterial: VOx
Bildfrequenz: >15 Hz
Objektivlinse: 12mm
Sehfeld: 32° diagonal
Strom: Akku intern
Preis: 605,- EUR inkl.

FLIR TK Scout / Ocean Scout

FLIR-TK

Hersteller: FLIR
Detektor: FLIR Lepton 3, 160×120 Pixel, 17 µm Pitch
Detektormaterial: VOx
Bildfrequenz: 9 Hz
Objektivlinse: 7,5mm
Sehfeld: 25° diagonal
Strom: Akku intern
Preis: 578,- EUR inkl.

LIEMKE KEILER-19 Lite

Keiler-19lite

Der KEILER-19 Lite
Detektor: 384×288 Pixel, 17 µm Pitch
Detektormaterial: ASi
Bildfrequenz: 50 Hz
Objektivlinse: 19mm
Sehfeld: 24° diagonal
Strom: Akku intern
Preis: 997,- EUR inkl.

 

Leistungsübersicht der Optiken

WBG-Optiken-unter-1000-EUR

 

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Anmerkung:

LEUPOLD und SEEK Wärmebildoptiken haben den gleichen Detektor verbaut. Hintergrund ist eine Kooperation zwischen SEEK und Raytheon als Detektorlieferant.

Einige technische Werte der Herstellerangaben sind gerundet. Angaben der Frontlinsengröße konnte z.T durch uns nicht rechnerisch belegt werden, daher weicht diese auf der Übersicht von den Herstellerangaben ab.

Wir erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die aufgeführten Modelle spiegeln die im Markt meist verwendeten und gehandelten Optiken wieder.
Desweiteren sei angemerkt, dass die Bildqualität (Schärfe, Kontrast, Sensibilität), wahrgenommen vom Betrachter, nicht aus den Kennzahlen abzuleiten ist.
Hier kann nur der Vergleich mit den eigenen Augen Aufschluss geben.

Sollten wir eine Kennzahl nicht korrekt gelistet haben, bitten wir um Nachricht.

 

Die neuen KEILER Wärmebildoptiken 2018

Die neuen LIEMKE KEILER

Um jeder Einsatzreichweite und Budget gerecht zu werden, haben wir die KEILER Produktfamilie erweitert. Die neuen KEILER Wärmebildoptiken unterteilen sich nach Ihrer Leistung in BASIS und PRO Modelle.
Alle KEILER Optiken sind IP66 zertifiziert, einfach in der Handhabung, robust, zuverlässig und haben ein kompaktes Taschenformat. 50Hz Bildfrequenz garantieren ruckelfreie Bilder.
Die Garantie beträgt 3 Jahre, die Akkuleistung ist hierin eingeschlossen.
Nach den 3 Jahren kostet eine Akkuwechsel pauschal 68,- EUR inkl. Rücklieferung der Optik frei Haus.

Die BASIS Modelle verfügen über einen ASi (Amorphes Silizium) Detektor mit 17µm Pixel Pitch. Wärmequellen können schwarz/weiß, rotwarm oder kontrastverstärkt dargestellt werden. Die Kalibrierung erfolgt automatisch.
Die PRO Modelle verfügen über einen leistungsfähigen VOx (Vanadium Oxid) Detektor mit 17µm Pixel Pitch. Wärmequellen können schwarz/weiß, rotwarm und in Regenbogenfarben dargestellt werden. Die Kalibrierung erfolgt wahlweise automatisch oder manuell.
Videoausgang per USB-Kabel ist bei allen KEILER Modellen möglich.
Mehr zu den Unterschieden zwischen der ASi und VOx Detektor Technologie, finden Sie hinter diesem Link.

Übersicht der neuen KEILER

KEILER-19 Lite “der Minimalistische” mit Detektionsreichweite1) bis 670m

Keiler-19lite

Der KEILER-19Lite basiert auf dem Erfolgsmodell der KEILER-25, hat jedoch eine kleinere (19mm) Frontlinse und ist reduziert auf die wesentlichen Funktionen.

Merkmale

  • Fixe 19mm Frontlinse
  • Top Preis-/Leistungsverhältnis
  • Videoausgang per Kabel
  • Reduziert auf das Wesentliche

 

KEILER-20 “Der einfach Zuverlässige” mit Detektionsreichweite1) bis 700m

Keiler-20

Der KEILER-20 basiert auf dem Erfolgsmodell der KEILER-25, hat jedoch eine kleinere (20mm) Frontlinse und ist reduziert auf die wesentlichen Funktionen.

Merkmale

  • Fixe 20mm Frontlinse
  • Top Preis-/Leistungsverhältnis
  • Videoausgang per Kabel
  • Reduziert auf das Wesentliche

KEILER-25LITE  Der Einsatzerprobte” mit Detektionsreichweite1) bis 880m

Liemke-Keiler-25-lite

Der KEILER-25 ist mit mehreren tausend zufriedenen Kunden einer der am meist verkauften Wärmebildoptiken in der Kompaktklasse. Die LITE Version hat gegenüber der KEILER-25 keinen Markierungslaser und kein Hot-Spot Tracking (Anzeigen der wärmsten Quelle). Die Optik ist somit konzentriert auf wesentliche Funktionen.

