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Profundizando en la vision nocturna digital (Parte IV): Sensibilidad

La definición de sensibilidad a la luz en un dispositivo de visión nocturna digital es el nivel mínimo de iluminación que necesita el dispositivo para producir una imagen cuando observamos un objeto, persona o animal. Esta sensibilidad se mide en lúmenes o “lux”. Dado que los dispositivos digitales son usados por la noche en la mayoría de los casos, redefiniremos la sensibilidad como el valor mínimo de luz infrarroja que entra en el dispositivo cuando este es aun capaz de producir imagen con la resolución mínima para reconocer un objeto, persona o animal (tal y como comentamos en la anterior entrada, esta resolución mínima es de 25 lp/mm).

Para comprender plenamente la definición de sensibilidad debemos también definir la sensibilidad espectral, esta va ligada a la luz infrarroja y se define como el mínimo de potencia (medido en longitud de onda) a la que puede empezar a trabajar un dispositivo nocturno digital.

A diferencia de la iluminación visible (luz de linterna por ejemplo), la iluminación infrarroja es imposible medirla en lúmenes por ello se emplea la medida universal de potencia (Watio).

La sensibilidad del procesador digital de imagen depende de los siguientes parámetros:

-          Luz exterior que atraviesa el objetico.

-          Parámetros del sensor como su tamaño físico

-          Parámetros del display como el brillo o el contraste.

-          Algoritmo de la señal procesada

-          Calidad de los circuitos electrónicos utilizados en el dispositivo.

Si queremos obtener una alta sensibilidad en dispositivos de visión nocturna digital, es necesario que entren todos los fotones posibles de la luz captada por el objetivo de la lente y sean transferidos a la superficie del sensor sin perdidas. El sensor se encargará de recibirlos y convertir la señal de luz en señal eléctrica, la sensibilidad del sensor para poder convertir mayor o menor proporción de luz dependerá del tamaño del pixel y su densidad.

Muchos de los fabricantes de dispositivos baratos de visión nocturna empiezan usando un sensor barato como los de cámaras de fotos, estos sensores tienen una buena sensibilidad en la luz del día pero muy baja a la luz infrarroja.

A continuación mostramos un cuadro comparativo entre la capacidad de captar luz y el rango de longitud de onda en el que puede hacerlo: un tubo intensificador de imagen GEN 2+, un procesador de imagen digital Sony (CCD, el más común usado en los dispositivos de visión nocturna), la iluminación natural del cielo y la vista humana naturalmente.

iluminacion infrarroja vista humana hunternature

Observando la imagen es posible hacer cierta conclusión de como los dispositivos nocturnos digitales operan en comparación con los dispositivos de visión nocturna tradicional (tubo intensificador de imagen) GEN 2+. En el diagrama vemos claramente que los tubos intensificadores de imagen GEN 2+ tienen mejor sensibilidad en los rangos infrarrojos 750-850nm y peor en los rangos a partir de 900nm, llegando incluso a luminosidad cero. Mientras que los dispositivos de vision nocturna digital operan perfectamente en rangos 915-940nm

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