Когда работает охлаждаемый инфракрасный тепловой детектор, его криоохладитель сначала снижает собственную температуру, благодаря чему сенсор имеет более высокую чувствительность, более высокую точность, меньшую погрешность и более широкий диапазон температур обнаружения при обнаружении цели. Благодаря высокой точности, малой погрешности и высокой чувствительности, охлаждаемая тепловизионная камера обеспечивает более надежные результаты обнаружения. С этой точки зрения неохлаждаемые инфракрасные тепловые датчики не могут достичь такого стандарта, особенно неравномерность неохлаждаемой инфракрасной фокальной плоскости оказывает большое влияние на погрешность измерения. Кроме того, существуют и другие технические различия, как указано ниже:
1) Относительное отверстие (F-число)
Неохлаждаемые инфракрасные детекторы фокальной плоскости снижают барьер для входа в мир тепловизоров. При сравнении охлаждаемых и неохлаждаемых тепловизоров необходимо обратить внимание на относительное отверстие (F-число) и условия использования.
Относительное отверстие тепловизора определяется F-числом инфракрасного детектора фокальной плоскости. Типичные значения относительного отверстия для охлаждаемых детекторов фокальной плоскости составляют от 1 до 4, в то время как неохлаждаемые детекторы фокальной плоскости имеют типичное F-число 1. Другими словами, для концентрации большего количества инфракрасного излучения на детекторе требуется инфракрасный телескоп с большой апертурой.
2) Скорость отклика
Охлаждаемые детекторы фокальной плоскости являются фотонными детекторами с высокой скоростью отклика (порядка 10-6 с), а общие неохлаждаемые инфракрасные детекторы фокальной плоскости являются тепловыми детекторами с низкой скоростью отклика (порядка 10-3 с). Производительность охлаждаемого детектора фокальной плоскости быстро снижается с увеличением частоты кадров. Например, когда частота кадров достигает 200 Гц, снижение производительности не очевидно. При 100 Гц тепловая чувствительность детектора значительно падает.
3) Условия использования
Скорость обнаружения общего охлаждаемого инфракрасного детектора фокальной плоскости на 2 порядка выше, чем у неохлаждаемого инфракрасного детектора фокальной плоскости. Когда производительность элементов детектора достигает определенного значения, количество элементов детектора играет основную роль в обнаружении протяженных целей, и разница в скорости обнаружения не очевидна. Но при обнаружении точечной цели цель сходится на детекторе фокальной плоскости только в одну точку изображения, и скорость обнаружения играет решающую роль в это время.
4) Вопросы объема, веса и стоимости
Для обнаружения дальних целей требуется инфракрасный телескоп с большим фокусным расстоянием, например, 150 мм. Поскольку типичное значение относительного отверстия неохлаждаемой инфракрасной фокальной плоскости равно 1, он изготовлен из дорогого монокристаллического германия, и апертура объектива инфракрасного телескопа также будет 150 мм, поэтому уменьшенный объем, вес и стоимость использования неохлаждаемого инфракрасного детектора фокальной плоскости могут быть компенсированы увеличенным объемом, массой и стоимостью инфракрасного телескопа.