Cámaras termales FLIR
Trimer
Te veo a la noche! Puede Ud. Decir esto desde su barco?
Con la nueva tecnología de cámaras térmicas infrarrojas seguro que puede!
Un relato de como el descubrimiento de un astrónomo ingles nos puede permitir navegar mas relajados y sin estar pendientes de la caída del sol para volver a la amarra…
Por Pablo Villar para Trimer.
A veces pareciera que las cosas malas siempre suceden a la noche. Porque en las películas los malos siempre acechan en horario nocturno? Simplemente porque no podemos verlos bien en la oscuridad…
En la navegación pasa exactamente lo mismo, si nos agarra la noche afuera, los peligros aumentan exponencialmente! Dejamos de ver con claridad postes, muelles, ramas flotando, botes e incluso otras embarcaciones.
En la actualidad, a esto se le suma también la inquietud cuando tenemos la sensación de que alguien merodea o se acerca a nuestra embarcación y no podemos verlo.
Hoy existe una tecnología que nos permite ver de noche prácticamente como si fuera de día. Se llama FLIR y su nombre es un anacronismo de su funcionamiento: Forward Looking Infrared. Esta tecnología utiliza la energía térmica que TODAS las cosas en el planeta irradian para ayudarnos a ver.
Las cámaras térmicas no necesitan de luz visible (la luz que ven nuestros ojos) para poder ver. De hecho ni siquiera la procesan, por lo que pueden ver exactamente igual o mejor de noche o en la oscuridad mas cerrada que de día y a plena luz del sol.
Como toda nueva y revolucionaria tecnología, la visión termal fue primero investigada y utilizada por los militares, para sus equipos de búsqueda y rescate, navegación, observación de sus enemigos y de sus posibles blancos. Esto ya no es así hoy en día donde las cámaras térmicas ya se utilizan regularmente en cantidad de aplicaciones civiles como automóviles y camiones, aviones y, por supuesto, embarcaciones de todo tipo.
Veamos entonces como empezó esta historia, para entender como surge esta tecnología de la Vision Termal.
El famoso astrónomo ingles (nacido en Alemania) William Herschel, reconocido por haber descubierto el planeta Urano y quien fuera nombrado “Astrónomo del Rey” por Jorge III se dedicaba, en sus ratos libres, a mirar el sol a través de su telescopio.
Para poder hacer esto sin que sus ojos quedaran completamente achicharrados, diseño una serie de filtros de colores que le permitían ver directamente al sol en sus diferentes fases.
Luego de utilizar estos filtros durante un tiempo, Herschel pudo notar que filtros diferentes dejaban pasar diferentes cantidades de calor y que aparentemente la temperatura que sentía estaba relacionada con el color del filtro.
Inspirado por este hecho, el Astrónomo recreo un experimento realizado por Isaac Newton unos 100 años antes, llevándolo un paso mas adelante.
Newton había separado la luz blanca en los colores del arco iris utilizando un prisma, probando que la luz del sol estaba formada por diferentes partes y no era indivisible.
Herschel hizo esto mismo, pero coloco tres termómetros, con el bulbo pintado de negro, en el paso de los haces de luz de color violeta, verde y rojo. Descubrió que cada color generaba una lectura de temperatura diferente y progresivamente mas calida que la anterior, siendo el rojo la mas calida.
Intentando ir un poco mas lejos, luego movió uno de los termómetros justo fuera del haz de luz roja, donde no había ninguna luz visible y descubrió que la temperatura que indicaba era aun mayor!
Henschel infirió de todo esto que cada haz de color de luz visible portaba una cantidad de energía térmica (que el llamo rayos caloríficos), y que el rojo era el color que mayor energía poseía.
Por otro lado, postulo que había una zona, siguiente a la del color rojo, que contenía un tipo de energía desconocido. Hoy en día la llamamos energía infrarroja.
Con este descubrimiento, Herschel sentó el precedente para el desarrollo de una variedad de disciplinas y tecnologías, siendo eventualmente una de ellas la de la visión de imágenes por diferencia térmica.
El devenir de la utilización de la energía térmica para ver imágenes siguió su curso, tomando impulso durante la segunda guerra mundial, cuando la Fuerza Aérea de Estados Unidos comenzó a utilizar cámaras térmicas en sus bombarderos para reconocimiento del terreno enemigo buscando fuentes de calor no visibles a simple vista.
Algún “ingenioso ingeniero”… tuvo la feliz idea de apuntar las cámaras hacia adelante en vez de mirando hacia abajo, plasmando el nombre de Forward Looking Infrared o FLIR, que ha resultado hoy en día en los sistemas premium de visión nocturna con cero luz disponible.
Para entender porque estas cámaras de visión termal son ideales para nosotros los navegantes, tenemos que comprender un poco mas respecto de su funcionamiento y del estado actual de esta tecnología, que ya dejo de ser de uso exclusivo militar hace rato.
