Wenn wir einen kleinen Schaltschrank mit einem Durchmesser von 2 mm, der nur 45 x 30 cm groß ist und Kabel enthält, auf einem Wärmebild erfassen möchten, benötigen wir eine Wärmebildkamera mit 640x480 Pixeln. Mit einer Kamera mit 320x240 Pixeln kann nur eine Fläche von 22 x 15 cm mit einem Wärmebild gemessen werden, und mit einem Gerät mit 160x120 Pixeln nur eine Fläche von 11 x 7 cm wie eine Postkarte! (Die Berechnung basiert auf der erforderlichen geometrischen Auflösung, die unumgänglich ist!)
Die 640x480 Interpolation ist nicht durch Einfügen von "durchschnittlichen" Pixeln zwischen den gemessenen Pixeln (um das Bild des Wärmebildes zu verbessern; die erforderliche geometrische Auflösung wird also nicht erreicht, stattdessen werden 75% "gefälschte" Daten gespeichert) ersetzbar. Ebenso nicht ersetzbar sind die auf Handzittern basierenden Auflösungssteigerungsverfahren mit 640x480 Pixeln (z. B. Superresolution, Maxresolution), da sie bei Wärmebildkameras mit einer Bildwiederholrate von weniger als 50 Hz zwangsläufig zu verwackelten Wärmebildern führen oder (zur Verschleierung ihrer Mängel) zur Interpolation übergehen (ohne Warnung).

Zusammenfassend:
Berechnen Sie, welche Pixelauflösung erforderlich ist, um die Details Ihres zu messenden Objekts korrekt zu erfassen! Immer bestimmt die Detektorpixelgröße die tatsächliche Grenze der Messfähigkeit. (Ausnahmen bilden nur hochpreisige Mikro-Scan-fähige Wärmebildkameras im Millionenbereich.)

Merken Sie sich:
160x120 Pixel (interpoliert) entspricht tatsächlich einem Detektor von nur 80x60 Pixeln
320x240 Pixel (interpoliert) entspricht tatsächlich einem Detektor von genau 160x120 Pixeln
320x240 Pixel / Superresolution 640x480 entspricht tatsächlich einem Detektor von nur 320x240 Pixeln

Wir möchten nur Wärmebilder aus der Hand aufnehmen. Also mit einer Handkamera, ohne Stativ - nichts Besonderes! Nichts Besonderes?
Denken Sie daran, dass wir vor dem Zeitalter der Handy-"Fotografie" bereits die maximal zulässige Belichtungszeit kannten, mit der wir verwacklungsfreie Aufnahmen von statischen Objekten aus der Hand (also ohne Stativ) machen konnten: 1/60 Sekunde! Dies ist also auch bei einer Hand-Wärmebildkamera die maximal zulässige Integrationszeit! Übersetzt in Bildwiederholfrequenz wäre dies 60 Hz. Da die Wärmebildkamera etwas Zeit für mathematische Operationen und die Bildgebung gemäß Farbskala benötigt, beträgt die Integrationszeit bei einer Wärmebildkamera mit einer Bildwiederholfrequenz von 50 Hz etwa 1/60 Sekunde. Daher sind alle Wärmebildkameras mit einer Bildwiederholfrequenz von 50 Hz oder schneller geeignet, um verwacklungsfreie Hand-Wärmebilder aufzunehmen. Für langsamere Geräte ist jedoch die Verwendung eines Stativs oder einer anderen Befestigung erforderlich!

Zusammenfassend:
Für Aufnahmen aus der Hand muss eine Wärmebildkamera mit maximal 1/60 Sekunde Integrationszeit verwendet werden. Dies ist nur bei Wärmebildkameras mit einer Bildwiederholfrequenz von 50 Hz oder schneller gewährleistet. Bei langsameren Wärmebildkameras müssen wir bei der Handhabung mit Verwacklungen rechnen, was zu unscharfen (und damit unbrauchbaren) Wärmebildern führt! Bei bewegten Objekten oder in einem sich bewegenden Fahrzeug haben wir mit Wärmebildkameras mit einer Bildwiederholfrequenz unter 50 Hz keine Chance auf verwacklungsfreie Aufnahmen!

Beachten Sie:
50 Hz Bildwiederholfrequenz: Mindestanforderung für korrekte (verwacklungsfreie) manuelle Aufnahmen
33 Hz Bildwiederholfrequenz: 66% Chance auf korrekte Aufnahmen (stehendes Objekt und ruhige Handhabung)
25 Hz Bildwiederholfrequenz: 50% Chance auf korrekte Aufnahmen (stehendes Objekt und ruhige Handhabung)
15 Hz Bildwiederholfrequenz: 30% Chance auf korrekte Aufnahmen (stehendes Objekt und ruhige Handhabung)
9 Hz Bildwiederholfrequenz: nur noch 18% Chance auf korrekte Aufnahmen (stehendes Objekt und ruhige Handhabung)