Merkmale

  • Fixe 25mm Frontlinse
  • Videoausgang per Kabel
  • WiFi live Bildatenübertragung

KEILER-13PRODer Einsteiger” mit Detektionsreichweite1) bis 460m

liemke-keiler-13-pro-waermebildoptik

Die Keiler-13 ist das optimale Einsteigermodell und technisch führend unter den Kompaktoptiken.
Die ideale Optik für den Kirrungs- und Waldjäger.

Merkmale

  • Fixe 13mm Frontlinse
  • Videoausgang per Kabel
  • Top-Preis Leistungsverhältnis

KEILER-18PRODer Allrounder” mit Detektionsreichweite1) bis 635m

liemke-keiler-18-pro-waermebildoptik

Die Keiler-18 ist eine optimale Optik für den Wald-Feldflurjäger.
Reduziert auf wesentliche Funktion ist diese Optik für viele Reviere eine universell einsetzbare Optik.

Merkmale

  • Fixe 18mm Frontlinse
  • Videoausgang per Kabel
  • universeller Einsatz

KEILER-35PRODer Leistungsstarke” mit Detektionsreichweite1) bis 1.235m

Liemke keiler-35

Die KEILER-35 besticht durch hohe Reichweite und Detailschärfe.
Eine perfekte Optik für den Feldpirschgänger. Die manuell fokussierbare Frontlinse erlaubt eine optimale Anpassung an jedes Einsatzgebiet. Im Preis-Leistungsverhältnis unschlagbar.

Merkmale

  • manuelle 35mm Frontlinse
  • WiFi live Bildübertragung
  • Video Ausgang per Kabel
  • interner Bildspeicher

KEILER-36PRODas Kraftpaket im Taschenformat” mit Detektionsreichweite1) bis 1.235m

keiler-36-pro

Die neue KEILER-36 Pro Wärmebildoptik mit 640×480 Detektor und 1.280×960 Pixel-QVGA Display ist ein kompaktes Kraftpaket im Taschenformat.

Der leistungsstarke VOx Detektor sowie das neue LCOS Display im QVGA Format liefern eine faszinierende Bildschärfe und Seherlebnis.
Die 35mm manuell fokussierbare Objektivlinse ermöglicht eine Detektionsreichweite bis 1.235m sowie eine Sehfeldbreite von 31m auf 100m Distanz.

KEILER-50PRODas Kraftpaket im Kompaktformat” mit Detektionsreichweite1) bis 1.765m

keiler-50

Die neue KEILER-50 Pro Wärmebildoptik mit 640×512 Detektor und 1.280×960 Pixel-QVGA Display ist ein kompaktes Kraftpaket im Kompaktformat.

Der leistungsstarke VOx Detektor sowie das neue LCOS Display im QVGA Format liefern eine faszinierende Bildschärfe und Seherlebnis.
Die 50mm manuell fokussierbare Objektivlinse ermöglicht eine Detektionsreichweite bis 1.765m sowie eine Sehfeldbreite von 22m auf 100m Distanz.

Leistungsübersicht der KEILER Optiken

KEILER-Optiken-Übersicht-09.2018

Unser Service Versprechen

Wir wissen, dass für unsere Kunden der KEILER zu einer zuverlässigen Optik geworden und diese nicht mehr missen wollen. Aus diesem Grunde gibt es mit dem Erwerb unserer Optiken KEINE Ausfallzeiten!
Sollte eine Optik, aus welchen Gründen auch immer, einmal nicht einsatzfähig sein, erhalten Sie innerhalb von 3 Werktagen eine Ersatzoptik.

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1) Berechnung nach Johnson
Hiernach werden 3 Pixel zur Objektabdeckung als Grundlage genommen, damit der Betrachter mit 50%iger Wahrscheinlichkeit das Objekt erkennen kann.
Merke: Je kleiner der Pixel Pitch, desto schärfer und kontrastreicher ist das Bild.

Nachtziellösungen für eine akute Bestandskontrolle im Seuchenfall

Ein Beitrag über technische Lösungsansätze befreit von traditionellen Bewertungen.

Die technische Anforderung ist hierbei eine rasche und effektive Bejagung von Schwarzwild im Nachteinsatz bei akuter Androhung einer Tierseuche.
Insbesondere im Zusammenhang der sich derzeit verbreitenden Afrikanischen Schweinepest  (ASP)1 werden unterschiedliche Lösungen diskutiert und z.T. schon behördlich genehmigt, wie z.B die Verwendung von Taschenlampen sowie “dual-use” Nachtsichtvorsatzgeräte (Optiken die vor ein herkömmliches Zielfernrohr geklemmt werden) im Nürnberger Land.

