Visão infravermelha - Infrared vision

A visão infravermelha é a capacidade dos sistemas biológicos ou artificiais de detectar a radiação infravermelha . Os termos visão térmica e imagem térmica também são comumente usados ​​neste contexto, uma vez que as emissões infravermelhas de um corpo estão diretamente relacionadas à sua temperatura: objetos mais quentes emitem mais energia no espectro infravermelho do que os mais frios.

O corpo humano, bem como muitos objetos móveis ou estáticos de interesse militar ou civil, são normalmente mais quentes do que o ambiente ao redor. Uma vez que objetos mais quentes emitem mais energia infravermelha do que os mais frios, é relativamente fácil identificá-los com um detector infravermelho , de dia ou de noite. Conseqüentemente, o termo visão noturna também é usado (às vezes mal utilizado ) no lugar de "visão infravermelha", uma vez que um dos propósitos originais no desenvolvimento deste tipo de sistema era localizar alvos inimigos à noite. No entanto, a visão noturna diz respeito à capacidade de ver no escuro, embora não necessariamente no espectro infravermelho . Na verdade, o equipamento de visão noturna pode ser fabricado usando uma de duas tecnologias: intensificadores de luz ou visão infravermelha. A primeira tecnologia usa um fotocátodo para converter a luz (nas porções visível ou próximo ao infravermelho do espectro eletromagnético) em elétrons, amplificar o sinal e transformá-lo de volta em fótons. A visão infravermelha, por outro lado, usa um detector infravermelho que trabalha em comprimentos de onda médios ou longos (invisíveis ao olho humano) para capturar o calor emitido por um objeto.

O espectro infravermelho

As bandas infravermelhas no espectro eletromagnético.

Todo o espectro eletromagnético destacando a parte infravermelha localizada entre o visível e as ondas de rádio, está representado na figura. O espectro de IV pode ser subdividido em 5 regiões, embora essa definição seja um tanto arbitrária e difira de um autor para outro. A subdivisão apresentada aqui é baseada em uma combinação das janelas de transmitância atmosférica, ou seja, as regiões de comprimentos de onda nas quais a radiação infravermelha é melhor transmitida através da atmosfera, os materiais detectores usados ​​para construir os sensores infravermelhos e as principais aplicações. Desta forma, a banda do infravermelho próximo (NIR) é usada principalmente em sistemas de telecomunicação de fibra óptica, uma vez que a sílica (SiO 2 ) fornece um meio de baixas perdas de atenuação para o infravermelho, enquanto a banda de infravermelho de onda curta (SWIR) permite trabalhar em longo telecomunicações à distância (sensoriamento remoto) usando uma combinação de materiais detectores. As bandas infravermelho de comprimento de onda médio (MWIR) e infravermelho de comprimento de onda longo (LWIR) encontram aplicações em termografia infravermelha para aplicações militares ou civis, por exemplo, identificação de assinatura de alvo, vigilância, avaliação não destrutiva, etc. A banda de infravermelho de comprimento de onda muito longo (VLWIR) é usada em espectroscopia e astronomia.

Bandas espectrais de infravermelho.

A banda MWIR é preferida ao inspecionar objetos de alta temperatura e a banda LWIR ao trabalhar com objetos próximos à temperatura ambiente. Outros critérios importantes para a seleção da banda são: a distância de operação, operação interna-externa, temperatura e emissividade dos corpos de interesse. Por exemplo, comprimentos de onda longos (LWIR) são preferidos para operação ao ar livre, uma vez que são menos afetados pela radiação do sol. As câmeras LWIR são normalmente sistemas não resfriados que usam microbolômetros Focal Plane Array comumente usados ​​em aplicações de infravermelho industrial, embora também existam câmeras LWIR resfriadas que usam detectores de Mercúrio Cádmio Telúrio (MCT). Pelo contrário, a maioria das câmeras MWIR requer resfriamento, usando nitrogênio líquido ou um resfriador de ciclo Stirling. O resfriamento a aproximadamente −196 ° C (77 K) oferece excelente resolução térmica, mas pode restringir a extensão das aplicações a ambientes controlados.

Formulários

A visão infravermelha é amplamente utilizada pelos militares para visão noturna , navegação , vigilância e seleção de alvos . Durante anos, ele se desenvolveu lentamente devido ao alto custo do equipamento e à baixa qualidade das imagens disponíveis. Desde o desenvolvimento das primeiras câmeras infravermelhas comerciais na segunda metade da década de 1960, no entanto, a disponibilidade de novas gerações de câmeras infravermelhas, juntamente com o crescente poder do computador, está fornecendo novas e excitantes aplicações civis (e militares), para citar apenas alguns: edifícios e infraestrutura, obras de arte, componentes e processos aeroespaciais, manutenção, detecção e caracterização de defeitos, aplicação da lei, vigilância e serviços públicos, imagens térmicas médicas e veterinárias. A técnica eletrônica que usa a visão infravermelha para "ver" a energia térmica, monitorar temperaturas e padrões térmicos é chamada de termografia infravermelha.

Em 14 de fevereiro de 2013, os pesquisadores desenvolveram um implante neural que dá aos ratos a capacidade de sentir a luz infravermelha que, pela primeira vez, fornece novas habilidades às criaturas vivas , em vez de simplesmente substituir ou aumentar as habilidades existentes.

Veja também

Referências

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