Dispositivos de visión nocturna

Los dispositivos de visión nocturna son aparatos que potencian la luz residual y se usan para observación terrestre o vigilancia nocturna. Para ello se combinan diferentes tecnologías.

Los dispositivos de visión nocturna son potenciadores de la luz residual que sirven para poder ver objetos de noche prácticamente como los vemos durante el día. Antes se usaban principalmente para fines militares, aunque desde hace bastante tiempo han ido ganando terreno en el ámbito privado, por ejemplo, para la observación de la naturaleza o para vigilancia. En su día, estos aparatos eran muy inasequibles, algo que afortunadamente ha cambiado recientemente. Así, ahora, con un pequeño esfuerzo económico podemos adquirir un aparato de calidad que utilizar para fines privados.

Los dispositivos de visión nocturna combinan diferentes tecnologías. Por un lado, están equipados con tubos intensificadores de la imagen: los potenciadores de la luz residual. Los hay disponibles en tres niveles de desarrollo, conocidos como generaciones, que se distinguen principalmente por su capacidad lumínica. Por otro, desde hace unos años también hay dispositivos de visión nocturna digitales y cámaras térmicas.

Todos los dispositivos de visión nocturna con tubo intensificador de la imagen presentan en la parte delantera una óptica que recoge la luz y la dirige hasta un convertidor de imágenes. En su interior hay un fotocátodo que capta los fotones (es decir, las partículas de luz) entrantes y los transforma en energía en forma de electrones.

Estos electrones se aceleran intensamente y se lanzan contra una pantalla de fósforo. Así se libera más energía de nuevo en forma de luz, o sea, fotones, pero esta vez extremadamente más intensa de lo que era antes. Los dispositivos de visión nocturna no deben utilizarse bajo ningún concepto a plena luz del día, ya que podrían sufrir graves daños.

La 1.ª generación es la variante más sencilla y también más económica de todas. Estos dispositivos funcionan como se indicaba anteriormente y potencian la luz residual. Además, disponen de un iluminador infrarrojo que solo se debe usar cuando la oscuridad es total. En ese caso, se proyecta un rayo de luz IR en la noche. Aunque nuestro ojo no puede detectarlo, ya que su sensibilidad se limita a 550 nanómetros, el dispositivo de visión nocturna sí que es capaz de registrar su longitud de onda IR. Gracias a ello, podemos ver hasta en la oscuridad más absoluta. Sin embargo, el inconveniente es que solo funciona a distancias no demasiado largas. Los dispositivos de 1.ª generación ofrecen una capacidad de intensificación de la luz de x1000.

¿Por qué vemos verde?

La imagen se aprecia verde porque la porción azul de la luz se desplaza al espectro verde y la roja, a la región infrarroja. Cuando miramos a través de un dispositivo de visión nocturna podemos apreciar un ruido que se manifiesta en forma de una estructura finamente granulada. Tras el uso, la sensación de ver verde se va desvaneciendo lentamente hasta que la imagen vuelve a ser completamente negra. Por lo general, los dispositivos de 1.ª generación ofrecen una autonomía de 2000 horas.

La 2.ª generación funciona en base al mismo principio de la 1.ª. La diferencia reside en que en este caso la luz se multiplica por hasta 20 000. Eso significa que con esta generación se puede ver a distancias sustancialmente mayores. Todo es posible gracias a una placa de microcanales que va dispuesta detrás del fotocátodo y está equipada con un sinfín de pequeños tubos de vidrio. Los electrones generados se vuelven a intensificar de manera extrema. Aparte de que la imagen es mucho más luminosa, también es más nítida.

En la 1.ª generación se percibe cierta distorsión en los bordes de la imagen, mientras que en la 2.ª esta desaparece prácticamente. Además, la 2.ª generación está equipada con un iluminador infrarrojo.

La mayoría de los dispositivos de visión nocturna ofrecen un factor de aumento de 2 o 2,5, pero también se pueden encontrar variantes que alcanzan los 10x.

Casi todos los aparatos son compactos y monoculares, aunque, sobre todo en la 2.ª generación, también los hay binoculares para mirar como a través de unas gafas. Además, existe un soporte para la cabeza que permite utilizarlos sin manos. Por lo general, los dispositivos de 2.ª generación ofrecen una autonomía de 4000 horas.

Algunos llevan integrado un tubo intensificador de la imagen y reproducen la imagen en blanco y negro, en lugar de en verde y blanco, lo que brinda una mayor riqueza de contraste y una mayor comodidad durante las sesiones de observación largas.

Los aparatos de visión nocturna de tercera generación ofrecen una imagen mucho más clara y nítida que los de segunda generación. Se debe al uso de fotocátodos con la sustancia química arseniuro de galio. Con la tercera generación, los aparatos han conseguido minimizar el ruido y alargar su vida útil respecto a los de generaciones inferiores.

Debido, sobre todo, a cuestiones relativas a derechos de patente y al hecho de que el gobierno estadounidense prohíbe la exportación de estos aparatos, en países como Alemania no se pueden comprar aparatos de visión nocturna de tercera generación.

Sin embargo, existen excelentes aparatos de 2.ª generación 1/2 o 2.ª generación Super Plus, cuyo estándar de calidad equivale a la de los de 3.ª generación. La nitidez de la imagen, luminosidad y bajo nivel de ruido son equiparables.