Creo que lo primero es separar las cámaras termales de las gafas tipo Night Visión que producen esas imágenes verdosas tan populares en las películas y series de la tele. Los “Night Vision Goggles” como se llaman, son amplificadores de luz. Utilizan la minima iluminación disponible, de las estrellas, por ejemplo, y la amplifican cientos de veces para generar una imagen visible.
Es una tecnología sorprendente pero con grandes falencias ya que no es útil cuando mas se la necesita que es cuando no hay NINGUNA fuente de luz, además ser muy poco eficiente en las horas del atardecer, cuando hay demasiada luz para que se genere el contraste necesario para que las imágenes sean nítidas, pero poca luz para ver sin necesidad de ayuda.
Un breve párrafo para describir otra tecnología que intentando suplir estos defectos, equipa las cámaras de visión nocturna con un reflector de rayos infrarrojos que “iluminan” los objetos con energía infrarroja y ven el “rebote” de esta energía como imágenes. Adolecen de las mismas limitaciones, requieren de iluminación, por lo que son de corto alcance y con poco contraste.
Volviendo a las cámaras de Visión Termal, estas han sufrido un desarrollo tecnológico enorme en los últimos años, pasando de los primeros equipos cuyos sensores térmicos estaban refrigerados con nitrógeno liquido para permitirles procesar las mas mínimas diferencias de temperatura, hasta los modernos equipos de hoy en día que ya no requieren enfriamiento para su funcionamiento, lo que ha permitido que su costo se redujera lo suficiente como para acercarlas a la náutica deportiva, además de otros cientos de usos en transportes y sistemas de seguridad hogareños.
Las cámaras termales modernas, en realidad sensores, ven el calor, no la luz. Ven la energía infrarroja o térmica que poseen todos los elementos que nos rodean.
Mas precisamente, detectan las diferencias de energía térmica que emiten las cosas. Diferencias tan pequeñas (en el orden de los 0,01°C) que le permiten generar una imagen de video con diferentes escalas de grises que representan los niveles de energía sensados.
Todas las cosas que nos rodean generan energía térmica, incluso el hielo.
Cuanto mayor sea la temperatura de un objeto, mayor cantidad de energía emitirá, y es la diferencia de energía que generan los distintos objetos la que se refleja en la pantalla independientemente de la luz que haya o no disponible.
La energía térmica puede ser generada, como por ejemplo la que producen las personas, animales motores o maquinas o acumulada y luego irradiada, como podría ser la de una piedra que estuvo al sol durante el día y se va enfriando durante la noche.
Los objetos además absorben y emiten energía en diferentes niveles dado que no son de estructura homogénea y conservan parte de esta energía siempre. Por eso un tronco que flota en el agua durante muchos días, igualmente puede ser visto con claridad con una cámara termal.
A pesar de que todo esto puede parecer muy complejo, utilizar estas cámaras es muy sencillo. Cualquier persona que pueda encender un televisor puede ver en este las imágenes generadas por una cámara térmica, ya que no requieren interpretación ni entrenamiento. Simplemente se ve, aun en una oscuridad total y absoluta, como si fuera un televisor en blanco y negro.
Las cámaras termales como las FLIR nos permiten “estirar” el día de navegación al máximo sin temor a que nos “agarre la noche” y no podamos ver por donde estamos navegando o, peor aun, no divisemos un tronco flotando en el agua o un palo que marca un aguaje.
Imagínese volviendo de Carmelo por los bajos del temor, sin poder ver los postes…
Solo tenemos que mirar la pantalla (que puede ser también el plasma gigante del salón…) para ver TODO lo que tenemos delante, sin importar la distancia, el tamaño o la cantidad de luz disponible.
Estos equipos son el complemento ideal para un radar, incluso los mas modernos de Banda ancha que poseen una discriminación mucho mayor a corta distancia, lo que los vuelve mucho mas útiles para una navegación costera, pero que aun así no nos permiten movernos con seguridad en ríos y canales ya que no muestran obstáculos como pueden serlo gomones, botes, muelles abandonados, etc.
Nos permiten encontrar una persona, mascota o cualquier objeto que se haya caído al agua (y flote) aun en plena oscuridad.
En estos días no podemos dejar de lado el tema de la seguridad, si estamos fondeados, por ejemplo, podemos saber exactamente quien o quienes navegan a nuestro alrededor o cuantas personas hay en un bote que se acerca y parece amistoso o si hay alguien merodeando en la costa intenta esconderse entre los yuyos…
Pero… No se haga ilusiones, las cámaras térmicas de uso civil no le permitirán ver a través del casco del barco de al lado para saber si la señorita que vio abordar de refilón y el capitán están produciendo excesivo “calor” humano… Eso pasa solo en las películas!
