Xinfrared XTHERM II T2S Plus im Test – Bezahlbare semi-professionelle Infrarot-Kamera für Smartphones und den mobilen Einsatz | 20% Black Friday Rabatt

Die Xinfrared T2S Plus gilt als einer der Pioniere unter den Wärmebildkameras für Smartphones mit einem brauchbaren 8-mm-Makroobjektiv. Dieses spezielle Design ermöglicht es Benutzern, detaillierte thermische Bilder von Objekten auch aus nächster Nähe zu erfassen, was besonders nützlich ist, um Wärmeverluste, den Zustand von Isolierungen, elektrische Probleme und Details oder Schäden an Leiterplatten und deren Komponenten zu identifizieren.  Das herausragende Merkmal dieser Kamera ist das fokussierbare 8-mm-Makroobjektiv, das eine Vergrößerung des Motivs ermöglicht.

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Und wer ist bitte schön Xinfrared?  Dabei handelt es sich um ein Consumer-Brand von InfiRay, einem Hersteller, der sich auf Infrarot-Kameratechnologie spezialisiert hat. Zu den Produkten gehören verschiedene Infrarot-Kameras im mobilen Bereich, darunter Modelle, die speziell für Smartphones entwickelt wurden. Die Kameras werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, von der Gebäudediagnostik bis zur Hardware-Inspektion. Soweit die Theorie.

Da auch das verbaute Bolometer der Xinfrared T2S Plus deutlich mehr leistet als die kleinen 80 x 60 Bolometer der übliche Smartphones mit den günstigen FLIR Chips war meine private Neugier natürlich geweckt. Kann diese Kamera in bestimmten Situationen vielleicht sogar meine extrem teure, aber leider auch kabelgebundene Kameratechnik ersetzen? Ich suche schon länger nach einer Ergänzung, also hat das alles auch einen sehr praktischen Hintergrund für mich. Ich habe den heutigen Selbstversuch deshalb genauer beschrieben und auch die Kamera vorher kalibriert, denn sie kann deutlich mehr als das, was man in den üblichen Influenzer-Videos oder Blogs als PR-Halbwissen kredenzt bekommt.

Zur App komme ich deshalb auch noch in einem speziellen Kapitel zurück, denn nur mit den richtigen Einstellungen kann man auch relativ genau messen und nicht nur schätzen, wo heiße und kalte Punkte liegen. Und überhaupt – um Leichtsinnige mal etwas vor der allzu bequemen Nutzung abzuschrecken und sie gleichzeitig dazu zu motivieren, sich endlich mal schlau zu machen – habe ich noch eine kurze technische Erklärung der verwendeten Technik vorangestellt. Wem das dann immer noch nicht reicht, der sei auf den verlinkten Grundlagenartikel auf der letzten Seite verwiesen.

Lieferumfang und Zubehör

Die Kamera und ihr Zubehör wurden sicher in einer gut gepolsterten Box geliefert. Die Xtherm II T2S+ wiegt 18 Gramm und hat die Maße 26 Millimeter in der Breite, 26 Millimeter in der Höhe und 24,2 Millimeter in der Dicke. Im Lieferumfang enthalten sind eine kleine, gepolsterte Aufbewahrungstasche, ein Lightning oder Typ-C Verlängerungskabel sowie eine Kurzanleitung und Aufkleber, die kein Mensch braucht. Ein begleitendes Softwarepaket, das man sich selbst herunterladen muss, bietet die notwendigen Werkzeuge, um die geeigneten Optionen auszuwählen und die resultierenden Fotos und Videos aufzunehmen.

Kamera-Details zur T2S Plus und theoretische Grundlagen eines Bolometers

Das 18 Gramm schwere Modell T2S Plus verfügt über ein Sensorarray mit 256 x 192 Sensoren, welches das grundlegende Wärmebild erzeugt. Diese kompakte Kamera ist mit einem 12 μm Infrarot-Detektor und einem integrierten, verstellbaren 8 mm Makro-Objektiv ausgestattet. Das damit dargestellte Bild gibt ja am Ende auch die Detailgenauigkeit des thermischen Detektors wieder. Infrarot-Auflösungen variieren in der Regel zwischen 80 x 60 und 640 x 480 Pixeln. Bilder mit höherer Auflösung enthalten mehr Informationen, was die Messgenauigkeit erhöht.

