TILO–Eigenschaften

Die TILO™ ist nicht nur die kleinste Wärmebildbrille der Welt, sie bietet im Vergleich zu herkömmlichen Geräten auch viele zusätzliche Möglichkeiten. Bei der Entwicklung haben wir jedoch sehr darauf geachtet, dass die Bedienung im Einsatz bequem und unkompliziert bleibt. Alle komplexeren Funktionen sind dem Nutzer jedoch über ein Menü zugänglich. Das ermöglicht es, das Gerät selbst so zu konfigurieren, wie es die Einsatzbedingungen erfordern.

Im Folgenden werden die Funktionen und Eigenschaften erläutert und es wird auch auf die Unterschiede zwischen den Geräten eingegangen:

• Reichweite
  • Tilo-6Z+™
  • Vorsatzlinse
  • Definition Reichweite
• KI Bildaufbereitung
• Laufzeit
  • Standardbatteriefach
  • Battery Extension
  • Externe Stromversorgung
• Sensor Kalibrierung
  • Automatik Shutter / Automatische Kalibrierung
  • Manueller Shutter / Manuelle Kalibrierung mit der Objektivklappe
  • NUC-Softwareshutter

 

Reichweite

Ursprünglich wurde die TILO™ als Wärmebildbrille entwickelt. Daher hat sie für Wärmebildgeräte einen großen Blickwinkel von 24°. Nur so kann sie auch gut zur Orientierung im Gelände oder sogar in Gebäuden genutzt werden.

Wir haben von einigen militärischen Einsatzkräften bereits die Rückmeldung erhalten, dass sie aufgrund des deutlich geringeren Gewichtes der TILO™ auf die Nutzung ihres Restlichverstärkers verzichten, da die Geländedarstellung des Wärmebildes ausreichend ist.

Grundsätzlich gilt, je größer der Blickwinkel, desto geringer die Reichweite. Wenn also zwei Geräte miteinander verglichen werden, die über die gleiche Sensorpixelzahl verfügen (z.B. 320×256), wird immer das Gerät mit dem kleineren Blickwinkel auch die größere Reichweite haben. Das ist beim Fernrohr nicht anders, auch hier macht sich der engere Blickwinkel und die höhere Reichweite in der Vergrößerung bemerkbar.

Zwei typische Geräte sind hierbei die TILO-3Z+™ und die TILO-3Z+2×™. Beide haben den gleichen Sensor mit 320×256 Pixeln. Wie der Name schon sagt, hat die TILO-3Z+2×™ die doppelte Vergrößerung im Vergleich zur TILO-3Z+™. Daher ist die TILO-3Z+2×™ gut geeignet für Anwender, die besonderen Wert auf eine größere Reichweite legen. Sie kommt mit einer Entdeckungsreichweite von 1000m gut doppelt so weit, wie die TILO-3Z+™ mit 500m. Durch den engeren Blickwinkel, der hier nur noch 12° beträgt, ist sie jedoch weniger effektiv als Brille einsetzbar.

 

TILO-6Z+™

Wenn nun große Reichweite und ein großer Blickwinkel in einem Gerät sein sollen, muss die Pixelzahl des Sensors erhöht werden. Dafür wurde die TILO-6™ entwickelt. Sie hat mit einem 640×512 Pixel Sensor die vierfache Anzahl an Pixeln. Bereits bei kleinen Vergrößerungen fällt bei diesem Gerät die stark verbesserte Schärfe des Bildes auf. Besonders deutlich wird die höhere Auflösung aber bei der Verwendung des elektronischen Zooms. Selbst bei einem vierfachen elektronischen Zoom gewinnt das Bild noch erheblich an Detail. Dazu trägt auch die KI-Bildaufbereitung merklich bei.

 

Vorsatzlinse

Die TILO™-Reichweite kann mit einer 3-fach Vorsatzlinse deutlich gesteigert werden. Bei der TILO-6™-Serie und der TILO-3Z+2×™ kann die Linse sogar besonders bequem innerhalb von Sekunden mit einem Bajonettverschluss angebracht werden. Damit erreicht z.B. die TILO-6Z+™ eine Reichweite von bis zu 2,5km. Die TILO™ ist eines der wenigen Wärmebildgeräte, bei denen eine Vorsatzlinse Sinn macht. Denn nur durch den kleinen Pixelpitch des Sensors kann die Vorsatzlinse in einer geringen Größe verwendet werden, die praktisch kein Licht (Wärmestrahlung) "schluckt". Würde ein normales Wärmebildgerät mit einer so kleinen Vorsatzlinse ausgestattet werden, besteht die Gefahr, dass das Bild gerade bei schlechten Witterungsverhältnissen flau wird. Dies ist in etwa vergleichbar mit einem Fernglas, welches einen kleinen Objektivdurchmesser hat und in der Dämmerung eingesetzt wird.