“Wir geben an dieser Stelle zu bedenken, dass jedliche Genehmigungen, ausgestellt von Landratsämtern oder sonstigen Behörden auf Landesebene, momentan KEINER bundesweiten Gesetzesgrundlage entsprechen und somit nicht rechtskräftig sind!” Daher macht sich jeder strafbar, der eine “Nachtsichtoptik” auf eine Zieloptik oder Schusswaffe in der BRD montiert!

Folgend finden Sie eine Gegenüberstellung technischer Lösungen mit anschließender Bewertung.

Technische Grundlagen:

1. Taschenlampe

Jagen-mit-Tachenlampe

Anschaffungskosten: niedrig
Reichweite: niedrig
Einsatzbewertung: niedrig

2. Restlichtverstärker Vorsatzoptik

Jahnke-DJ-8
Bsp. Jahnke DJ-8 NSV

Anschaffungskosten: hoch
Reichweite: mittel, IR Aufheller abhängig
Einsatzbewertung: mittel bis gering

3. Wärmebild Vorsatzoptik

Pulsar-Core-FXD38
Bsp. Pulsar Core FXD-38

Anschaffungskosten: mittel/hoch
Reichweite: mittel/hoch
Einsatzbewertung: mittel

4. Restlichtverstärker Zieloptik

Restlichtverstärker Zieloptik
Hersteller Armasight

Anschaffungskosten: mittel/hoch
Reichweite: mittel/hoch IR Aufheller abhängig
Einsatzbewertung: hoch

5. Wärmebild Zieloptik

Wärmebildzieloptik
LIEMKE Sperber-35/E

Anschaffungskosten: mittel/hoch
Reichweite: hoch
Einsatzbewertung: hoch

Der Vergleich:

Nachtzieloptiken

Unsere Empfehlung:

Betrachten wir die Einsatzeffizienz, ist die optimale technische Lösung eine Wärmebildzieloptik. Detektionsreichweite und Detektionsgeschwindigkeit sind in einem optimalen Leistungs-Gewichtsverhältnis. Technisch bedingte Treffpunktabweichungen sind im Vergleich anderen Nachtziellösungen am geringsten und vergleichbar einer herkömmlichen Tageszieloptik. Somit ist die Wärmebildzieloptik auch die weidgerechteste2)  Lösung.
Einsatzdistanzen bis 150m können selbst mit einer 35mm Objektivlinse weidgerecht ausgeführt werden. Eine Detailerkennung im Vergleich eines Restlichtverstärkers, ist bei der Schwarzwildbejagung zu vernachlässigen, es gilt: Klein vor Groß und nicht führend.
Desweiteren lässt sich die Rottenstruktur durch die Bewegungsabläufe, inbesondere die der Leitbache, meist schnell und einfach erkennen. Hierbei sind Optiken mit kleinstem Pixel Pitch auf Grund der hohen Detailschärfe, zu empfehlen.
Die Konfiguration einer “Nachtbüchse” ist ratsam. Man sollte das hin- und herstecken von Optiken auf unterschiedliche Plattformen aufgrund unnötiger Variablen unterlassen. Die Verwendung eines Schalldämpfers ermöglicht eine bessere Wahrnehmung des Kugelschlages und schont Gehör von Jäger und Hund.
Die Anschaffung von Optiken, hergestellt aus einem Spritzgussgehäuse, sehen wir kritisch.
Herkömmliche Zieloptiken bestehen aus einem Aluminium-Korpus, die Linsen sind verschraubt, nicht verklebt.
Die dauerhafte Rückstossimpulsbelastung bei einer Zieloptiken ist nicht zu unterschätzen!

Wenn im Rahmen von Seuchen eine akute Bestandsreduktion zur Vermeidung erheblicher wirtschaftlicher Schäden unumgänglich, ist der Gesetzgeber angehalten eine rasche Gesetzesanpassung vorzunehmen, z.B. die Erlaubnis von Nachtzieloptiken vgl. der rechtlichen Handhabung eines Schalldämpfers, somit: Beantragung mit Bedürfnisnachweis z.B. Pachtschein, dann Voreintrag und Erwerb.

Bejagungskonzepte

Die Verstärkung von Gesellschaftsjagden sehen wir als sinnige Ergänzung, aber nicht als alleinigen Lösungsansatz.  Betrachtet man die Betriebskosten einer Gesellschaftsjagd mit den damit verbundenen Risiken für Hunde, Treiber und Jäger, ist diese Jagdform die unwirtschaftlichste Lösung im Vergleich der Genehmigung von Nachtzieloptiken.
Halbherzige Lösungen wie die Erlaubnis von Taschenlampen, sind nicht weidgerecht und kurzsichtig gedacht.
Nachhaltigkeit im jagdlichen Geschehen verpflichtet zu einem präventiven Handeln und nicht zu einem kurativen Aktionismus!
ASP verursacht bei den betroffenen Tieren erhebliches Leiden, hoffen wir, dass die behördlichen Entscheider die Tierschutzrechte über die aktuellen Jagd- sowie Waffenrechte stellen.