Kameras mit einer Auflösung von 80 x 60 Pixeln sind ausreichend, wenn man nahe am zu inspizierenden Objekt arbeitet. Für die Messung kleinerer Ziele aus größerer Entfernung ist jedoch eine bessere thermische Auflösung erforderlich. In diesem Wellenlängenbereich sind ungekühlte photoelektrische Detektoren grundsätzlich nicht verfügbar. Da im Mittleren Infrarot das Strahlungsmaximum bei Stoffen mit Temperaturen liegt, die auf der Erde natürlich vorkommen, werden mit Bolometerarrays Thermokameras entwickelt, die ohne Kühlung arbeiten und kalibriert werden können, so wie eben bei der T2S Plus.

Infrarot-Kameras sind spezialisierte Geräte, die in der Lage sind, Wärmestrahlung zu detektieren und in visuelle Bilder umzuwandeln. Diese Kameras sind unerlässlich in Bereichen wie der Gebäudediagnostik, der industriellen Inspektion und der Sicherheit. Zwei wichtige Parameter, die die Leistungsfähigkeit einer Infrarot-Kamera bestimmen, sind NETD (Noise Equivalent Temperature Difference) und MRTD (Minimum Resolvable Temperature Difference). Während NETD die kleinste Temperaturdifferenz angibt, die die Kamera unter idealen Bedingungen erkennen kann, beschreibt MRTD die minimale Temperaturdifferenz, die ein Objekt von seiner Umgebung haben muss, damit es von der Kamera noch unterscheidbar ist. Die richtige Fokussierung ist entscheidend, um klare und präzise thermische Bilder zu erhalten. Ein unscharfes Bild kann zu falschen Interpretationen und Messungen führen.

Ein weiterer kritischer Faktor bei Infrarot-Detektoren, insbesondere bei Bolometern, ist die Pixelgröße. Die Größe der Pixel kann die räumliche Auflösung und die Empfindlichkeit des Detektors beeinflussen. Kleinere Pixel können feinere Details abbilden, während größere Pixel in der Regel empfindlicher gegenüber Temperaturänderungen sind. Das Verständnis dieser Parameter und ihrer Bedeutung ist entscheidend für die optimale Nutzung und Interpretation von Infrarot-Kameraergebnissen. Die T2S Plus ist da eigentlich mit den 12 μm Pixelgröße für jeden Sensor der Bolometer-Matrix ein recht gut gelungener Kompromiss. Der NETD liegt bei ≤60mK @ 25 °C, F#1.0 und die MRTD bei ≤500 mK @ 25 °C, F#1.0. Das ist für so eine kleine Kameralösung durchaus brauchbar. Temperaturen können bei der T2S Plus zudem an einem einzelnen Punkt, über die Länge einer Linie oder innerhalb eines Rechtecks erfasst werden, das so dimensioniert ist, dass es einen bestimmten Bereich abdeckt.

Solche Bolometerarrays dienen zur Detektion von Infrarotstrahlung, insbesondere des Mittleren Infrarotes (MIR) und um Temperaturänderungen zu messen, die durch einfallende elektromagnetische Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, verursacht werden. So ein Detektor funktioniert, indem er die Temperatur eines temperaturabhängigen Widerstandsmaterials, oft eines Halbleiters oder Metallfilms, erhöht, wenn er von Infrarotstrahlung getroffen wird. Diese Temperaturerhöhung führt zu einer Änderung des elektrischen Widerstands des Materials, die dann wiederum gemessen und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.