Nachdem die Linse angebracht wurde, ist es jedoch sinnvoll, eine Kalibrierung durchzuführen. Dadurch wird das Bild erheblich verbessert. Hierzu wird die Linse auf eine möglichst gleichmäßige und raue Oberfläche gerichtet, die ungefähr die Umgebungstemperatur hat. Dann wird die Kalibrierung gestartet, die nur 0,5 Sekunden dauert. Bei Änderung der Kamera- oder Umgebungstemperatur kann die Kalibrierung wiederholt werden. Hierfür wird nur eine Taste betätigt.

 

Definition Reichweite

Wir werden oft gefragt, bis zu welcher Entfernung die verschiedenen TILOs™ für die Jagd zum Erkennen von Wildtieren eingesetzt werden können. Genaue Aussagen sind hier kaum möglich. Zu viele Faktoren spielen hier eine Rolle:

1. Witterung – bei feuchtem, diesigem Wetter oder gar bei Regen sinkt die Bildqualität von Wärmebildgeräten erheblich. Aber auch am Ende von langen Sonnentagen ist oft noch so viel Wärme in der Umgebung gespeichert, dass die Erkennungsreichweite verringert sein kann.
2. Bei der Erkennung von Tieren ist nicht nur die Silhouette hilfreich, sondern auch die Bewegung des Tieres. Bewegt sich das Tier kaum, wird auch die Erkennung schwierig.

Ähnliche Probleme hat man auch bei der militärischen Anwendung von Wärmebildgeräten, daher hat sich dort folgende Klassifizierung eingebürgert: Als Ziel dient hier üblicherweise der stehende 1,76m große Mann.

1. Entdecken: Wärmequellen ausfindig machen, welche noch nicht genau bestimmt werden können. Die Entdeckungsentfernung ist die am besten objektiv bestimmbare Entfernung, daher wird diese in der Regel als Leistungskennzahl unserer Geräte angegeben. Bei der TILO-6Z+™ und TILO-6M™ beträgt diese z.B. ca. 1000m.
2. Erkennen: Genauer definieren, um was es sich handelt. Ist es z.B. ein Mensch, ein Schwein oder ein Hirsch. Die Übung in der Interpretation des Wärmebildes trägt zur Reichweitensteigerung bei. Als Faustformel kann angenommen werden, dass die Erkennungsreichweite ungefähr ein Drittel der Entdeckungsreichweite beträgt. Bei der TILO-6Z+™ also max. 350m unter optimalen Bedingungen. 
3. Identifizieren: Eine besonders schwer zu messende Distanz. Es geht nicht darum, einzelne Personen zu identifizieren, sondern das festgestellt werden kann, zu welcher Armee ein Soldat gehört. Da dies individuell zu messen ist, haben wir auf eine Angabe der Identifikationsreichweite verzichtet.

 

 

KI-Bildaufbereitung

Viele kennen es, bei der Benutzung einer elektronischen Zoomfunktion fängt das Bild mit zunehmender Vergrößerung an zu „pixeln“, d.h. die einzelnen Bildelemente werden als immer größere Quadrate sichtbar. Das ist sehr störend und führt gerade bei sehr großen Zoomstufen (ab 8×) dazu, dass das Bild vom Betrachter kaum noch sinnvoll interpretiert werden kann. Um diesem Problem entgegen zu wirken, verfügen nun alle TILOs™ über eine spezielle KI-Bildaufbereitung (KI=Künstliche Intelligenz). Diese glättet das Bild in jeder Zoomstufe, sodass möglichst keine Pixel mehr sichtbar sind. So wird die Auflösung künstlich erhöht. Zwar ist auch ein solcher Algorithmus nicht in der Lage bei großen Zoomstufen ein perfekt scharfes Bild zu erzeugen, aber es hat sich gezeigt, dass der Betrachter mit einem unscharfen Bild viel mehr Anfangen kann, als mit einem verpixelten Bild der gleichen Auflösung. So kann der Nutzer bis zu 50% mehr Information des Bildes auswerten, was letztlich die Reichweite deutlich steigert.

Durch die KI-Bildaufbereitung ist die Zoomstufe 8× bei der TILO-6™ durchaus noch sinnvoll einsetzbar. Entsprechend die Zoomstufe 4× bei der TILO-3™-Serie.

 

Laufzeit

Die längste Batterielaufzeit haben Geräte der TILO-3™-Serie. Die TILO-6™ hat mit ihrem 640×512 Pixel Sensor einen deutlich höheren Verbrauch und daher bei gleicher Batterie eine kürzere Laufzeit. 

Je nach Anwendung gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, die Geräte mit Batterien, bzw. Akkus auszustatten.