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1) ASP Afrikanische Schweinepest
Erstmalig 2014 in der EU (Litauen) nachgewiesen.  Eine Ansteckungsgefahr für den Menschen und für Hunde besteht nicht. Letzte Meldungen (Stand 18.12), bestätigt den Virus in Tschechien, somit ca. 300 km Entfernung zu der BRD. Ein Impfstoff ist nicht vorhanden. Sollte sich die Afrikanische Schweinepest in der BRD ausbreiten, wird der wirtschaftliche Schaden durch die Übertragung auf Nutzvieh, hier am Beispiel von Niedersachsen mit der höchsten BRD Mastschweindichte von 8,7 Millionen Schweinen, mit ca. 170 Millionen EURO, bei einer Ausfallbewertung je Schwein von 20 EUR, beziffert. Nach Aussage des FLI Friedrich-Loeffer-Instituts (Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit) Zitat 3) : “Die Wahrscheinlichkeit einer Infektion von Haus-oder Wildschweinen mit ASP kann nicht bestimmt werden, ist aber nicht vernachlässigbar”.
Zitat 3) : “Geht man davon aus, dass die Jahresstrecke von Schwarzwild (610.631 Stück im Jahr 2015/2016) auf einer Herausnahme von 25-30% der Gesamtpopulation beruht, so muss man annehmen, dass in Deutschland ca. 2 Millionen Wildschweine existieren.”

Merkblatt für Jäger über die ASP finden Sie hier:

Weiterführende Informationen zum Thema Afrikanische Schweinepest finden Sie hier:

2) Weidgerecht
Weidgerechtigkeit ist aus unserer Sicht das präzise antragen eines rasch streckenden Schusses mit kürzester Fluchtstrecke. Geschossen wird Nachts bis max. 150m und gejagt wird ausschließlich auf Schwarzwild, Punkt

3) Quelle:
Qualitative Risikobewertung zur Einschleppung der Afrikanischen Schweinepest aus Verbreitungsgebieten in Europa nach Deutschland (FLI Institut).

LIEMKE Bussard-100 binokulare Optik setzt neue Maßstäbe

Die binokuare Optik Bussard-100 mit einer 100mm manuell fokussierbaren Frontlinse ist ab sofort verfügbar und setzt neue Standards in mehreren Punkten.

liemke-bussard-100-bino-waermebildoptik_1156_1

Die Bussard-100 Optik ist die weltweit erste Optik mit 640×480 Pixel und 12µm Pixel Pitch in Kombination einer 100mm Frontlinse, die eine Detektionsreichweite von 5 km erreicht (errechnet nach Johnson mit einer Person als Referenzobjekt).
Die Leistungs-Gewichtsrelation dieser Optik mit einem Systemgewicht unterhalb von 1,5 kg ist unübertroffen.
Durch die modulare Bauweise des Bussard Konzeptes, kann der Anwender eine nachträgliche einsatzspezifische Anpassung der Optik vornehmen. Ob ein Objektivwechsel von 50mm auf 100mm oder vice versa notwendig ist, beides erfolgt in kürzester Zeit.
Weitere Details finden Sie hinter dem folgenden Link:

Kaufkriterien einer Wärmebildoptik

Die Anzahl der im Markt verfügbaren Wärmebildoptiken nimmt zu.
Wir empfehlen daher vor einer Kaufentscheidung die folgenden Kriterien zu berücksichtigen:

  1. Auflösung
    Wer Reichweite benötigt und zoomen will, braucht Pixel, mehr desto besser.
  2. Pixel Pitch (Pixelgröße)
    Wer das optimale an Detailschärfe, insbesondere im Zoombereich haben will, benötigt die kleinste verfügbare Pixelgröße, dies sind derzeit 12µm im zivilen Bereich.
  3. Leistungsparameter
    Definieren Sie im Vorfeld für welchen Einsatzzweck Sie die Optik verwenden wollen, hiernach richtet sich die Linsengröße, somit Sehfeld und Bauart.
  4. Wirtschaftlichkeit
    Wer sparen will, sollte in den letzten technischen Stand investieren.
  5. Praxis
    Lassen Sie sich nicht von Kennzahlen oder Forenbeiträgen täuschen, sondern testen und vergleichen Sie Optiken mit Ihren Augen!

 

Marktübersicht handgeführter Wärmebildoptiken Stand Oktober 2018

Folgend finden Sie eine Marktübersicht relevanter Wärmebildoptiken für den handgeführten Einsatz in monokularer Bauform.

Marktübersicht-Wärmebildoptiken-10_18

Wir erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die aufgeführten Modelle spiegeln die im Markt meist verwendeten und gehandelten Optiken wieder.
Desweiteren sei angemerkt, dass die Bildqualität (Schärfe, Kontrast, Sensibilität), wahrgenommen vom Betrachter, nicht aus den Kennzahlen abzuleiten ist.
Hier kann nur der Vergleich mit den eigenen Augen Aufschluss geben.