Dieses Signal wird danach weiter verstärkt und verarbeitet, um ein thermisches Bild zu erzeugen, das die Temperaturverteilung des beobachteten Bereichs darstellt. Bolometer zeichnen sich durch ihre hohe Empfindlichkeit aus und können ein breites Spektrum von Infrarotwellenlängen detektieren. Ein weiterer Vorteil von Bolometern ist, dass sie im Gegensatz zu einigen anderen Infrarot-Detektoren keine aktive Kühlung benötigen, was sie kompakter und kostengünstiger macht. Ihre schnelle Reaktionszeit ermöglicht es ihnen, Temperaturänderungen in Echtzeit zu erfassen, was sie für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich macht. Jedoch gibt es noch ein kleines Aber in Bezug auf die Temperaturempfindlichkeit des Bolometers, aber dazu komme ich gleich noch.

Vorteile und Nachteile mobiler Lösungen und eingebauter Smartphone-Kameras

Infrarot-Kameras in Smartphones sind in den letzten Jahren immer beliebter geworden, da sie eine Vielzahl von praktischen Anwendungen bieten. Allerdings wird auch viel Unfug damit getrieben und man glaubt etwas zu messen, was den Begriff Messung eigentlich gar nicht verdient. Meist sind es aber nur grobe Schätzungen, weil die kleine Matrix mit nur wenigen Messpixeln, eine mangelnde Fokussierung und die eingeschränkten Funktionen bzw. Einstellungen in der Software gar nicht mehr hergeben. Glaube statt wissen, das ist meist leider so und führt immer wieder zu netten Irrungen und Wirrungen.

Ja, mobile Lösungen haben auch Vorteile. Die Integration in ein Smartphone macht die Infrarot-Kamera z.B. extrem tragbar und jederzeit verfügbar. Sie kann für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, von der Überprüfung von Wärmelecks in einem Haus bis hin zur nächtlichen Fotografie. Für so etwas reicht das Gebotene meist aus. Durch die Integration in ein Smartphone können Benutzer intuitive Apps nutzen, um Bilder zu analysieren und zu teilen. Die Massenproduktion und Integration in Smartphones kann die Kosten für den Einzelnen im Vergleich zu eigenständigen Infrarot-Kameras reduzieren. Allerdings gibt es auch gewichtige Gründe, die gegen so eine integrierte Lösung sprechen.

Die Qualität der Infrarot-Bilder von Smartphone-Kameras ist bei weitem nicht so hoch wie die von professionellen Stand-Alone-Infrarot-Kameras. Einige erweiterte Funktionen, die in professionellen Infrarot-Kameras verfügbar sind, fehlen fast immer in solchen günstigen Smartphone-Versionen. Die Verwendung der Infrarot-Kamera kann zudem auch den Akku des Smartphones schneller entleeren und die Integration zusätzlicher Sensoren in ein Smartphone kann zu Kompromissen bei anderen Funktionen oder der Größe des Geräts führen. Außerdem kommt hier noch ein ganz wichtiger Punkt, den ich schon angedeutet hatte: Smartphones können bei intensiver Nutzung heiß werden, was die Genauigkeit der Infrarot-Kamera dann als Folge extrem beeinträchtigen kann!

Mobile Infrarot-Kameras in Smartphones bieten eine bequeme und vielseitige Möglichkeit, die Welt aus einer anderen Perspektive zu sehen. Während sie viele Vorteile bieten, sind sie nicht unbedingt ein Ersatz für spezialisierte Geräte in professionellen Anwendungen. Es sei denn, man macht sie als externe Lösung ansteckbar wie to T2S Plus, die für USB-C und Lightning, Android,  iOS und sogar Windows angeboten wird. Dann hat man weder den Negativeffekt der Erwärmung durch das Smartphone noch die Probleme mit dem Platz und einer brauchbaren Optik samt manueller Fokussierung. Wenn dann auch die App stimmt und man mit externen Kabeln auch noch den Anschluss verlängern kann (z.B.) für einen Mikroskopständer, dann wird so etwas auch für mich interessant. Womit sich der Kreis schließt und ich auf die Kamera als solche zurückkommen kann. Aber man sollte schon einmal darüber gesprochen haben.

Technische Daten

Neben dem Hersteller-Link habe ich Euch hier noch den Auszug aus dem Datenblatt angehängt und die Werbung mal frech herausgeschnitten. Ich bekomme ja kein Geld dafür 😀

datasheet-t2s-t2l-thermal-camera-for-smartphone