 

Standardbatteriefach

Hier findet eine Batterie vom Typ CR123 Platz. Von Akkus in dieser Größe wird abgeraten, da sie eine zu geringe Laufzeit haben. In dieser Ausstattung wiegt die TILO-3Z+™ nur 100g und läuft 3:15h. Uns erreichten in letzter Zeit Berichte, dass diese Zeit angeblich nicht erreicht wird. Die Zeiten konnten aber bei uns immer nur bestätigt werden. Allerdings ist folgendes zu beachten:

1. Verwenden Sie gute Batterien. Das sind nicht unbedingt die teuersten. Die von uns vertriebenen Batterien haben einen mittleren Preis und eine sehr gute Laufzeit. Markenbatterien vom Typ Varta sind dagegen mit einer kürzeren Laufzeit verbunden.
2. Das Display sollte in einer der unteren Helligkeitseinstellungen betrieben werden.
3. Unsere Messungen wurden bei 20°C Raumtemperatur durchgeführt. Deutlich kältere Temperaturen können die Laufzeit verringern.

 

Battery-Extension

Durch den Austausch der Batteriekappe lassen sich zwei Batterien vom Typ CR123 einlegen. Dadurch erhöht sich die Laufzeit um mehr als das Doppelte. In diesem Fach lässt sich dann auch ein spezieller Akku (16650) einlegen, der ebenfalls eine deutlich längere Laufzeit erreicht. Es ist empfehlenswert, die TILO-6™ mit der Battery Extension zu betreiben, da somit eine angenehme Laufzeit erreicht werden kann. Daher ist dieses Zubehör auch im Standardlieferumfang der TILO-6™-Serie enthalten.

 

Externe Stromversorgung

Wenn's mal wieder länger wird kann mit der Externen Stromversorgung die TILO™ ca. 28h dauerhaft betrieben werden. Die Power Bank wird an einem handelsüblichen USB-Port aufgeladen. Es ist also eine kostengünstige Lösung. Bei Bedarf kann an das Kabel aber auch jede andere 5V Power Bank (Handyzubehör) angeschlossen werden.

 

 

 

Sensor-Kalibrierung

Da es sich bei der TILO™ um ein ungekühltes Wärmebildgerät handelt, muss der Sensor auf die eine oder andere Weise kalibriert werden. Die TILO™-Serien verwenden hierfür unterschiedliche Mechanismen. Sie werden im Folgenden erläutert:

 

Automatik Shutter / Automatische Kalibrierung

Hierfür wird ein kleines Plättchen mechanisch für 0,5s vor den Wärmebildsensor geklappt. Dann ist ein leises Klicken hörbar und für diesen Moment friert das Bild kurz ein. Vor dem Shuttervorgang erscheint am Bildrand ein kleines grünes Quadrat, um auf den bevorstehenden Vorgang hinzuweisen. Solange das Gerät noch nicht die Betriebstemperatur erreicht hat, findet dieser Vorgang häufiger statt. Danach nur noch alle 5–10 Minuten. Da der Shutter volle Batterien erfordert, kann es passieren, dass er bei fast leeren Batterien eingestellt wird. Darauf weist dann ein nicht ausgefülltes grünes Quadrat hin. Das ist kein größeres Problem, da es mit dem manuellen Shuttervorgang eine Alternative gibt.

 

Manueller Shutter / Manuelle Kalibrierung mit der Objektivklappe

Die Manuelle Kalibrierung wird durchgeführt, indem die Objektivklappe für mindestens 0,5s geschlossen, aber nicht verriegelt wird. Dadurch erfolgt eine Kalibrierung, die auch die Linse in den Vorgang mit einbezieht und somit sehr genau ist. Nachdem einmal eine manuelle Kalibrierung durchgeführt wurde, ist die Automatische Kalibrierung bis zum Neustart des Gerätes abgeschaltet. Die Manuelle Kalibrierung wird besonders aus folgenden Gründen durchgeführt:

1. Das Klicken des Automatik-Shutters wird als störend empfunden
2. Es soll Energie gespart werden (Batterielaufzeit)
3. Der Automatikshutter ist aufgrund einer niedrigen Batteriespannung deaktiviert
4. Es wird eine besonders hohe Bildqualität benötigt

Ein Sonderfall ist die Manuelle Kalibrierung bei Nutzung der Vorsatzlinse.

 

NUC-Softwareshutter

Die TILO-6™ verfügt nicht über einen Automatikshutter, sondern einen Softwarealgorithmus, der kontinuierlich das Bild optimiert. Dieser braucht nach dem Start eventuell einige Sekunden bis Minuten, um ein optimales Bild zu erzeugen. Um diese Zeit abzukürzen, kann zwischendurch auch jederzeit ein manueller Shuttervorgang durchgeführt werden.