Óptica Térmica

Las cámaras termográficas son completamente diferentes. De hecho, las llamamos "cámaras", pero en realidad son sensores. Para entender cómo funcionan, lo primero que tienes que hacer es olvidar todo lo que creías saber sobre cómo las cámaras toman fotografías.

Los FLIR crean imágenes a partir del calor, no de la luz visible. El calor (también llamado energía infrarroja o térmica) y la luz son partes del espectro electromagnético, pero una cámara que puede detectar luz visible no verá energía térmica, y viceversa.

Sin embargo, las cámaras térmicas detectan algo más que calor; detectan pequeñas diferencias de calor de hasta 0.01 grados y las muestran como tonos de gris o con diferentes colores. Esta puede ser una idea difícil de transmitir y muchas personas simplemente no entienden el concepto, por lo que dedicaremos un poco de tiempo a explicarla.

Todo lo que encontramos en nuestra vida cotidiana desprende energía térmica, incluso el hielo. Cuanto más caliente está algo, más energía térmica emite. Esta energía térmica emitida se llama "firma de calor". Cuando dos objetos uno al lado del otro tienen firmas de calor incluso sutilmente diferentes, se muestran con bastante claridad en un FLIR independientemente de las condiciones de iluminación.

La energía térmica proviene de una combinación de fuentes, dependiendo de lo que estés viendo en ese momento. Algunas cosas (animales de sangre caliente (¡incluidas las personas!), motores y maquinaria, por ejemplo) crean su propio calor, ya sea biológica o mecánicamente. Otras cosas (tierra, rocas, boyas, vegetación) absorben el calor del sol durante el día y lo irradian durante la noche.

Debido a que diferentes materiales absorben e irradian energía térmica a diferentes velocidades, un área que consideramos de una sola temperatura es en realidad un mosaico de temperaturas sutilmente diferentes. Esta es la razón por la que un tronco que ha estado en el agua durante días parecerá tener una temperatura diferente a la del agua y, por lo tanto, será visible para una cámara termográfica. Los FLIR detectan estas diferencias de temperatura y las traducen en detalles de imagen.

Si bien todo esto puede parecer bastante complejo, la realidad es que las cámaras térmicas modernas son extremadamente fáciles de usar. Sus imágenes son claras y fáciles de entender y no requieren formación ni interpretación. Si puede ver televisión, puede utilizar una cámara térmica FLIR.

Esas imágenes verdosas que vemos en las películas y en la televisión provienen de gafas de visión nocturna (NVG) u otros dispositivos que utilizan las mismas tecnologías centrales. Los NVG captan pequeñas cantidades de luz visible, la magnifican mucho y la proyectan en una pantalla.

Las cámaras fabricadas con tecnología NVG tienen las mismas limitaciones que el ojo humano: si no hay suficiente luz visible disponible, no pueden ver bien. El rendimiento de la imagen de cualquier cosa que dependa de la luz reflejada está limitado por la cantidad y la intensidad de la luz reflejada.

NVG y otras cámaras con poca luz no son muy útiles durante las horas del crepúsculo, cuando hay demasiada luz para que funcionen de manera efectiva, pero no suficiente para ver a simple vista. Las cámaras térmicas no se ven afectadas por la luz visible, por lo que pueden brindarle imágenes claras incluso cuando mira hacia el sol poniente. De hecho, puedes apuntar un foco a una FLIR y aun así obtener una imagen perfecta.

Las cámaras I2 intentan generar su propia luz reflejada proyectando un haz de energía del infrarrojo cercano que su generador de imágenes puede ver cuando rebota en un objeto. Esto funciona hasta cierto punto, pero las cámaras I2 aún dependen de la luz reflejada para generar una imagen, por lo que tienen las mismas limitaciones que cualquier otra cámara de visión nocturna que dependa de la energía de la luz reflejada: corto alcance y bajo contraste.

Todas estas cámaras de luz visible (cámaras de luz diurna, cámaras NVG y cámaras I2) funcionan detectando la energía de la luz reflejada. Pero la cantidad de luz reflejada que reciben no es el único factor que determina si podrás ver o no con estas cámaras: el contraste de la imagen también importa.

Si estás mirando algo con mucho contraste en comparación con su entorno, tendrás más posibilidades de verlo con una cámara de luz visible. Si no tiene buen contraste no lo verás bien por mucho que brille el sol. Un objeto blanco visto sobre un fondo oscuro tiene mucho contraste. Sin embargo, a estas cámaras les resultará difícil ver un objeto más oscuro sobre un fondo oscuro. A esto se le llama tener mal contraste. Por la noche, cuando la falta de luz visible disminuye naturalmente el contraste de la imagen, el rendimiento de la cámara de luz visible se ve aún más afectado.

Las cámaras termográficas no tienen ninguno de estos defectos. En primer lugar, no tienen nada que ver con la energía luminosa reflejada: ven calor. Todo lo que ves en la vida diaria normal tiene una firma de calor. Esta es la razón por la que tienes muchas más posibilidades de ver algo de noche con una cámara termográfica que con una cámara de luz visible, incluso una cámara de visión nocturna.

De hecho, muchos de los objetos que podrías estar buscando, como las personas, generan su propio contraste porque generan su propio calor. Las cámaras termográficas pueden verlos bien porque no solo toman imágenes a partir del calor; hacen imágenes a partir de las pequeñas diferencias de calor entre los objetos.

Los dispositivos de visión nocturna tienen los mismos inconvenientes que las cámaras de televisión con luz diurna y con poca luz: necesitan suficiente luz y suficiente contraste para crear imágenes utilizables. Las cámaras termográficas, por el contrario, ven claramente de día y de noche, creando al mismo tiempo su propio contraste. Sin duda, las cámaras térmicas son la mejor opción de obtención de imágenes por 24-horas.