Sollten wir eine Kennzahl nicht korrekt gelistet haben, bitten wir um Nachricht.

 

Sehe Das Unsichtbare – CCD SWIR CMOS & CO.

Im Zeitalter der Digitalisierung erleben wir auch in der Bildverarbeitung einen raschen Wandel.
Wir geben Ihnen im folgenden Beitrag einen komprimierten Überblick und Vergleich der unterschiedlichen Technologien im Bezug auf die entsprechenden Wellenlängen sowie deren Einsatzschwerpunkt (ohne quantenphysikalische Grundlagen).

1. Die Wellenlängen des Lichtes

Das folgende Schaubild zeigt die Wellenlängen im Bezug zu der jeweiligen Technologie, die es ermöglicht diese Strahlen zu detektieren.

Wellenlänge-des-Lichtes_web

2. Beschreibung der Graphik von links nach rechts:

2.1 Die für uns Menschen sichtbaren Wellenlängen (blauer Bereich)
Strahlen im Bereich von ca. 380 bis 780 nm (0,38 bis 0,78µm) sind mit unseren Augen sichtbar.
Rotwild und Füchse im Vergleich sind in der Lage Wellenlängen oberhalb von 800nm zu erkennen.

2.2 CMOS (CCD) Detektoren (violette Kurve)
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
CCD: (Charged Coupled Device)
Strahlendetektion: ca. 400 – 1.080nm
Trägermaterial: Silizium
Vorteile:
– Erkennen von Laserstrahlen
– Sicht durch Glas bei sehr geringen Lichtvershältnissen (0.005 Lux).
– Farbdarstellung

Funktionsweise:
Nach dem photoelektrischer Effekt, d.h. Atome im Silizium werden durch die Photonen des Lichtes angeregt, dabei werden Elektronen freigesetzt , a) sofort verarbeitet (CMOS) oder  b) gesammelt und dann verarbeitet (CCD) man spricht bei der Verarbeitung vom “Eimerkettenprinzip” s. Film unten. Der grundsätzliche Unterschied beider Technologien liegt also in der Art der Weiterleitung/Verarbeitung der Elektronen.

humaneye_vs_CCD

CCD_vs_eye

CMOS und CCD Sensoren im Vergleich haben Vor- und Nachteile. Genannt sei hier die höhere Lichtempfindlichkeit sowie das geringere Bildrauschen der CCD Sensoren. CMOS Sensoren können kompakter gebaut werden und verbrauchen weniger Strom. Mittlerweile werden in fast allen Smartphones CMOS Sensoren als Kamerachip verbaut. CMOS Detektoren werden schrittweise herkömmliche Restlichtverstärkeroptiken (die Fotokathoden verwenden) ablösen.
Einen anschaulichen Vergleich beider Technologien zeigt der folgende Film:

CMOS-vs.-CCD

2.2 Restlichtverstärkende Optiken (NVG) = grüne Linie
Strahlendetektion:
ca. 600 – 900nm
Vorteile:
Gesichtserkennung, wenig Stromverbrauch
Nachteile:
– Zur optimalen Verwendung wird ein IR Aufheller benötigt
– Begrenzte Lebensdauer der Röhre, ca. 5.000 Std.
– Verwendung nur bei Nacht sinnig

Restlichtverstärker arbeiten nach dem Prinzip der Elektronenbeschleunigung. Photonen treffen auf eine Fotokathode, lösen Elektronen aus, diese werden durch Spannung im Vakuum beschleunigt und auf einem Leuchtschirm durch Fluoreszens (meist grün) dargestellt.

NSG-Prinzip
NVG coyote
Sicht durch einen NVG mit Aufheller

 

2.3 SWIR Detektoren (roter Bereich)
SWIR (Short Wave Infrared)
Strahlendetektion: 900 – 1.700nm
Trägermaterial: meist Indiumgalliumarsenid (InGaAs)
Vorteile:
– Erkennen von Laserstrahlen
– Sicht durch Glas
– Nutzen die Objektstrahlenreflektion aus der Atmosphäre (Airglow)
– Sicht durch Nebel
Nachteile:
– Teuer, keine Farbdarstellung möglich

