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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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Guía de visión térmica. Parte II

Buenas tardes,

 

¿Cómo ha ido el fin de semana? Nosotros hemos estado disfrutando de un fin de semana de berrea 100%, seguro que muchos de vosotros habéis hecho lo mismo.

Para ello los térmicos son muy útiles ya que nos permiten ver a grandes distancias tanto en el día como en la noche, nunca salimos al campo sin este pequeño chivato y como este es el tema que nos va a abarcar en los próximos días seguimos con la 2º parte de la guía de visión térmica.

 

SENSIBILIDAD TERMICA

No es ningún secreto que la calidad de la imagen es el parámetro más tangible para obtener una primera impresión sobre un dispositivo y seguramente influya en nuestra decisión de adquirir un aparato.

Los parámetros que son responsables directos de la calidad de la imagen  son 4:

  • Número F de la lente
  • Resolución del microbolometro
  • Resolución del Display (óptima 800x600 pixeles)
  • Sensibilidad térmica

Pues bien, esta última es la habilidad de un dispositivo térmico de distinguir diferentes temperaturas, esta se expresa en mK (miliKelvin).

Un bajo valor de la sensibilidad indica que la percepción del aparato a las temperaturas es alta, consiguiendo que el dispositivo discierna incluso entre pequeñas diferencias de temperaturas.

El valor típico de los dispositivos es de 50mK

Este factor está directamente ligado con el número F de la lente, supongamos que tenemos un número de la lente f/1.3 nuestra sensibilidad será entonces de 50x1.3 = 65mK esto supone una reducción de la sensibilidad térmica del dispositivo, a mayor número de sensibilidad menor capacidad de captar diferencias térmicas. Por este motivo es importante que el numero F de la lente sea 1 o lo más próximo a uno.

 

Pronto estaremos de vuelta con más conceptos, mientras tanto ser a disfrutar del Lunes.

Un fuerte abrazo a todos.

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