Wärmebildtechnik kurz erklärt

Technik von Wärmebildkamears für die Jagd kurz erklärt
Pulsar Quantum 50HDs mit Videorecorder aus der Jagdpraxis

Die Funktionsweise einer Wärmebildkamera

Wärmebildkameras verarbeiten die für Menschen unsichtbare Infrarotstrahlung elektronisch. Das Microbolometer ist das Bauteil in der Wärmebildkamera, welches die IR Strahlung aufnimmt und umgewandelt weitergibt. Die weitere Elektronik rechnet diese Signale in ein Bild um. Aktuelle Microbolometer lösen Temperaturunterschiede von bis zu 0,05° Kelvin (bzw. Celsius) auf.

Die Unterschiede bei Microbolometer-Sensoren

In den aktuell zivil erhältlichen Wärmebildkameras sind ungekühlte Microbolometer verbaut. Ungekühlte Microbolometer-Sensoren sind entweder aus amorphem Silizium (a-Si) oder aus Vanadium Oxid (VOx) gefertigt.
A-Si-Sensoren sind in der Herstellung günstiger, dafür bieten VOx-Sensoren mit einer besseren Bildqualität auf.

Die Kalibrierung bei Wärmebildkameras

In der Anwendung stellt das von der Wärmebildkamera generierte Bild immer die in dem jeweils aktuellen Bildausschnitt vorhandenen Temperaturunterschiede dar. Je größer Temperaturunterschiede sind, desto größer ist auch der auf dem Bildschirm dargestellte Hell-Dunkel-Kontrast.
Sie Sensoren des Microbolometers werden im Gebrauch mit der Zeit unempfindlicher, das Bild wird unausgewogen. Daher muss der Sensor regelmäßig kalibriert werden. Das geschieht automatisch oder per Knopfdruck und das Gerät meldet sich nach einem kurzen Standbildmoment wieder mit einem kontraststarkem Bild zurück. 

Das Schliessen der Blende zum Kalibrieren ist in der Regel, je nach Modell, mit einem leisen Klicken oder Sirren verbunden, was aber vom Wild in der Jagdpraxis auch auf kurze Entfernung nicht wahrgenommen wird.

Die Sensorauflösungen von Wärmebildkameras

Die Sensorauflösung hat einen Einfluss auf den darstellbaren Detailgrad. Je Höher die Auflösung des Microbolometer-Sensors ist, desto detailreicher ist das Bild. Das bedeutet im Nahbereich mehr sichtbare Bilddetails und ein besseres Erkennen von Wild auf Entfernungen bis zu 1,5 Kilometer.
Folgende Pixel-Auflösungen sind aktuell (2019) gängig im Markt:

  • 160x120 - 0,02 Megapixel - Einsteigerklasse zum Detektieren von Wild
  • 240x180 - 0,04 Megapixel - Mittelklasse zum Identifizieren auf kürzere Distanzen
  • 320x240 - 0,08 Megapixel - Oberklasse zum Identifizieren bis mittlere Distanzen
  • 640x480 - 0,31 Megapixel - Profiklasse zum Ansprechen bis mittlere Distanzen

Die Pixelgröße von Microbolometer-Sensoren in µm (Pitch)

Die Detektorzellengröße wird in Mikrometer (µm) im Quadrat gemessen. Je kleiner das einzelne Sensor-Pixel ist, desto schärfer und kontrastreicher kann das Bild sein. Die Pixelgröße beeinflusst auch die notwendigen Größen des Linsensystems etc.. D.h. mit kleineren Sensor-Pixeln kann sind bei gleicher Auflösung kompaktere Wärmebildkameras möglich.

Die aktuellen Sensoren haben einen Pitch zwischen 25 und 12 µm.

Die Bildfrequenz von Wärmebildkameras

Die Bildwiederholrate bestimmt, wie flüssig und sauber das Bewegtbild beim Schwenken über den Bildschirm läuft. Es sind aktuell folgende Bildfrequenzen üblich:

  • 9 Hz       - deutlich ruckelndes Bild bei Schwenks
  • 25/30 Hz - flüssiges Bewegtbild, ggf. mit Bewegungsunschärfe bei schnellen Schwenks
  • 50 Hz     - Flüssiges Bewegtbild, auch bei schnellen Schwenks

Die Bildfrequenzen in Kino oder Fernsehen liegt bei 24 bis 25 Bildern pro Sekunde.

Die Brennweiten bei Wärmebildkameras

Wie bei Objektiven für Fotokameras werden Wärmebildkameras in verschiedenen Festbrennweiten angeboten. Von Weitwinkelobjektiven bis zum leichten Teleobjektiv. Durch die verschiedenen Sensorgrößen entsprechen die effektiven Brennweiten nicht immer den nominalen Brennweiten.

