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VÍDEO

Características gerais da ótica de visão noturna

Os primeiros dispositivos de visão noturna foram desenvolvidos em 1935. Os primeiros dispositivos foram utilizados pelos alemães na Segunda Guerra Mundial, mas eram muito grandes e necessitavam de uma fonte adicional de luz infravermelha. Estes dispositivos eram chamados de visão noturna de geração 0.

Desde então, o desenvolvimento trouxe novas gerações, que também funcionavam sem uma fonte IR adicional.

Os primeiros dispositivos analógicos de visão noturna que podiam operar com a luz ambiente eram chamados dispositivos de visão noturna Gen. 1. Hoje, os dispositivos de visão noturna Gen. 1 ainda estão disponíveis, mas com tubos intensificadores de imagem melhorados para uma qualidade de imagem e amplificação de luz ainda melhores.
Mais tarde, foram desenvolvidos os dispositivos de visão noturna Gen. 2. Estes representaram o maior avanço na história da visão noturna entre duas gerações. Apresentam um tubo intensificador de imagem melhorado com uma placa de microcanais integrada para melhorar ainda mais a amplificação da luz, e são os primeiros dispositivos de visão noturna que podem operar na escuridão total sem uma fonte de luz artificial, como um iluminador infravermelho.
Também os dispositivos de visão noturna Gen. 2 foram ainda melhorados, e foram desenvolvidos os tubos intensificadores de imagem Gen. 2+. Os dispositivos com este tipo de tubo intensificador de imagem são os dispositivos de alta qualidade mais comuns na Europa, uma vez que oferecem imagem e resolução de qualidade extremamente boa.
Os dispositivos de visão noturna Gen. 3 são os mais avançados e os mais aperfeiçoados atualmente no mercado e são utilizados por profissionais como forças especiais, polícia, militares, e assim por diante. Estes dispositivos apresentam uma placa de microcanais como os dispositivos Gen. 2, mas o fotocátodo é feito de arsenieto de gálio.
O desenvolvimento mais recente em visão noturna são os dispositivos de visão noturna digital. Estes não têm um tubo intensificador de imagem integrado, mas sim um sensor e outros componentes eletrónicos.

Ótica de visão noturna GSCI PVS-14C

Características comuns da ótica de visão noturna

As óticas de visão noturna dividem-se em dispositivos analógicos e digitais. Funcionam com um princípio completamente diferente, mas ambos foram concebidos para permitir ao utilizador ver na escuridão.

Os dispositivos de visão noturna analógicos são dispositivos optoeletrónicos que produzem uma imagem bastante semelhante à que se vê com os olhos, apenas com cores diferentes. Os dispositivos de visão noturna amplificam a pequena quantidade de luz na escuridão com a ajuda de um tubo intensificador de imagem, de modo a ser apresentada uma imagem mais luminosa para observação noturna. Estes dispositivos de visão noturna operam no espetro visível e também no infravermelho próximo, enquanto os dispositivos de imagem térmica operam apenas no espetro infravermelho.

Os dispositivos de visão noturna analógicos são classificados por gerações, o que também identifica o quanto o tubo intensificador de imagem amplifica a luz do ambiente. Existem 4 gerações de visão noturna, e 3 destas gerações ainda estão disponíveis no mercado.

A diferença em relação aos dispositivos de visão noturna digitais é que a imagem é vista diretamente através da ótica sem um ecrã. Isto significa que a ótica não tem taxa de atualização, pelo que a imagem é apresentada em tempo normal, sem qualquer atraso.

Os dispositivos de visão noturna digitais funcionam de forma diferente. Têm um sensor atrás da objetiva, que capta a imagem. Este sensor processa e converte a imagem que está a observar num sinal elétrico, que, no final, é mostrado no ecrã na ocular. Como a imagem é convertida, todos os dispositivos de visão noturna digitais têm uma taxa de atualização.

Os dispositivos de visão noturna digitais e analógicos estão disponíveis em muitas formas e tamanhos diferentes, cada um concebido para uma finalidade distinta:

Binóculos de visão noturna
Monóculos de visão noturna (miras)
Óculos de visão noturna
Dispositivos clip-on de visão noturna

Óticas de visão noturna analógicas

Os dispositivos de visão noturna analógicos são classificados por gerações, e estas estão disponíveis no mercado:

A cor da imagem é normalmente preto e verde, mas a partir da 2^ª geração também estão disponíveis tubos intensificadores de imagem melhores com fósforo branco, que apresentam uma imagem a preto e branco. Estes IITs são normalmente mais caros, mas proporcionam melhor contraste e reconhecimento do alvo. Os tubos intensificadores de imagem verdes são, para a maioria dos utilizadores, mais confortáveis para os olhos.

Black and green color

Ótica de visão noturna

Vantagens e desvantagens das óticas de visão noturna analógicas

Os dispositivos de visão noturna analógicos de geração 2 e 3 têm muito bom contraste e amplificação de luz. A imagem parece real, e não como se estivesse a olhar para um ecrã. A geração 3 raramente necessita de um iluminador IR adicional. Os dispositivos de geração 2 normalmente também não precisam de um, exceto em escuridão total, ou se precisar de ver grandes detalhes a distâncias maiores.