A diferencia de los dispositivos de visión nocturna con tubo intensificador de la imagen, los digitales utilizan unos sensores CMOS o CCD de muy alta sensibilidad, capaces de potenciar a altos niveles la luz residual.

Durante el día y los crepúsculos muchos de estos dispositivos ofrecen imagen a color. Además, también brindan la posibilidad de conectar grabadoras de datos externas o de guardar fotos y vídeos en una tarjeta de memoria. La calidad de los dispositivos de visión nocturna digitales es muy similar a la de los de 1.ª generación.

A diferencia de los dispositivos de visión nocturna de 1.ª, 2.ª o posteriores generaciones y de los aparatos digitales, las cámaras térmicas no necesitan luz residual para funcionar. Al igual que en otros modelos, estas cámaras no intensifican la luz proyectada por los objetos, sino que reflejan sus emisiones de calor. Por eso funcionan incluso en ausencia total de luz, con niebla o bajo la lluvia.

Aparte de su uso por militares y fuerzas de seguridad, las cámaras termográficas también se emplean para verificar el aislamiento térmico de los edificios. Los bomberos y la policía usan estas cámaras para buscar a personas desaparecidas o focos de combustión tras un incendio. Los cazadores y los agricultores las usan para detectar la presencia de cervatillos durante las frías horas matutinas y salvarlos antes de segar los campos.

Y para la industria, la tecnología termográfica va ganando cada vez más interés. Permite detectar de manera rápida y exacta fugas de agua e incluso gas en las instalaciones. En parte, también sirven para comprobar el funcionamiento de motores, por ejemplo, para detectar sobrecalentamientos a tiempo.

Naturalmente, las cámaras termográficas también se emplean para caza nocturna: en la caza al rececho se usan para explorar los campos y los lindes del bosque en busca de animales que, de otro modo, podrían espantarse. La búsqueda del animal, y también su sufrimiento, terminan más rápido en recorridos cortos por los lindes del bosque que en rastreos a plena luz del día.

La imagen se representa de una manera diferente a aquella de los dispositivos de visión nocturna con tubo intensificador de la imagen. En este caso se puede escoger entre distintos esquemas de colores. Por ejemplo, las emisiones térmicas de personas o animales pueden representarse en blanco o negro, la denominada configuración "white hot" o "black hot". En este caso, el entorno se ve en blanco y negro, pero difuminado. Otra posibilidad es visualizar las diferencias de temperatura en diferentes colores, lo que resulta especialmente útil para la búsqueda de fugas de calor en edificios o de focos de combustión tras un incendio.

La función del zoom digital permite además ampliar una sección de la imagen para poder identificar más detalles. Si bien la calidad de la imagen no es comparable a la de los dispositivos de visión nocturna de 2.ª generación, es suficiente como para poder identificar fuentes de calor que no son visibles con estos dispositivos, como, por ejemplo, un grupo de jabalís en un maizal.

Además de la tecnología con la que están equipados, otra característica que ayuda a diferenciar unos dispositivos de otros es su diseño. Básicamente hay dispositivos de diseño monocular y binocular.

Los dispositivos de visión nocturna binoculares se dividen, por su parte, en dos categorías. Por un lado están los que tienen dos objetivos y, por lo tanto, dos potenciadores de la luz y, por otro, los que tienen dos oculares pero un único objetivo y, por ende, un solo potenciador lumínico. Estos son más baratos y más cómodos de usar que los monoculares, pero la imagen que ofrecen no es tan plástica.

Iluminador de luz infrarroja

Los dispositivos de visión nocturna clásicos y los digitales siempre necesitan algo de luz ambiente. Cuando no la hay, en aquellas noches oscuras con el cielo cubierto por una densa capa de nubes o en las de luna nueva, se puede usar un iluminador de IR para ampliar las opciones funcionales del aparato. Generalmente va integrado en su carcasa. Sin embargo, no suelen ser demasiado potentes o solo iluminan una parte del campo visual. Otra desventaja de estas luces infrarrojas integradas es que deslumbran cuando la luz incide sobre algo brillante. Esto se evita usando un iluminador IR independiente.

Lentes de conversión

A menudo, los usuarios del ámbito de la seguridad utilizan aparatos sin factor de aumento o con uno muy reducido. De lo contrario, las rondas de vigilancia por pasillos oscuros serían una tarea complicada, porque un factor de aumento alto empequeñecería el campo visual y el límite de ajuste a corta distancia reduciría el enfoque. Sin embargo, dado que para vigilar grandes áreas exteriores sí que se necesita un factor de aumento más alto, estos aparatos suelen equiparse con lentes de conversión, que multiplican sus opciones de uso.

Adaptadores para cámara

Estos adaptadores sirven para conectar un dispositivo de visión nocturna con una cámara fotográfica o de vídeo. Este acople se puede realizar mediante soportes sobre los que se montan tanto el dispositivo de visión nocturna como la cámara. Sin embargo, estos soportes solo suelen ser compatibles con cámaras compactas. Para las réflex de espejo o en sistema se recomiendan otras soluciones de adaptación que se pueden acoplar al ocular del dispositivo de visión nocturna y al objetivo a través de un adaptador roscado en la rosca para filtros.