Funktionsweise:
SWIR Sensoren arbeiten vergleichbar wie CCD/CMOS Detektoren, d.h. verwandeln Photonen in Elektronen, daher auch Quantum Detektoren genannt. Anstelle von Silizium verwenden SWIR Detektoren als “Photonenabsorbtionsschicht” InGaAs oder Mercury Cadmium Telluride (HgCdTe). Bedingt durch die chemische Struktur dieser Materialien vergrößert sich der Wellenlängendetektionsbereich sowie die Empfindlichkeit.
SWIR Detektoren sind aufwendig in der Herstellung, verwenden z.T. Kühleinheiten, werden in einem komplexen Herstellprozeß mit unterschiedlichen Materialien hergestellt und verfügen über eine CMOS Ausleseeinheit, dies macht die Herstellung dieser Detektoren teuer.
Im Vergleich zu MWIR / LWIR Optiken (die abstrahlende Lichtstrahlen vom Betrachtungsobjekt detektieren) erkennen SWIR Optiken die vom Objekt reflektierten sowie absorbierten Lichtstrahlen (Photonen).
SWIR Detektoren ermöglichen das Erkennen von Laserstrahlen, Sicht durch Nebel, Rauch und Glas bei sehr geringen Lichtverhältnissen. Durch den breiten Wellenbereich können NIR Laserpointer (1.06μm), Laser-Zielmarkierer sowie augensichere Laser-Entfernungsmesser (1,55μm) erkannt werden. Eine verdeckte Aufhellung durch 1.55μm Laseraufheller oder LEDs ist möglich und garantiert somit eine Eigendetektierbarkeit NUR mit einer SWIR Kamera oder selbigen Aufhellungsprinzip.
SWIR Detektoren nutzen das “Nachthimmelsleuchten” airglow oder auch sky radiance genannt.
Dies ist ein schwaches Leuchten in höhren Atmosphärenschichten entstanden durch Prozesse in der Ionosphäre, dies ist 5x “heller” als das Reflexionslicht der Sterne.
SWIR Optik können diese Strahlen detektieren, verwenden und nutzen diese als “künstliche Restlichtverstärkung”. Im Gegensatz zu mittelwelliger (MWIR) und langwelliger (LWIR) Infrarotstrahlung, bei denen die Strahlung vom Gegenstand selbt abgestrahl wird (aktiv), ähnelt die kurzwellige Infrarotstrahlung (SWIR) dem sichtbaren Licht, d.h. von dem Gegenstand werden Photonen reflektiert oder absorbiert (passiv).

SWIR Detektoren finden vornehmlich im militärischen und industriellen Einsatz Verwendung (Qualitätskontrolle).
SWIR Derivatapplikationen sind bzw. das “active imaging” Konzept der Firma AIM,
oder laser gated imaging. (s. Fußnote)

SWIR Detektor
SWIR InGaAs Detektor Größe: 45x45x55mm

Swir Detector
Schematischer SWIR Sensor Aufbau

CMOS_SWIR-vgl

SWIR_Nebel
Vgl. Sicht ohne und mit SWIR im Nebel

SWIR_Nacht
  Vgl. Sicht ohne und mit SWIR im Dunkeln

SWIR_Glas
  Vgl. LWIR und SWIR durch Glas

SWIR-vs-visible
Youtube Film: SWIR vs. sichtbares Licht

2.4 MWIR (oranger Bereich)
MWIR (mittelwelliges Infrarot)
Strahlendetektion: 3,7 – 4,8µm
Trägermaterial: Indiumgalliumarsenid (InGaAs) / HgCdTe (Quecksilber-Cadmium-Tellurid)
Vorteile:
– hohe Temperatursensibilität (< 20 mk)
– hohe Reichweite
– hohe Bildschärfe
Nachteile:
– teuer
– Betriebsgeräusch
– “größere” Bauform

Funktionsweise
MWIR Detektoren verwandeln ebenfalls Photonen in Elektronen und arbeiten nach dem inneren Photoeffekt. Hierbei wird ein Elektron aus einer Bindung gelöst indem es ein Photon absorbiert.  Als Absorbtionssubtrat kommt meist InGaAs zum Einsatz.
Diese Detektoren sind aktiv gekühlt, d.h. verfügen über einen Kühlmotor, meist ein Sterlingmotor (in der Startphase deutlich hörbares Geräusch) hierbei wird der Detektor bis zu 120K (-153 C°) gekühlt um die Temperatursensibilität zu erhöhen.
Ein kleinerer Pixel Pitch im Vgl. zu LWIR Detektoren (meist <12 µm) liefert somit ein schärferes und kontrastreicheres Bild.
Bauartbedingt sind diese Optiken sehr teuer und finden Ihre Verwendung meist im militärischen Bereich, Forschung und in Gebäudethermographie.

MWIR-Detector
MWIR Detector mit Sterling Kühlmotor

MWIR Detector
Schematischer Aufbau

MWIR Image
Bild einer MWIR Kamera

2.5 LWIR (pinker Bereich)
LWIR (langwelliges Infrarot)
Strahlendetektion: ca. 8 – 13µm
Trägermaterial: ASi (Amorphes Silizium oder VOx (Vanadiumoxide)
Vorteile:
– preiswert
– kompakte Bauform

Funktionsweise
LWIR Detektoren verwandeln ebenfalls Photonen in Elektronen. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Änderung von Widerstand, Spannung oder Stromstärke.
Die Detektorzelle eines Mikrobolometerarrays besteht aus einer nur wenige Mikrometer dicken, strahlungsempfindlichen Scheibe, welche durch zwei gebogene Kontakte über dem eigentlichen Detektor gehalten wird (so genannte Mikrobridges). Die Scheiben bestehen aus einem Material mit einem stark temperaturabhängigen Widerstand (zum Beispiel Vanadiumoxid). Die einfallende Infrarotstrahlung wird absorbiert und führt zu einer Temperaturerhöhung des Scheibchens, was wiederum den Widerstand ändert. Der gemessene Spannungsabfall wird als Messsignal ausgegeben.

