Aunque uno no haya experimentado nunca en persona lo que es la visión térmica cualquiera sabe lo que es, gracias principalmente al cine, ¡cómo no! Se puede decir que fue concretamente la película Depredador, de 1987, protagonizada por Arnold Schwarzenegger, la que popularizó la visión térmica, que utilizaba el propio Depredador para localizar a sus presas sin que prácticamente pudieran hacer nada para esconderse.
Visión térmica de Depredador
Más recientemente YouTube se ha encargado de ofrecer todo tipo de secuencias de vídeo procedentes de las cámaras térmicas de los aviones de combate en misiones de ataque sobre blancos en las zonas de operaciones de Irak y Afganistán, como la siguiente que podría titularse ¡Pueden correr pero no pueden esconderse! ¡Toda una sección de talibanes! Afganistán.
Hubo una época no hace tanto tiempo atrás en la que eso de la visión térmica parecía algo exclusivo de los militares. Al principio las cámaras térmicas eran voluminosas, pesadas y muy caras, ofrecían poca resolución y el sensor necesitaba un sistema de refrigeración. Los avances tecnológicos han permitido que hoy día, y ya desde hace unos años, se disponga de sensores de reducidas dimensiones que ofrecen una alta resolución y que no necesitan refrigeración, lo que ha supuesto una sensible reducción en los precios y las dimensiones de los dispositivos que montan dichos sensores térmicos. Gracias a ello actualmente resulta bastante habitual encontrar cámaras térmicas como parte del sistema de videovigilancia de una determinada instalación, .que ofrecen la posibilidad de ver en casi cualquier condición (día, noche, niebla, lluvia, etc.).
Una cámara termográfica (también llamada cámara de infrarrojos o cámara térmica) es un dispositivo que capta imágenes a partir de la radiación infrarroja, de forma parecida a una cámara normal que capta imágenes a partir de la luz visible. En lugar de trabajar en el espectro de la luz visible, entre los 400 y los 700 nanómetros, como las cámaras normales, las cámaras térmicas trabajan en el espectro de longitudes de onda de hasta 14.000 nanómetros (14 µm). Su uso se denomina termografía.
La energía infrarroja no es más que una parte del espectro electromagnético, el cual comprende rayos gamma, rayos x, radiación ultravioleta, una estrecha franja de luz visible, infrarrojos, ondas de terahercios, microondas y ondas de radio. Todas estas radiaciones se encuentran relacionadas y se diferencian entre sí por la longitud de onda. Todos los objetos emiten cierta cantidad de radiación de cuerpo negro según su temperatura.
En términos generales, cuanto más alta es la temperatura de un objeto, mayor radiación infrarroja emite como radiación de cuerpo negro. Una cámara especial puede captar esta radiación de forma similar a cómo capta la luz visible una cámara normal. Estas cámaras especiales funcionan incluso en total oscuridad, porque no dependen de la cantidad de luz ambiental, lo que las hace especialmente útiles para operaciones de rescate en estructuras llenas de humo y en cavidades subterráneas.
Las imágenes que capta una cámara térmica suelen ser monocromas, dado que normalmente utilizan un sensor de imágenes que no distingue diferentes longitudes de onda de radiación infrarroja. Los sensores de imagen en color requieren una fabricación compleja para diferenciar longitudes de onda y en realidad el color tiene poco sentido fuera del espectro visible normal porque las diferentes longitudes de onda no se reparten uniformemente en el sistema de visión en color que utilizan los seres humanos.
Algunas veces estas imágenes monocromáticas se dibujan con pseudo-colores que muestran los cambios en la radiación en forma de cambios de color en lugar de cambios de intensidad. Esta técnica se conoce como separación por densidad [density slicing] y tiene su utilidad porque aunque el ser humano cuenta con un rango dinámico mucho mayor en la detección de intensidades que de colores, la capacidad para percibir pequeñas diferencias de intensidad en zonas brillantes se encuentra bastante limitada. En la práctica, al medir la temperatura las partes más brillantes (más calientes) de la imagen normalmente se colorean en blanco, las partes con temperaturas intermedias en rojo y amarillo y las partes más oscuras (más frías) en negro.
La resolución de las cámaras térmicas resulta considerablemente menor a la de las cámaras normales, en su mayoría de tan sólo 160 x 120 o 320 x 240 píxeles. No obstante, las cámaras térmicas más caras pueden alcanzar una resolución de 1280 x 1024 píxeles. Los modelos de gama alta suelen considerarse productos y tecnologías de doble uso (se denominan así los productos y tecnologías de habitual utilización civil que puedan ser aplicados a uso militar), cuya exportación se encuentra restringida. Concretamente se encuentran en este grupo aquellas cámaras térmicas cuya resolución sea de 640 x 480 o superior, a no ser que la velocidad de refresco de la imagen se limite a 9 Hz o menos; los visores térmicos para armas de fuego suelen encontrarse en este grupo.
Aunque las cámaras térmicas tienen un precio mucho más elevado que el de sus homólogas que toman imágenes del espectro de luz visible, desde el año 2014 ya existen cámaras térmicas de bajo rendimiento disponibles por unos pocos cientos de euros, tanto en forma de acople para Smartphone, como la Seek Thermal CompactXR (349 €), o en forma de cámara de mano, como la Seek Thermal Reveal XR FastFrame (519 €) que ilustra este artículo, que en España distribuye Borchers S.A.
