Resumen
Las tecnologías de visión nocturna abarcan en su conjunto técnicas de conversión de imágenes, además de técnicas de intensificación de imágenes e imágenes térmicas. Sin embargo, cada una de estas tiene capacidades y características distintas.
Introducción
La visión nocturna por definición literalmente permite ver en la oscuridad. Esta inicialmente fue creada con propósitos militares, lo que le permitió a los Estados Unidos una importante ventaja dentro de sus capacidades militares tecnológicas. Hoy en día entidades estatales o privadas utilizan dispositivos de visión nocturna para fines de seguridad, vigilancia y rescate.
Tipos de Visión Nocturna
El termino de visión nocturna, actualmente abarca tres distintas generaciones.
Los primeros dispositivos de visión nocturna fueron creados durante la guerra Coreana (1950 a 1953) hoy en día algunas veces denominados dispositivos de generación cero. Estos primeros equipamientos de visión nocturna ocuparon una técnica de conversión de imagen, para convertir los infrarrojo a luz visible. El equipamiento operado en el campo requería de que el sujeto que portaba dicho equipo, tenia que utilizar una fuente de luces infrarrojas para poder ver en la oscuridad. Láseres y linternas fueron utilizadas para este propósito. La resolución del detector de visión nocturna estaba restringida por la tecnología de procesamiento disponible en ese momento, limitando así las prácticas militares. Este sistema activo también tenía el inconveniente de ser detectado fácilmente por otros con equipos de visualización.
La posterior tecnología utilizada en la visión nocturna es la de Imagen Térmica. Los sensores de imágenes térmicas, son sistemas pasivos que responden a la luz infrarroja disponible a longitudes de onda en el rango de 8-12 micrómetros. Estas longitudes de onda son fácilmente emitidas por todos los animales de pura sangre, como también la tierra, las plantas, calentándose durante las horas del día.
La luz infrarroja, de este modo se genera así y esta disponible continuamente, durante el día y la noche, así que los espectadores tienen el honor de desempeñarse igual de bien en ambos casos de iluminación ambiental.
La gran mayoría de equipos de visión nocturna, y lo que mas piensan las personas cuando se refieren a "visión nocturna" son dispositivos que utilizan tecnología de intensificación de imagen.
Estos dispositivos están presentemente en la tercera fase de desarrollo. Estos son dispositivos pasivos que operan usando la luz visible natural. La luz entrante al dispositivo se convierte en electrones, lo cual son amplificados y convertidos otra vez en luz visible.
Principios de funcionamiento del intensificador de imagen
La figura 1, ilustra la primera generación de visión nocturna. En este, la luz entrante es colimaba por platos de fibra óptica antes de impactar en un fotocátodo los cuales estos liberan electrones es decir los fotocátodos y estos electrones liberados luego impactan en una pantalla de fósforo. La pantalla excitada por electrones, emite una luz verde en un segundo plato de fibra óptica y así el proceso es repetido. El proceso completo es repetido tres veces, proporcionando una ganancia total de 10,000.
En la segunda generación de la night vision la intensificación de imágen incremento significativamente la ganancia y resolución empleando Microchannel Plates. La figura 2 representa la configuración básica. Las placas microcanales (Microchannel Plates/MCP) están compuestos de muchos millones de canales de vidrio ahuecados microscópicos fusionados en un disco. Cada canal es de aproximadamente 0.0125 mm de diámetro y esta(n) cubiertos con un semiconductor especial que libera fácilmente muchos electrones. Un solo electrón entrando en un canal inicia un segundo proceso avalancha de emisiones secundarias, este bajo la influencia de un voltaje aplicado. De esta manera logra liberar cientos de electrones. Estos electrones efectivamente, colimaban por un canal incrementan significativamente la resolución del dispositivo. Además esta configuración tiene óptica electrónica adicional con detalles tan finos como de 0.025 mm (la mitad del diámetro de un cabello humano).
Los intensificadores de imagen actuales incorporan la resolución de su predecesor con amplificación de luz adicional. El fotocátodo multialcalino esta reemplazado por un fotocátodo de arseniuro de galio. Este extiende la sensibilidad a la longitud de onda del detector en el infrarrojo cercano. La luz y las estrellas proveen luz estas longitudes de onda. Lo cual aumenta la luz disponible en aproximadamente un 30%, lo cual aumenta la ganancia total del sistema a alrededor de 30,000.
Ligero tinte verde similar a algunas gafas de sol es lo que se ve en un dispositivo de visión nocturna. La iluminación aparente del paisaje en una noche oscura es comparable a lo que el ojo desnudo vería en una clara noche de invierno con nieve fresca en el suelo y luna llena.
