Usuari:Mcapdevila/Visió nocturna

La visió nocturna és l'habilitat de veure en entorns que estan en baixos nivells d'il·luminació. Moltes espècies posseeixen aquesta habilitat, fins i tot l'ésser humà. No obstant això, per a aquest l'habilitat es presenta de manera molt limitada, i llavors l'home necessita aparells sofisticats per a millorar la seva percepció. És important distingir les diferències entre intensitat lluminosa i la longitud d'ona. L'ull humà pot veure sempre que:

1. La intensitat del focus lumínic es trobi per sobre d'uns 700 °C: el ferro a 20 °C no emet llum visible per l'ull humà; per veure-ho es necessita una font de llum els raigs es reflecteixin en el ferro i siguin percebuts pels nostres ulls. Tot i això, si en lloc de trobar-se a 20 °C estigués a 1000 °C es percebria la llum del ferro a ull nu, sense necessitat de fonts de llum.
2. La longitud d'ona pertanyi a l'espectre visible (llum visible): l'ull humà capta una banda estreta de l'espectre electromagnètic. L'espectre abasta des dels raigs còsmics fins a les ones de ràdio. S'ordenen per longitud d'ona o freqüència.

Diagrama representant l'espectre electromagnètic en funció de les diverses longituds d'ona. En el centre, el rang de la llum visible que va del violeta al vermell.

Les càmeres de visió nocturna es basen a amplificar la intensitat o captar longituds d'ona no visibles per l'ull humà però sí per altres sensors. Vet aquí alguns exemples de càmeres convencionals:

• La càmera tèrmica: amplifica la intensitat: mostra les diferents temperatures amb colors diferenciats.

La llum emesa pel gos a temperatura ambient és massa feble com per a ser percebuda pels ulls humans. No passa el mateix amb una càmera de visió tèrmica

• La càmera infraroja: capta llum infraroja o part d'aquesta, generalment del NIR (Near InfraRed), 75-2 micròmetres. Un gran nombre de càmeres de visió nocturna es recolzen sobre aquest sistema i el complementen amb il·luminació extra.

  

  Les càmeres infraroges tenen àmplia difusió pel seu baix cost.

• La càmera TIR (Thermal InfraRed): mostra llum en l'espectre des dels 3-15 micròmetres. Aquest rang de l'infraroig és detectat per sensors molt cars. Destaquen per mostrar als mamífers com bombetes mentre a la resta del medi fosc. Això es deu al fet que la llum irradiada pels éssers vius, en funció de la seva composició hidrocarburs, es troba al voltant dels 10 micròmetres.

Visió nocturna artificial

Hi ha aparells que faculten veure en entorns sota certes circumstàncies que impedeixen la visió humana normal (foscor, boira, etc.).

Càmera tèrmica

Faculta la visió humana per veure la radiació infraroja o altres longituds d'ona emesa des dels cossos. Els diferents nivells d'aquesta radiació percebuda, traduïdes com temperatura s, són interpretats per una pantalla com imatges. A cada rang de temperatura perceptible per la càmera infraroja se li assignarà un color o matís específic en la imatge mostrada. Llavors el major rang de temperatura perceptible i rangs superiors es mostraran blancs. En canvi, els rangs de temperatura inferiors al menor rang perceptible es mostraran negres. Els altres rangs de temperatura perceptibles, que estiguin entre el major rang perceptible i el menor rang perceptible es mostraran de diferents colors: Groc, ataronjat, vermell i blau, els matisos mostren rangs més específics. Els colors no corresponen a cap fenomen òptic, sinó que són assignats arbitràriament pels fabricants de les càmeres. Tot i mostrar colors a les imatges, les càmeres infraroges han detectors que perceben una sola longitud d'ona infraroja. Com que aquests aparells no perceben la llum visible, s'utilitzen per rastrejar cossos calents en les tenebres, a través del fum, la boira o sota del sòl.

Càmera amplificadora de llum

Dóna suport a la visió humana per veure en entorns amb tan baixos nivells d'il·luminació que l'ull humà no detecta, o en altres paraules, permeten veure en la foscor. Són inútils per veure en tenebres, sense utilitzar fonts d'il·luminació invisible a l'ull humà nu. Els amplificadors de llum de les primeres generacions enlluernaven i podien arribar a causar danys a la vista en percebre nivells de llum que l'ull nu veu amb facilitat, com els fogonades o llocs lluminosos. En l'actualitat gairebé tots els models s'apaguen quan es supera un determinat llindar. Els models més recents i de gamma alta incorporen la funció "Autogating" i permeten seguir veient amb llum de dia. Les càmeres amplificadores de llum mostren una imatge més realista de l'entorn percebut comparades amb les càmeres infraroges, perquè les intensitats lluminoses dels cossos mostrats en pantalla són corresponents a la intensitat òptica veritable i no a la temperatura com en el cas de la càmera tèrmica. Aquest realisme d'imatges els fa més convenients per a la majoria dels seus usuaris que generalment no necessiten rastrejar un cos per la seva temperatura, sinó per la seva molt baixa il·luminació. Consta de diversos components en el seu interior, el dispositiu amplificador de llum, un col·limador, algunes lents i miralls.

Equips portàtils de visió nocturna

Imatge a través d'un equip de visió nocturna. Soldats nord-americans en una missió a Iraq.

Aquests aparells que proporcionen la visió nocturna artificial són càmera s portàtils que, se subjecten amb les mans o es cenyeixen al cap a l'altura dels ulls. Les manuals són videocàmera sobre càmeres fotogràfiques, mentre que les semblants a ulleres s'utilitzen exclusivament per veure. També hi ha càmera amplificadores fetes a manera de mira telescòpica, muntables en fusell és, usades per a atacs nocturns.

Algunes càmeres amplifiquen la llum i altres diferents perceben únicament radiació infraroja. De fet, el més freqüent és que amplifiquin molt l'espectre visible normal i una mica menys l'infraroig proper.

Inclouen fonts d'il·luminació invisible a l'ull humà en freqüències d'infraroig pròxim. Les de 840nm poden detectar perquè el focus es veu vermell mentre que les de 920nm són absolutament invisibles però també ajuden menys en igualtat de potència i consum.

S'utilitzen amb propòsits militars i civils.

Generacions

Aquestes dades són molt incompletes i es basen exclusivament en informació procedent del fabricant nord-americà, ETT. El fabricant europeu, Photonis-DEP, aconsegueix resultats similars amb una amplificació menor (multiplica menys els fotons que entren i així genera menys soroll, al voltant de 12.000x) però amb una sensibilitat del càtode major (canalitza i utilitza un percentatge més gran dels fotons que arriben).

Primera generació

Millora de llum: 1000x La generació 1 és sovint gran i té mal comportament a la llum de les estrelles. La imatge es distorsiona i està plena d'estàtica. El tub de millora de llum dura unes 2.000 h.

Segona generació

Millora de llum: 20.000x Aquesta és una clara millora sobre la primera generació, i pot usar-se a la llum de les estrelles. La generació II+és una millora amb un contrast millor. El tub té una esperança de vida de 2500 a 4.000 h

Tercera generació

Millora de llum: 30.000-50.000x Aquesta és la millor de les generacions disponibles. La generació III pot veure la llum de l'espectre infraroig millor, de manera que la imatge és millor i més clara. El tub dura unes 10.000 h.

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Mcapdevila/Visió nocturna