ASi-Detektorzelle
Schematischer ASi LWIR Detektor Aufbau

12-micron-BOSON-vs.-17-micron-ULIS
Größenverhältnis von LWIR Detektoren

640x480-pixel-resolution
Sicht durch eine LWIR Optik mit 12µm Pitch

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Fazit:
Je nach der gewünschten Wellenlängendetektion benötigt man (noch) unterschiedliche Detektoren.
Jede der Technologien hat Ihre Vor- und Nachteile und muss für den jeweiligen Einsatzzweck ausgewählt werden.

CMOS-und-CO-Vergleich

Derzeit laufen Forschungsprojekte bei denen versucht wird kurzwellige UV bis langwellige IR Detektion auf einem Sensorchip zu vereinen (Multispektral / Hyperspektral Detektoren) .

Multispektral-Detektoren

Problematisch wird die Verwendung von nur einer Linse sein, da LWIR/MWIR Strahlen nicht wie z.B. SWIR durch herkömmliches Silikon basierendes Glas emittieren können.
Stichwort Planar Detektoren.
Nach Aussagen des US Herstellers UTC Aerospace Systems / Sensors Unlimited wurde dies bereits umgesetzt, jedoch zu Kosten und Größenverhältnissen, die eine feldtaugliche Lösung nicht ermöglichen.
Warten wir auf den Lösungsansatz der IOSB in Ettlingen.

 

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Active Imaging:
Das ist wie eine Stroboskop-Beleuchtung, nur
– sehr kurze Laser-Lichtblitze in Abständen so, dass das Auge nichts wahrnehmen kann
und nur da beleuchtet wo man auch wirklich hinschaut mit der Kamera (ausgerichteter Laser)
– Kamera-Belichtung damit synchronisiert, d.h. Kamera sammelt nur dann Licht wann Laser an (und schaut genau dahin wo der Laser beleuchtet)

Laser gated imaging:
Hierbei wird mit Hilfe von Laseraufhellern die Reichweite sowie die Bildqualität einer SWIR Kamera optimiert. Entscheidend hierbei ist die Frequenz mit dem der Laseraufheller gepulst ist.
Die eine optimale Abstimmung kann hierbei die Reflextion von Wasserstropfen (Nebel, Dunst) umgangen werden (Berücksichtigung der Wasserstropfen-Eigenschwingung) und somit die Reichweite der SWIR Optik vergrößert werden. Stichwort destruktive Interferenz, hierbei werden die Amplituden der beiden Wellen voneinander subtrahiert. Sind sie gleich, so löschen sie sich gegenseitig aus, vgl. BOSE active noise cancelling.

“To be or not to be seen” ist stets ein Wettlauf zwischen den Anbietern, nutzt aber wenig wenn im Felde der Strom ausgeht..

 

Keiler-25 Optik für den Drohneneinsatz

Wenn Sie eine Wärmebildkamera für die Drohnenadaption suchen, die Keiler-25 kann es..
Folgend teilen wir einen Kundenbeitrag und sagen herzlichen Dank dafür!

Hallo Liemke Team,

ich bin seit ca einem halben Jahr stolzer Besitzer einer Keiler 25.
Vor kurzem habe ich neben dem „normalen“ Einsatzbereich noch einen weiteren entdeckt.
Das könnte eventuell Eure Jungs von der Technik interessieren.
Durch den Videoausgang und das geringe Gewicht der Keiler 25 ist es möglich, nach ein paar Modifikationen des Kabels ect,
das Ganze auch zur Kitzsuche per Drohne zu nutzen.
Somit habe ich eine Wärmebildkamera zur Nachsuche, den Ansitz und zur Kitzsuche .

Viele Grüße und macht weiter so …..

Keiler-25-Drohne-3

Keiler-25-Drohne-2

Keiler-25-Drohne-1

VOx Detektor versus ASi Silizium Detektor – Ein Vergleich

VOx (Vanadium Oxide) Detektortechnologie und ASi (Amorphes Silizium) gegenübergestellt.

Der Europäische und Osteuropäische Markt ist dominiert von Herstellern die ASi Detektoren verbauen, in den USA hingegen ist die VOx Technologie marktpräsenter, warum?