Zunächst müssen wir entscheiden, ob wir ein schönes farbiges Bild erstellen möchten (wie bei der Verwendung von Nachtsichtgeräten) oder ob berührungslose Temperaturmessung unser Ziel ist. Für Ersteres können wir gerne ein beliebiges Gerät, möglicherweise ein eingebautes oder anschließbares Gerät für Telefone, verwenden, aber diese sind in der Regel für Temperaturmessungen ungeeignet. Warum? Weil sie nicht radiometrisch sind, also nicht kalibriert, und der Hersteller keine Informationen zur Temperaturauflösung, Messgenauigkeit oder überhaupt zum Messbereich angibt. In diesen Geräten kann möglicherweise die Objektemission eingestellt werden, aber die für andere Messungen erforderlichen Parameter (z. B. Umgebungstemperatur, Transmissionsfaktor) sind im Menü nicht zu finden, denn sie existieren nicht! Daher sind sie nicht für Messungen geeignet - egal welcher Hersteller, welches als professionell bezeichnete Spitzenmodell der Generation!
Für berührungslose Temperaturmessungen ist eine Kalibrierung erforderlich (nicht nur an einem Punkt, sondern auf der gesamten Sensorfläche) sowie die Definition der korrekten Messkapazität. Die branchenspezifischen Anforderungen sind unterschiedlich, aber offensichtlich kann eine präzisere und besser auflösende Kamera jede weniger anspruchsvolle Aufgabe viel besser erledigen. Tatsächlich kann eine Kamera mit besserer Leistung besser genutzt werden. Zum Beispiel kann eine Kamera mit einer Auflösung von 80 mK nur für die Bewertung der Wärmedämmung von Wohngebäuden verwendet werden, wenn der Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenbereich dauerhaft mindestens 15-18°C beträgt, während bei einer Kamera mit einer Auflösung von 30 mK bereits eine Differenz von 8-12°C ausreicht. Da in der Regel viel mehr Tage von spätem Herbst bis zum frühen Frühling gibt, an denen die tägliche Höchsttemperatur weit über 5°C liegt, als darunter, kann die 30 mK-Kamera an mindestens doppelt so vielen Tagen eingesetzt werden wie der 50 mK-Typ.

Zusammenfassend:
Für Temperaturmessungen sind nur radiometrische Kameras geeignet, die kalibriert sind und über eine angemessene spezifizierte thermische Auflösung und absolute Messgenauigkeit verfügen. Alles andere ist nur Nachtsicht!

Beachten Sie die folgenden beruflichen Beispiele:
Für die Gebäudethermografie wird ein Messbereich von -20°C (-40°C) bis 120°C, eine Genauigkeit von +/-1,5°C (oder besser) und eine thermische Auflösung von 50 mK (oder besser) benötigt
Für die Messung von elektrischen Anlagen wird ein Messbereich von -0°C (-10°C) bis 200°C, eine Genauigkeit von +/-1,5°C (oder besser) und eine thermische Auflösung von 80 mK (oder besser) benötigt
Für biologische Messungen wird ein Messbereich von -20°C bis 120°C, eine Genauigkeit von +/-1°C (oder besser) und eine thermische Auflösung von 30 mK (oder besser) benötigt

Hier treten die größten Missverständnisse auf. Über die Interpolation (als Verfahren zur Vervierfachung der Pixelanzahl) wurde bereits gesprochen. Der Einsatz wird aus fachlicher Sicht nicht empfohlen, da das Ergebnis 75% falsche Daten liefert, während weder die Messgenauigkeit noch die geometrische Auflösung der Wärmebildkamera dadurch verbessert werden. Messungstechnisch ebenso nutzlos sind Verfahren, bei denen Wärmebild und Foto übereinander projiziert werden (z. B. Kompositdarstellung, Fusion, Überlagerung) und das Einzeichnen der Kontrastlinien des Fotos auf das Wärmebild (z. B. MSX). Keines davon führt zu genaueren Temperaturmessungen, im Gegenteil, dem Benutzer fällt aufgrund des schönen Bildes möglicherweise nicht einmal auf, dass die Auflösung seines Wärmebildes unzureichend ist oder dass die Fokussierung schlecht ist! Und schließlich können wir eindeutig feststellen, dass Verfahren zur Auflösungssteigerung auf Basis von Handzittern (z. B. SuperResolution, UltraMax) praktisch nutzlos sind, da sie bei Wärmebildkameras mit einer Bildwiederholfrequenz von weniger als 50 Hz zwangsläufig zu verwackelten Wärmebildern führen. Warum? Weil dazu 16 Wärmebilder benötigt werden, aus denen 4 passende Bilder ausgewählt werden. Bei einer Wärmebildkamera mit einer Bildwiederholfrequenz von 33 Hz beträgt die erforderliche Aufnahmezeit für die 16 Wärmebilder eine halbe Sekunde! Bis dahin sinkt die Hand des Benutzers garantiert mehr als ein halbes Pixel, das für die Methode erforderlich ist. Das Bild wird also entweder verschwommen oder - zur Kaschierung der Mängel - durch Interpolation ergänzt. Als Lösung bleibt nur ein Sensor mit ausgewählter Pixelanzahl, die den Messanforderungen entspricht, oder das Micro-Scan-Verfahren. Letzteres ist leider nur bei hochpreisigen Wärmebildkameras verfügbar.

Zusammenfassend:
Interpolation: erhöht nicht die geometrische Auflösung, verbessert nicht die Messgenauigkeit und erhöht tatsächlich nicht die Pixelauflösung, da sie 75% falsche Daten generiert (eher nachteilig, daher nicht empfohlen)
Kompositdarstellung, Fusion, Überlagerung: erhöht weder die geometrische noch die Pixelauflösung, verbessert nicht die Messgenauigkeit (ausschließlich für die Dokumentation geeignet, aber nicht empfohlen für die Anwendung während der Messung)
Einzeichnen von Foto-Kontrastlinien (z. B. MSX): erhöht weder die geometrische noch die Pixelauflösung, verbessert nicht die Messgenauigkeit (ausschließlich für die Dokumentation geeignet, aber nicht empfohlen für die Anwendung während der Messung)
Auflösungssteigerung auf Basis von Handzittern (z. B. SuperResolution, UltraMax, Dynamic Resolution Enhancement): führt bei Wärmebildkameras mit einer Bildwiederholfrequenz von weniger als 50 Hz zu verwackelten Wärmebildern und ist daher tatsächlich unbrauchbar