In Abschnitt 3.2.4 wurde der theoretische
Temperaturverlauf der Intensität des Kamerabildes eines grauen
Strahlers hergeleitet (3.21). Die Proportionalitätskonstante
ist a priori unbekannt, da sie von verschiedenen
Bauteilen, wie z. B. der Ausleseelektronik
des CCD-Chips, der nachfolgenden Verstärkerelektronik und dem
Analog-Digital-Wandler der Kamera abhängt. Zusätzlich
ändert sich
während des Betriebs der Kamera und
bei schwankender Umgebungstemperatur.
Weitere Unbekannte stellen eventuelle Nichtlinearitäten bei der Umwandlung und der Offset des Signals dar. Dieser setzt sich aus einem Offset der Signalumwandlung in der Kamera und der, in Abschnitt 3.2.2 beschriebenen, additiven Verfälschung des Strahlungsflusses durch äu\3ere Einflüsse zusammen.
Um eine Temperaturmessung mit der Infrarotkamera durchführen zu
können, mu\3 der tatsächliche Temperaturverlauf des
Kamerabildes experimentell ermittelt werden. Dabei wird
für Oberflächen verschiedener Temperaturen das Kamerasignal
gemessen und damit eine Kalibrierkurve erstellt. Aus Abbildung
3.9 ist ersichtlich, da\3 sich der theoretische
Verlauf des Signals S der Kamera in guter Näherung mit einem
Polynom
2. Grades approximieren lä\3t:
Daher genügt es die Werte der Eichkurve für drei
verschiedene Temperaturen zu messen. Die Umkehrfunktion
von S liefert die gewünschte Kalibrierkurve T(S), die
einem gemessenen Signal der Kamera eine Temperatur zuordnet.
Als Umkehrfunktion von S(T) wächst T mit der Wurzel des Signals S (3.25).
Innerhalb des engen Temperaturbereiches der Objekte, die
von der Kamera gemessen werden (
C), kann die
Wurzelfunktion auch als Polynom 2. Grades genähert werden.
Dies ergibt den gesuchten Zusammenhang:
Die drei Messungen des Signals S für die Temperaturen 
,
und 
liefern das lineare Gleichungssystem
Die Parameter 
, 
und 
der Kalibrierkurve ergeben sich
damit zu:
Bei einem Infrarotscanner wird mit einem einzelnen Sensorelement der Fläche dA die gesamte Fläche A der Bildebene abgescannt und so ein Bild erzeugt. In diesem Fall genügt es eine kleine Kalibrierquelle zu verwenden, da nur ein Sensorelement kalibriert werden mu\3. Gleichung (3.27) mu\3 nur einmal gelöst werden.
Im Falle einer Infrarot-CCD-Kamera mu\3 für jedes einzelne
Sensorelement des Detektorarrays eine Kalibrierkurve bestimmt
werden, da jedes einzelne einen Detektor mit unterschiedlicher
Kennlinie darstellt. Die Parameter , und
hängen daher von der Position 
eines Pixels im
Kamerabild ab und aus (3.26) wird:
Für den Chip der Amber Radiance
1 Kamera mit
256
256 Sensorelementen müssen 65,536
verschiedene Kalibrierkurven nach (3.27) berechnet werden.
Dies wurde in dem verwendeten
Bildverarbeitungsprogramm
automatisiert:
Für drei verschiedene
Temperaturen werden jeweils 100 Bilder der Oberfläche des
Kalibrierkörpers (siehe Abschnitt 3.3.1) aufgenommen.
Diese werden gemittelt, um das Rauschen zu unterdrücken. Die
drei Mittelwertbilder werden, zusammen mit drei weiteren
Bildern, welche die mit einem Thermometer gemessene Temperatur der Oberfläche enthalten,
abgespeichert.
Um ein beliebiges Bild der Infrarotkamera in ein Temperaturbild
umzurechnen, werden die drei Bildpaare als Stützpunkte einer
quadratischen
Interpolation verwendet, die nach (3.27) und (3.28)
für jedes
Pixel das Kamerasignal in eine Temperatur umrechnet (Operator
IpolPoly, [Heurisko]).
Nach dieser Kalibrierung werden Inhomogenitäten im Bild
korrigiert, da für jedes einzelne Pixel der tatsächlich
empfangene Strahlungsflu\3 der tatsächlichen Temperatur
zugeordnet wird. Wenn der Kalibrierkörper eine homogene
Oberflächentemperatur hat, so zeigt jedes Pixel nach der
Kalibrierung dieselbe Temperatur, wenn die Kamera auf eine
andere homogene Oberfläche gerichtet wird. Es ist daher
wichtig, die Oberflächentemperatur des Kalibrierkörpers über
den gesamten, für die Kamera sichtbaren Bereich, homogen zu halten.
Au\3erdem mu\3 sie genau me\3bar sein, um mit der Kamera
eine quantitative Temperaturmessung durchführen zu können. Die
Oberfläche des Kalibrierkörpers sollte weiterhin eine
Emissivität 
aufweisen, d. h. einen
schwarzen Strahler so gut wie möglich approximieren.
Nur so wird gewährleistet, da\3 die Kamera die Temperatur der
Oberfläche sieht und nicht einen verfälschten Strahlungsflu\3
durch reflektierte Streustrahlung unbekannter Temperatur.
Diese Anforderungen haben zu der Entwicklung einer speziellen Kalibriereinrichtung geführt, die im folgenden vorgestellt wird.