Vier vereinfachte Antworten hierauf sind:
a) Es gibt in Europa nur ASi Hersteller (Firma ULIS in Frankreich)
b) ULIS 1) hat vor Jahren auf die ASi Produktion gesetzt
c) US Exportrestriktionen limitieren die Verwendung von US VOx Sensoren
d) die ASi Detekorenherstellung ist einfacher und somit preiswerter

Worin liegen die technischen Unterschiede beider Technologien?
Betrachten wir hierzu den näheren Aufbau der Detektorzellen:

Mikrobolometer-Stuktur
Schematischer Schnitt durch eine ASi Zelle

ASi-Detektorzelle
Schematischer Aufbau einer Zelle

ASi-VOx-Vergleich
Detektorzellen in der  REM Mikroskop Ansicht
a) ASi links                         b) VOx rechts

Detektor-Sandwichstruktur
Herkömmliche VOx Zellen in der REM Ansicht

Opt-Sandwich-fpa
optimierte VOx Zelle in der REM Ansicht.

Amorphes Silizium:
Diesen Rohstoff gibt es wie Sand am Meer..,
er lässt sich einfacher verarbeiten, ist preiswerter und somit weiter verbreitet.

Vanadium Oxide:
Vanadium als Rohstoff ist seltener und somit teurer als Silizium.
VOx ist härter wie Stahl und lässt sich schwerer verarbeiten.
VOx verfügt über einen besseren Wärmeleitkoeffizient gegenüber ASi und kann somit Photonen schneller weiterleiten, verfügt somit über eine bessere Leistungsfähigkeit.

Wie definieren wir Leistungsfähigkeit?
Die Leistungsfähigkeit wird insbesondere durch die Temperatursensibilität des Detektors und somit des Trägermaterials bestimmt. Kennzahl hierfür ist NETD (Noise Equivalent Temperatur Difference).
Die Bewertung des “Rauschen” (Noise) ist bestimmt durch die notwendige Strahlung, die notwendig ist um ein Ausgangssingnal zu erzeugen, welches identisch ist mit dem Detektorgrundrauschen oder vereinfacht erklärt: Es definiert die minimal messbare Temperaturdifferenz.

Eine höhere Temperatursensibilität des Detektors ist beim Anwender erkennbar durch ein schärfers, kontrastreicheres Bild, folglich mehr Reichweite und bessere Schärfe im Zoombereich.

Vergleichen wir eine ASi mit einer VOx Optik, die über identische Linsen  (f-Nummer) und Auflösung verfügen, stellen wir fest (auch rechnerisch), dass die VOx Optik um 3-fach höhere Temperatursensibilität verfügt. (VOx = 0,039 Kelvin zu 0,1 Kelvin = ASi, bei 25C° und f=1).

Wettlauf zwischen ASi und VOx Herstellern
Im Vergleich stellen wir fest, dass die Optimierung der VOx Zellenstruktur fortgeschrittener ist. Patenschutzrechte erschweren eine einfache Dublikation der Technologie.

Nehmen wir die oben im Bild ersichtliche optimierte Zellenstruktur eines der führenden US Sensor Herstellers als Beispiel:
Durch die durchlöcherte Oberfläche der oberen “Membrane”, wird die Oberfläche verringert (absorber Superstruktur) und somit das “Temperaturansprechverhalten” durch weniger Masse optimiert.  Die Löcher der oberen Membrane sind 1/2 so groß wie die Wellenlänge des Lichtes (8 µm) also 4 µm. Somit “sieht” das Licht die Löcher nicht und “verliert” keine Energie.
Die Temperatursensibilität wird durch diese geniale Erfindung verbessert.

Einblick in die ULIS ASi Fertigung gibt der folgende Youtube Film

ULIS-Microbolometer-production
ASi Fertigungsprozeß

Vorteile von VOx gegenüber ASi zusammengefasst:
– kein Einbrennen z.B. bei direkter Sonneneinstrahlung
– sehr geringes Rauschverhalten, somit bessere Bildqualität
– allgemein höhere Temperatursensibilität
– geringerer Stromverbrauch
– kürzeres “Pixel Ansprechverhalten”

Fazit:
Vergleicht man beide Technologien in einer Optik mit eigenen Augen, wird man sich zu 99% zu der VOx Technologie entscheiden, aber auch hier gilt: Die Qualität des Gesamtsystems entscheidet, nicht nur der Sensor alleine!
Auch alle US Rüstungsprogramme verwenden VOx Detektoren, dies ist oft ein Indiz dafür, dass es sich um die technisch bessere Wahl handelt.

Weiterführende Literatur über Microbolometer Strukturen finden Sie hier: Microbolometer .pdf

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1)  Ausgegliederte Unternehmung aus den Forschungsaktivitäten der CEA, hier Subdivision LETI (French Alternativ Energies and Atomic Energy Commission), staatliche Einrichtung mit gewerblichem und kommerziellem Charakter, unter gemeinsamen Zuständigkeit des Ministeriums für Bildung und Forschung, des Verteidigungsministeriums und des Ministeriums für Wirtschaft, Finanzen und Industrie.