La visión infrarroja es la capacidad de los sistemas biológicos o artificiales para detectar la radiación infrarroja . Los términos visión térmica e imagen térmica , [1] [2] también se usan comúnmente en este contexto ya que las emisiones infrarrojas de un cuerpo están directamente relacionadas con su temperatura: los objetos más calientes emiten más energía en el espectro infrarrojo que los más fríos.
El cuerpo humano, así como muchos objetos móviles o estáticos de interés militar o civil, normalmente son más cálidos que el entorno circundante. Dado que los objetos más calientes emiten más energía infrarroja que los más fríos, es relativamente fácil identificarlos con un detector de infrarrojos , de día o de noche. Por lo tanto, el término visión nocturna también se usa (a veces mal ) en lugar de "visión infrarroja", ya que uno de los propósitos originales en el desarrollo de este tipo de sistemas era localizar objetivos enemigos durante la noche. [3] Sin embargo, la visión nocturna se refiere a la capacidad de ver en la oscuridad, aunque no necesariamente en el espectro infrarrojo . De hecho, los equipos de visión nocturna se pueden fabricar utilizando una de dos tecnologías:[4] intensificadores de luz o visión infrarroja. La primera tecnología utiliza un fotocátodo para convertir la luz (en lasporcionesvisible o infrarroja cercana del espectro electromagnético) en electrones, amplificar la señal y transformarla nuevamente en fotones. La visión infrarroja, por otro lado, utiliza un detector de infrarrojos que trabaja en longitudes de onda medias o largas (invisible para el ojo humano) para capturar el calor emitido por un objeto.
El espectro infrarrojo
En la figura se representa todo el espectro electromagnético destacando la parte infrarroja ubicada entre el visible y las ondas de radio. El espectro IR se puede subdividir en 5 regiones, aunque esta definición es algo arbitraria y difiere de un autor a otro. [5] [6] [7] [8] La subdivisión que se presenta aquí se basa en una combinación de las ventanas de transmitancia atmosférica, es decir, las regiones de longitudes de onda en las que la radiación infrarroja se transmite mejor a través de la atmósfera, los materiales del detector utilizados para construir el infrarrojo sensores y las principales aplicaciones. De esta manera, la banda de infrarrojo cercano (NIR) se utiliza principalmente en sistemas de telecomunicaciones de fibra óptica, ya que la sílice (SiO 2 ) proporciona un medio de bajas pérdidas de atenuación para el infrarrojo, mientras que la banda de infrarrojos de onda corta (SWIR) permite trabajar en largo Telecomunicaciones a distancia (teledetección) utilizando una combinación de materiales detectores. Las bandas de infrarrojos de longitud de onda media (MWIR) e infrarrojos de longitud de onda larga (LWIR) encuentran aplicaciones en termografía infrarroja para aplicaciones militares o civiles, por ejemplo, identificación de firmas de objetivos, vigilancia, evaluación no destructiva, etc. Se utiliza la banda de infrarrojos de longitud de onda muy larga (VLWIR) en espectroscopia y astronomía.
Se prefiere la banda MWIR cuando se inspeccionan objetos a alta temperatura y la banda LWIR cuando se trabaja con objetos cercanos a la temperatura ambiente. Otros criterios importantes para la selección de la banda son: [9] la distancia operativa, el funcionamiento interior-exterior, la temperatura y la emisividad de los cuerpos de interés. Por ejemplo, se prefieren las longitudes de onda largas (LWIR) para el funcionamiento en exteriores, ya que se ven menos afectadas por la radiación del sol. Las cámaras LWIR suelen ser sistemas no refrigerados que utilizan microbolómetros de matriz de plano focal comúnmente utilizados en aplicaciones industriales de infrarrojos, aunque también existen cámaras LWIR refrigeradas que utilizan detectores de mercurio, cadmio y telurio (MCT). Por el contrario, la mayoría de las cámaras MWIR requieren refrigeración, utilizando nitrógeno líquido o un enfriador de ciclo Stirling. [10] El enfriamiento a aproximadamente −196 ° C (77 K) ofrece una excelente resolución térmica, pero puede restringir el alcance de las aplicaciones a entornos controlados.
Aplicaciones
Los militares utilizan ampliamente la visión infrarroja para la visión nocturna , la navegación , la vigilancia y la focalización . Durante años, se desarrolló lentamente debido al alto costo del equipo y la baja calidad de las imágenes disponibles. Sin embargo, desde el desarrollo de las primeras cámaras de infrarrojos comerciales en la segunda mitad de la década de 1960, la disponibilidad de nuevas generaciones de cámaras de infrarrojos, junto con la creciente potencia informática, está proporcionando nuevas y emocionantes aplicaciones civiles (y militares), por nombrar solo algunas: [ 11] edificios e infraestructura, [12] obras de arte, [13] componentes y procesos aeroespaciales [14] , mantenimiento, [15] detección y caracterización de defectos, aplicación de la ley, vigilancia y servicios públicos, termografía médica y veterinaria. La técnica electrónica que utiliza la visión infrarroja para "ver" la energía térmica, para controlar las temperaturas y los patrones térmicos se llama termografía infrarroja.
El 14 de febrero de 2013, los investigadores desarrollaron un implante neuronal que brinda a las ratas la capacidad de detectar la luz infrarroja , lo que por primera vez proporciona a las criaturas vivientes nuevas habilidades, en lugar de simplemente reemplazar o aumentar las capacidades existentes. [dieciséis]
Ver también
Referencias
- ^ "Imágenes térmicas" Encarta World English Dictionary [Edición norteamericana] © & (P) 2007 Microsoft Corporation. 17 de abril de 2008, Encarta Archivado el 1 de noviembre de 2009en WebCite . Archivado el 1 de noviembre de 2009.
- ^ "termografía" Cambridge University Press 2008. 17 de abril de 2008, Cambridge .
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- ^ "El implante da a las ratas el sexto sentido de la luz infrarroja" . Reino Unido cableado . 14 de febrero de 2013 . Consultado el 14 de febrero de 2013 .
enlaces externos
- ¿Qué es IR?
- Cátedra de Investigación de Canadá en Visión Multipolar Infrarroja - MiViM