¿Cómo funcionan las cámaras térmicas?

Una cámara térmica es un dispositivo sin contacto que detecta energía de infrarrojos (calor) y la convierte en una imagen visual. Profundicemos en la ciencia de las cámaras térmicas y el mundo invisible del calor que nos permiten ver.

¿Cómo funcionan las cámaras térmicas?

Detección de ondas infrarrojas, luz no visible

Lo primero que hay que saber sobre las cámaras térmicas es que no funcionan como las cámaras normales. Las cámaras normales de luz diurna, los dispositivos de visión nocturna y el ojo humano funcionan según el mismo principio básico: la energía de la luz visible golpea algo y rebota en él, un detector recibe lo que rebota y lo convierte en una imagen.

Los dispositivos termográficos generan imágenes a partir del calor, no de la luz visible. El calor (también denominado energía infrarroja o térmica) y la luz son ambos parte del espectro electromagnético, pero una cámara que puede detectar la luz visible no verá energía térmica, y viceversa. Las cámaras térmicas captan energía infrarroja y utilizan los datos para crear imágenes a través de salidas de vídeo digitales o analógicas.

Craig Beals explica el espectro electromagnético en Invisible Labs.

Dentro de la cámara

Una cámara térmica está compuesta por un objetivo, un sensor térmico, componentes electrónicos de procesamiento y una carcasa mecánica. El objetivo enfoca la energía infrarroja en el sensor. El sensor puede tener una variedad de configuraciones de píxeles, desde 80 × 60 hasta 1280 × 1024 píxeles o más. Esta es la resolución de la cámara.

Estas resoluciones son bajas en comparación con los generadores de imágenes de luz visible porque los detectores térmicos necesitan detectar energía que tiene longitudes de onda mucho mayores que la luz visible, lo que requiere que cada elemento sensor sea significativamente mayor. Como resultado, una cámara térmica suele tener una resolución mucho menor (menos píxeles) que los sensores visibles del mismo tamaño mecánico.

• Entre las especificaciones importantes que hay que tener en cuenta al elegir una cámara térmica se incluyen la resolución, el alcance, el campo de visión, el enfoque, la sensibilidad térmica y el rango espectral. Haga clic para obtener más información.

¿Qué pueden detectar las cámaras térmicas?

El calor detectado por una cámara de infrarrojos se puede medir con mucha precisión, lo que permite una gran variedad de aplicaciones. Una cámara térmica FLIR puede detectar pequeñas diferencias de calor, de tan solo 0,01 °C, y mostrarlas como tonos de gris o con diferentes paletas de colores.

La misma imagen con diferencias de calor que se muestran en las paletas ironbow y white hot.

Todo lo que nos encontramos en nuestra vida cotidiana emite energía térmica, incluso el hielo. Cuanto más caliente está, más energía térmica emite. Esta energía térmica emitida se denomina “señal de calor”. Cuando dos objetos próximos tienen señales de calor incluso sutilmente diferentes, se pueden detectar con bastante claridad en un sensor térmico, independientemente de las condiciones de iluminación. Esto permite que las cámaras térmicas vean en total oscuridad o en entornos llenos de humo.

• Las cámaras térmicas pueden ver muchas cosas que nuestros ojos o las cámaras normales no pueden ver, pero pueden bloquearse con algunos materiales sorprendentes. Haga clic para obtener más información.

¿Para qué se utilizan las cámaras térmicas?

La termografía y la tecnología de visión nocturna suelen confundirse, pero cada una tiene sus propias características y puntos fuertes.

Los usos potenciales de las cámaras térmicas son casi ilimitados. Desarrolladas originalmente para operaciones militares y de vigilancia, las cámaras térmicas ahora se utilizan de manera generalizada para inspecciones de edificios (humedad, aislamiento, techos, etc.), extinción de incendios, vehículos autónomos y frenado automático, detección de temperatura de la piel, inspecciones industriales, investigación científica y mucho más.

¿Cómo utilizaría una cámara térmica? ¡Díganoslo a continuación!