Die Wahl der Brennweite hängt vom Einsatzgebiet ab. Weitwinkel-Brennweiten unter 19mm sind eher für Waldreviere mit vergleichsweise kurzen Reichweiten geeignet. Die 30er Brennweiten sind ein ideal für ein ausgeglichenes Feld-Wald-Revier. Die 50er Brennweiten eignen sich eher für Reviere mittleren bis weiten Detektionsdistanzen. 

Aktuelle Wärmebildkameras werden in verschiedenen Festbrennweiten angeboten. Folgende Brennweitenbereiche sind aktuell üblich:

  • 13/18/19 mm - kurze Reichweite, breites Sichtfeld auf 100m
  • 35/38 mm      - mittlere Reichweite, mittleres Sichtfeld auf 100m
  • 50 mm           - weite Reichweite, enges Sichtfeld auf 100m

Der Zoom bei Wärmebildkameras

Die aktuell gängigen Wärmebildkameras am Markt haben eine feste Brennweite. Die angegebenen Zoomfaktoren sind also reine Digitalzooms. D.h. hier wird nur aus dem bestehenden Bildsignal ein Ausschnitt dargestellt. Dieser Ausschnitt ist unschärfer bzw. verpixelter, da sich sich weder das ankommende Infrarotsignal noch die Sensorauflösung ändern. Der Digitalzoom ist bei den aktuell gängigen Sensorauflösungen von max. 0,3 Megapixel nur geeignet, um sich auf einen Bildausschnitt zu konzentrieren.

Bildmodi einer Wärmebildkamera

Die vom Microbolometer empfangenen Infrarotsignale werden elektronisch weiterverarbeitet und anschliessend auf einem Display als Bilder wiedergegeben. Die Software, die die Signale umwandelt kann die Bilder für den Betrachter je nach Anwendung in verschiedenen Modi ausgeben:

  • Red-Alert - farbige Darstellung der Temperaturbereiche. z.B. von rot (warm) zu blau (kalt). So ist eine differenziertere Temperaturbestimmung möglich.
  • Black-Hot - warm ist schwarz, kalt ist weiß dargestellt. Die Abstufungen dazwischen in Graustufen
  • White-Hot - warm wird weiß, kalt schwarz dargestellt. Die Abstufungen dazwischen in Graustufen - ideal für die Jagd

Wärmebildkamera: Erleuchtung bei Tageslicht

Wärmebildkamera in der Jagdpraxis - das Bestätigen von Wild mit Wärmebildtechnik am Tag
Vergleich Anblick eines Rehbockes mit sichtbarem Licht und mit der Infrarotsignatur

Das Thema Wärmebildtechnik auf der Jagd ist in aller Munde

Ob verteufelt oder als Lösung für alles angepriesen, Fakt ist: Das Interesse am Thema ist riesig. Auf unseren  Vorträgen, Lehrgängen oder an unserem Messestand gibt es neben Fragen zu Produkten oder nach Tipps für die Praxis ein immer wiederkehrendes und intensiv nachgefragtes Thema:

Kann man Wärmebildkamera auch tagsüber einsetzen?

Kurz und knapp: Ja -  denn anders als Nachtsichtgeräte macht die Wärmebildtechnik ja kein Licht respektive Restlicht sichtbar, sondern die unterschiedlichen Temperaturgrade der Umgebung. Die sind auch am Tag unterschiedlich und der Wildkörper dadurch in der Umgebung auch tagsüber sichtbar, im Winter natürlich besser als im Sommer, denn dann ist der Unterschied zwischen Umgebungs- und Körpertemperatur größer.

Die Frage könnte also auch lauten: Kann man Wärmebildkamera auch im Sommer einsetzen? Antwort: ja, das geht problemlos.

Ich selbst nutze die Technik nun seit Jahren und gehe inzwischen überhaupt nicht mehr ohne Wärmebildkamera auf Jagd. Egal ob Ansitz, Pirsch, Drückjagd oder Nachsuche, ob am Tag oder in der Nacht: Die Wärmebildkamera  ist immer dabei.

Warum?

Weil man einfach viel mehr sieht, was selbst das geschulteste Auge übersehen würde, und weil man in gewissen Situationen viel eher auf Wild vorbereitet ist. Die Chance liegt darin, das Wild auch dann zu sehen, wenn wir der Tarnung oder der nur minimalen Sichtbarkeit des Wildkörpers wegen sonst ohne die Funktion eines Wärmebildkameras kaum eine Chance hätten, das Stück zu entdecken. Denn der Temperaturunterschied ist häufig größer als die sichtbare Farb- oder Bewegungsabweichung zwischen Wild und Deckung.