Conclusión
A pesar de que el termino "Visión nocturna" actualmente abarca tres distintas generaciones, esto sería la evolución de la tecnología de intensificación de imagen, lo que hizo que los dispositivos fueran prácticos y ampliamente utilizados. Su éxito fue el resultado de los avances en las técnicas de amplificación y resolución de la luz.
Referencias
[1] Figure from ``Scoping Out Night Vision,' National Law Enforcement
and Corrections Technology Center (March 1996)
[2] L.S. Barrell (No date). Night Vision -- An Overview [Online].
Available: http://home.megalinx.net/~eplurib/vision.htm
[1997, April 24].
[3] [No date]. About Night Vision [Online]. Available:
http://www.keyinfo.com/cat/jdh/jdh~00012.html [1997,March 10].
[4] [No date]. Microchannel Plates Principles of Operation [Online].
Available: http://hea-www.harvard.edu/HRC/mcp/mcp.html [1997,
April 29].
Edited by: wilkins@mps.ohio-state.edu [September 1997]
Traducido al español por: aibanezf@crece.uss.edu.pe [Noviembre de 2017]
La luz infrarroja, de este modo se genera así y esta disponible continuamente, durante el día y la noche, así que los espectadores tienen el honor de desempeñarse igual de bien en ambos casos de iluminación ambiental.
La gran mayoría de equipos de visión nocturna, y lo que mas piensan las personas cuando se refieren a "visión nocturna" son dispositivos que utilizan tecnología de intensificación de imagen.
Estos dispositivos están presentemente en la tercera fase de desarrollo. Estos son dispositivos pasivos que operan usando la luz visible natural. La luz entrante al dispositivo se convierte en electrones, lo cual son amplificados y convertidos otra vez en luz visible.
Principios de funcionamiento del intensificador de imagen
 |
| Figura 1. Intensificador de imágen de primera generación que emplea tres etapas de fotocátodos y una pantalla de fósforo de amplificación de luz. |
En la segunda generación de la night vision la intensificación de imágen incremento significativamente la ganancia y resolución empleando Microchannel Plates. La figura 2 representa la configuración básica. Las placas microcanales (Microchannel Plates/MCP) están compuestos de muchos millones de canales de vidrio ahuecados microscópicos fusionados en un disco. Cada canal es de aproximadamente 0.0125 mm de diámetro y esta(n) cubiertos con un semiconductor especial que libera fácilmente muchos electrones. Un solo electrón entrando en un canal inicia un segundo proceso avalancha de emisiones secundarias, este bajo la influencia de un voltaje aplicado. De esta manera logra liberar cientos de electrones. Estos electrones efectivamente, colimaban por un canal incrementan significativamente la resolución del dispositivo. Además esta configuración tiene óptica electrónica adicional con detalles tan finos como de 0.025 mm (la mitad del diámetro de un cabello humano).
 |
| Figura 2 - La visión nocturna de segunda generación, con placa de microcanal (MCP) adicional, colimaba el flujo de electrones y aumentaba la ganancia de amplificación de la luz. |
Ligero tinte verde similar a algunas gafas de sol es lo que se ve en un dispositivo de visión nocturna. La iluminación aparente del paisaje en una noche oscura es comparable a lo que el ojo desnudo vería en una clara noche de invierno con nieve fresca en el suelo y luna llena.
 |
| Figura 3 - Imagen bajo visión nocturna. |
A pesar de que el termino "Visión nocturna" actualmente abarca tres distintas generaciones, esto sería la evolución de la tecnología de intensificación de imagen, lo que hizo que los dispositivos fueran prácticos y ampliamente utilizados. Su éxito fue el resultado de los avances en las técnicas de amplificación y resolución de la luz.
Referencias
[1] Figure from ``Scoping Out Night Vision,' National Law Enforcement
and Corrections Technology Center (March 1996)
[2] L.S. Barrell (No date). Night Vision -- An Overview [Online].
Available: http://home.megalinx.net/~eplurib/vision.htm
[1997, April 24].
[3] [No date]. About Night Vision [Online]. Available:
http://www.keyinfo.com/cat/jdh/jdh~00012.html [1997,March 10].
[4] [No date]. Microchannel Plates Principles of Operation [Online].
Available: http://hea-www.harvard.edu/HRC/mcp/mcp.html [1997,
April 29].
[5] Night Vision [Online] [No date]. Available:
https://www.physics.ohio-state.edu/~wilkins/writing/Samples/shortmed/johnmedium/index.html [September 1997]
Edited by: wilkins@mps.ohio-state.edu [September 1997]
Traducido al español por: aibanezf@crece.uss.edu.pe [Noviembre de 2017]
Comentarios
Publicar un comentario