En la vida real, las cámaras de venta libre en el ámbito civil, como la Seek Thermal Reveal XR FastFrame que hemos tenido la ocasión de probar para este artículo gracias a la cortesía de Borchers S.A., aún con resoluciones muy inferiores a las de gama alta, aportan una gran variedad de aplicaciones prácticas (el único límite es la imaginación) que se derivan del hecho de poder medir temperaturas y representarlas en una misma imagen. Si se trata de imágenes térmicas dibujadas con pseudo-colores resultan de gran utilidad para detectar focos de calor, mientras que las imágenes térmicas monocromas dan una mayor nitidez a la hora de percibir los detalles de la imagen, aunque la resolución sea la misma. De esta forma, la Reveal XR FastFrame permite a su usuario seleccionar el filtro de color a aplicar a la imagen a la hora de presentarla en pantalla de forma que éste seleccione aquel filtro que más le convenga según lo que necesite en cada momento.
La Reveal XR FastFrame cuenta con siete filtros de colores a la hora de dibujar la imagen en pantalla. Una cuestión a tener en cuenta respecto a la representación en pantalla de los colores radica en que la cámara parece que asigna el color más oscuro a la menor temperatura y el color más claro a la mayor temperatura, pero de entre las temperaturas que aparecen en una misma imagen, y no a una temperatura fija; es decir, los colores van cambiando según la imagen, lo cual no resulta agradable y a veces puede suponer un tanto engorroso. Sería más práctico que cada temperatura tuviera un color fijo asignado y no que fuera variando de una imagen a otra. No obstante, se trata de un mal menor y no tiene por qué suponer un problema para sacarle todo el provecho a la visión térmica que ofrece esta cámara.
La cámara térmica de mano Reveal XR FastFrame se integra en una carcasa muy robusta que le da resistencia tanto frente a golpes como frente al agua, el polvo y la suciedad, para poder utilizarla casi en cualquier parte (eso sí, no sirve para actividades subacuáticas). El modelo Reveal XR FastFrame difiere de su modelo hermano Reveal XR, entre otras cosas, en su mayor velocidad de refresco (de ahí lo de “fast frame”) que le permite tomar más de 15 imágenes por segundo, lo que proporciona una imagen fluida a la hora de captar el movimiento.
Esta cámara utiliza una pantalla de cristal líquido (LCD) en color tipo TFT de 2’4 pulgadas con una resolución de 240×320 píxeles (QVGA), aunque la resolución del sensor térmico es de 206×156 píxeles. El sensor térmico consiste en un microbolómetro de óxido de vanadio de última generación sin refrigeración con una lente de cristal de chalcogenide con un recubrimiento exterior antireflectante. El campo visual de la cámara es de 44º en diagonal, 27º en horizontal y 36º en vertical con una distancia focal de 4 mm. Pero todos esos datos a mi al menos no me dicen nada.
Lo que sí me dice algo es que, según el fabricante, la distancia de detección de la Reveal XR FastFrame es de 275 metros. Yo no diría que tanto y lo dejaría en unos 50 metros para detectar con cierta nitidez de qué se trata, aunque sí que es cierto que a más de 100 metros se pueden detectar focos de calor, pero sin llegar a apreciar de qué se trata (si una persona, un animal o un objeto). El rango de detección de temperaturas de estas cámaras se encuentra entre -40º y 330ºC, más que suficiente para el día a día.
Entre los modelos que se acoplan a un smartphone y estos modelos de mano me quedo con los últimos por su versatilidad y rapidez. La Reveal XR FastFrame está lista para usarse en menos de 3 segundos desde que se pulsa el botón de encendido. Sus reducidas dimensiones (12’7 x 6’1 x 3 cm.) y poco peso (180 gramos) la convierten en un objeto fácil de llevar siempre encima. Además, estos modelos incorporan una linterna de LED con una potencia máxima de salida de 300 lumens que se activa al pulsar un botón lateral, lo cual nunca viene mal. La autonomía de la cámara térmica asciende a 10 horas, que se ven limitadas a 2 horas si se usa como linterna, todo ello gracias a una batería recargable de polímero de ión de litio de 1900 mAh.
Una característica interesante de estas cámaras térmicas consiste en su capacidad para capturar y almacenar imágenes en una tarjeta de memoria SD que posteriormente se pueden transferir al ordenador mediante un cable USB. Aquí puedes ver una muestra de algunas imágenes bastante tontas que he tomado yo mismo con la Reveal XR FastFrame de muestra.
Por último, destacar la multitud y variedad de utilidades que se le pueden dar a una cámara térmica de mano como la Reveal XR FastFrame, que abarcan tanto el ámbito doméstico, industrial o laboral como el policial y militar. Gracias a que la visión térmica no se ve afectada por el humo y puede ver a través presenta una utilidad vital para los bomberos, que pueden localizar personas y focos de calor o fuego. Otra utilidad radica en detectar posibles problemas eléctricos al detectar sobrecalentamiento en cuadros eléctricos o cableado. También se pueden detectar problemas de aislamiento térmico y así solucionar deficiencias en la refrigeración o calefacción. Pero sin duda una de sus utilidades más interesantes y tácticas consiste en detectar la presencia de personas o animales en total oscuridad, una aplicación especialmente práctica que puede marcar una gran diferencia para cazadores y para personal de seguridad.
No lo olvides, si quieres disponer de visión térmica a mano, ahora lo tienes bien sencillo gracias a dispositivos como la cámara térmica de mano Seek Thermal Reveal XR FastFrame.
Es totalmente cierto, este tipo de cámaras ha evolucionado mucho en pocos años. Ahora una camara termica es asequible y fácil de utilizar además es muy útil para muchas profesiones y sectores. Realmente interesante.
Desde luego, la tecnología es cada vez más asequible. Aunque debemos de pensar que también se puede volver contra nosotros.
Un saludo