Ein erstes gutes Beispiel ist die Rehwildjagd an einem Weizenschlag im Sommer

Die Ernte steht kurz bevor, die Ähren sind schon voll, das Getreide ist also rehhoch. Wenn ich das Feld in der Hoffnung abglase, irgendwo ein Paar Lauscher zu entdecken, so fällt mir das aufgrund der sich im Wind wiegenden Weizenähren schon sehr schwer. Nehme ich aber das Wärmebildkamera zur Hand erkenne ich selbst im Hochsommer aufgrund des bestehenden Temperaturunterschiedes sofort jeden Lauscher, der aus dem Ährenmeer rausschaut, und kann mich gezielt vorbereiten. Das heißt, dass ich nicht überrascht werde, wenn das Stück plötzlich auf der Fahrspur steht und die Chance eines übereilten Schusses deutlich verringert wird.Ein weiteres Beispiel ist die Pirsch auf den Bock zur Blattzeit. Wenn ich im Juli oder August tagsüber eine Dickung anpirsche, an deren Rand sich der Bock niedergetan hat, stehen meine Chancen mit einem Wärmebildkamera wirklich gut, dass ich ihn sehe, bevor er mich sieht, sodass ich meinen Standort zum Blatten sehr viel besser wählen kann.

Kommen wir zu den Sauen

Dank Wärmebildtechnik lässt sich die Sommerpirsch auf Sauen an bekannten Suhlen auf größere Entfernungen bewerkstelligen, ohne dass ich Gefahr laufe, die Rotte gleich hochzumachen.Auch an einem Wildacker habe ich gute Chancen zu erkennen, von wo genau die Geräusche kommen, denn auch hier besteht häufig nur ansatzweise Sichtkontakt, den ich ohne Wärmebildtechnik nicht erkannt hätte.

Zudem beschränkt sich der kombinierte Einsatz von Wärmebildtechnik und Drohnen nicht nur auf die Kitzrettung, wo er sich deutlich erfolgreicher zeigt als das personen- und zeitaufwändige Absuchen per Durchgehen oder sogar der Drohnenflug mit einer Kamera. Beispielsweise ist auch das Abfliegen von Maisschlägen oder Wild­äckern mit einer mit Wärmebildkamera bestückten Drohne doch um einiges Erfolg versprechender und erspart einem die Mobilisierung von Schützen und Hundeführern, wenn gar nichts der Frucht steckt.

Grenzen der Wärmebildtechnik

Trotz all dieser positiven Möglichkeiten muss jedoch auch gesagt werden, dass eine Wärmebildkamera am Tage und im Sommer natürlich auch seine Grenzen hat. Es ist kein Röntgengerät, was für uns vor allem bedeutet, dass wir einen direkten Sichtkontakt zum Stück brauchen. Schauen also keine Lauscher aus dem Weizen oder Teller aus den Wildäsungspflanzen, werden wir dem Stück auch mit einem Wärmebildkamera nicht ansichtig werden.

Und ja, die große Wärme im Sommer macht den Einsatz eines Wärmebildkameras nicht einfacher. Umrisse werden unklarer und auch Objekte wie große Steine heizen sich auf und geben eine Wärmesignatur ab, die schnell für einen Wildkörper gehalten werden kann. All diese Punkte sind aber mit einer sich einstellenden Erfahrung auszugleichen und stehen in keinem Vergleich zu den großen Vorteilen, die uns die Wärmebildtechnik bringt.

All diese Vorteile jedoch haben selbstverständlich einen Einfluss auf unsere Bejagungsstrategien. Man muss sich beim Kauf gut überlegen, wie die aktuelllen Bejagungsstrategien angepasst werden müssen, um die Technik optimal nutzen zu können. Aus diesem Grund haben wir das bundesweite Seminar „Schwarzwildbejagung Heute“  entwickelt.

Die Art und Weise wie man jagt ändert sich zwangsläufig

Der Struktur des Revieres, in dem die Wärmebildkameras einsetzt werden sollen, hat einen Einfluss darauf, welches Gerät wir brauchen. Nicht jeder braucht ein Gerät aus der 4.000 Euro Klasse. Die Erkenntnis, dass vielen Jägern günstigere Geräte reichen, ist immer wieder ein Aha-Erlebnis bei von uns durchgeführten Beratungen. Aber auch, wenn man sich für eine günstigere Wärmebildkamera entschieden hat, sollte man sich genau informieren, da es im unteren Preissegment leider auch in der Jagdpraxis untaugliche Geräte gibt.

Carsten Zulauf, Wärmebildkamera-Experte für die Jagd vom Jagdservice Franken, Betreiber von Sauenpirsch.de
Carsten Zulauf, Wärmebildkamera-Experte für die Jagdpraxis

Fazit

Wärmebildtechnik bei Tag ist absolut sinnvoll. Es gilt aber sich gut beraten zu lassen und sich auch über den nächsten Schritt, die daraus resultierenden Bejagungsstrategien, zu informieren.

www.jagdservice-franken.de

Wärmebildkamera - nie mehr ohne!

Wärmebildgeräte werden in der Jagdpraxis inzwischen häufig eingesetzt
Wärmebildkamera mit Rotfilter für den jagdlichen Einsatz

Ein Jahr unterwegs mit der Wärmebildkamera

Ich habe die nicht unerhebliche Investition in die Wärmemebildkamera Quantum Pulsar HD50s nicht eine Sekunde bereut. Die Wärmebildkamera hat mir auf der Jagd in dem vergangenen Jahr viele tolle, spannende und auch überraschende Momente beschert.

Man geht nie Heim ohne Anblick gehabt zu haben

Es gab immer viel zu sehen und es verging keine Pirsch und kein Ansitz ohne Anblick - und wenn es nur eine Feldmaus war. Oft blieb der Finger bei der Jagd auf Schwarzwild gerade. Bei vermeintlich einzeln kommenden Stücken zeichneten sich schon mal die bei Dunkelheit sehr kontrastarmen Rückenlinien von Frischlingen im hohen Gras mit Hilfe der Wärmebildkamera deutlich ab. Ein Highlight war eine Frischlinge säugende Bache auf 15 im Bestand.
Genauso oft ergaben sich aber auch jagdliche Chancen. Man sieht das Wild wesentlich früher, als einen selbst eräugen kann. Man hat so die Möglichkeit, sich in Ruhe nach Wind und Wetter eine Strategie zurecht zu legen, wie zum Schuss kommen könnte.

Alles im Allem ergibt sich einem erstmal ein ziemlich gutes Bild über die Wildbestände und -bewegungen im Revier. Ob Hasen, Rehwild, Raubwild oder Schwarzwild - es macht einfach Spaß ungestört und vor allem nicht störend beobachten zu können.

Ansprechen mit der Wärmebildkamera ist anders

Für das Ansprechen speziell von Schwarzwild und die Entfernungseinschätzung mit dem Quantum Pulsar HD50s braucht man Übung. Die 2,8fache Standardvergrösserung spielt einem zu Anfang ab und an mal einen Streich. Das mag aber auch daran liegen, daß ich die negative Bilddarstellung im Pulsar nutze (warm ist heller, kalt dunkler), was eben nicht der normalen Sehgewohnheit entspricht.

Eine Unterscheidung zwischen Bache und Keiler anhand der Infrarotsignatur gestaltet sich anders als bei Licht. Die Haare des Pinsels zeichnen sich hier nicht ab, dafür sind z.B.die Steine (von hinten) ggf. gut zu erkennen, die Striche der Bache aber bis dato nicht. Aber auch hier gilt wie bei Licht: beobachten und lernen.

Gezielter Anpirschen

Wenn Wind und Licht stimmen kann man sich aber sehr gut an das Schwarzwild ranpirschen - Distanzen unter zehn Metern waren oft kein Problem. Wenn dann das Glas auf der Büchse genug Dämmerungsreserven hat, dann hat man gute Chancen auch zum Schuss zu kommen. Zu kurz sollte die Distanz aber nicht werden. Ich hatte mich einige Male in der Entfernung verschätzt, war zu nah dran und konnte nur noch verharren und das Stück ziehen lassen. Jede Bewegung hätte mich verraten und die Chance zum Schuss zu kommen war Null. Dafür gibt es dann aber immer einiges zu beobachten und zu lernen bis die Stücke weiter zogen.

Was noch zu beachten ist 

Selbst auf der niedrigsten Helligkeitsstufe beleuchtet die Wärmebildkamera im Dunkeln Kleidung, Ausrüstung und am Ende auch das helle Gesicht sichtbar. Zusätzlich verliert das genutzte Auge seine Fähigkeit im Dunkeln zu sehen. Theoretisch wäre letzeres weniger problematisch, weil ich für das HD50s ausschliesslich das linke Auge nutze, praktisch fehlt dem Sehzentrum im Gehirn das linke Bild für ein kontrastreicheres 3D Bild.
Diese beiden Probleme liessen sich einfach und nachhaltig durch den Rotlichtfilter-Einsatz lösen. Lediglich bei einem längeren Aufenthalt im Regen kam es mal vor, dass der Rotlichtfilter-Einsatz von innen beschlug. Meine Rotlichtfilter-Einsätze für Wärmebildkameras gibt es unter schnellverstellhebel.de

 

Als Zubehör empfehle ich den seperat erhältlichen Tragegurt, nur so hat man schnell zwei Hände frei, wenn sich abzeichnet, daß es gleich losgeht.