Os dispositivos de visão noturna analógicos também não são tão sensíveis a reflexos, como gotas de água ou outros. Com uma visão noturna digital, os reflexos podem ser muito brilhantes e os detalhes à volta deixam de ser visíveis. Isto pode ser muito notório durante a chuva, ou logo após a chuva.

Para observações durante períodos mais longos, os dispositivos analógicos também são muito mais confortáveis de usar porque a imagem não é tão luminosa como quando se olha para um pequeno ecrã numa ótica de visão noturna digital. O consumo de bateria também é extremamente baixo, uma vez que uma pequena bateria, como CR 123 ou CR2, pode durar até 50 horas.

A maior desvantagem dos dispositivos de visão noturna analógicos é o preço. Os dispositivos de visão noturna de geração 1 são muito acessíveis, mas, comparados com uma visão noturna digital, a qualidade da imagem não é tão boa. Os dispositivos de visão noturna analógicos de geração 2 e 3 são muito melhores do que os digitais, mas também muito mais caros. Esta é também a principal razão pela qual os dispositivos de visão noturna digitais estão a ganhar grande popularidade.

Outra pequena desvantagem destes dispositivos é que não têm algumas funcionalidades especiais, como tirar fotografias ou vídeos, e são muito sensíveis a fontes de luz intensa. Se a ótica estiver ligada num dia de sol forte, o tubo intensificador de imagem pode facilmente ficar danificado.

Ótica de visão noturna digital

Os dispositivos de visão noturna digitais são o desenvolvimento mais recente para observações noturnas. Funcionam de forma completamente diferente dos dispositivos de visão noturna analógicos tradicionais. Numa ótica de visão noturna digital, a imagem entra na ótica através de um sensor que está mesmo atrás da objetiva. Este sensor processa e converte a imagem que está a observar num sinal elétrico, que, no final, é mostrado no ecrã na ocular. Como a imagem é convertida, todos os dispositivos de visão noturna digitais têm uma taxa de atualização.

A taxa de atualização indica quantas imagens vemos num segundo. Os bons dispositivos de visão noturna digitais têm uma taxa de atualização de 50 ou mesmo 60 fotogramas por segundo, pelo que o utilizador vê uma imagem agradável e fluida. Quando a taxa de atualização é demasiado baixa, podem ser vistos fotogramas em rápida mudança, o que afeta a experiência de visualização. Também o ecrã que o utilizador está a observar desempenha um papel importante. Se a resolução do ecrã for boa, a imagem apresentada também é melhor, e não se consegue ver cada píxel individual.

Digital NV Optics

Vantagens e desvantagens das óticas de visão noturna digitais

Os dispositivos de visão noturna digitais também têm a vantagem de serem muito mais baratos do que os dispositivos de visão noturna Gen. 2 ou mesmo Gen. 3. Com a combinação de um iluminador IR de alta qualidade, a ótica de visão noturna digital pode ser muito útil também a maiores distâncias. Na maioria dos casos, até têm melhor desempenho do que os dispositivos de visão noturna de geração 1.

Em comparação com uma ótica de visão noturna Gen. 1, os digitais têm a vantagem de poderem ser usados iluminadores IR com comprimentos de onda longos, que são completamente invisíveis para todos os animais. Por exemplo, os dispositivos de visão noturna Gen. 1 veem a luz IR até 760nm-780nm, e os dispositivos digitais até 980nm. Muitos animais conseguem detetar luz até 850nm.

Com a visão noturna digital, o utilizador não é obrigado a usar apenas a ampliação fixa, como acontece com os dispositivos de visão noturna analógicos tradicionais. A ampliação pode ser alterada digitalmente, pelo que o utilizador obtém melhor reconhecimento de detalhes. Com ampliações maiores, no entanto, os píxeis começam a ficar visivelmente maiores, o que muitas vezes conduz a piores detalhes.

Os binóculos de visão noturna digitais têm uma grande vantagem em relação aos dispositivos analógicos – pode tirar fotografias e até vídeos. Estes podem ser facilmente enviados para um smartphone ou até para um computador. Muitos fabricantes oferecem também uma aplicação para smartphone, que pode ser usada para ajustar as definições, descarregar fotografias e vídeos, etc. Com um dispositivo de visão noturna analógico, nada disto é possível.

Os dispositivos de visão noturna digitais também podem ser usados durante o dia, uma vez que a luz intensa não pode danificar o sensor. Não é esse o caso com uma ótica de visão noturna analógica, porque expor a ótica num dia de sol pode danificar o tubo intensificador de imagem.

Como os dispositivos de visão noturna digitais têm um pequeno ecrã e a imagem parece mais luminosa, o utilizador pode ficar encandeado durante alguns segundos após a utilização. Isto só é percetível em escuridão total, porque os olhos não se conseguem ajustar tão rapidamente da imagem luminosa para o ambiente escuro.

Ao olhar para um alvo refletor quando o iluminador infravermelho está ligado, a imagem à volta desse ponto é, na maioria das vezes, branca, pelo que é muito difícil, ou mesmo impossível, ver quaisquer detalhes. Isto pode acontecer quando está a chover, ou logo após a chuva, quando a água ainda está nas plantas.

O consumo de bateria é muito maior do que com uma ótica de visão noturna analógica, pelo que as baterias são maiores e mais pesadas. Se planeia usar a ótica durante muitas horas seguidas, é necessária uma bateria adicional.

Iluminadores IR e dispositivos/ópticas de visão noturna

O olho humano consegue ver luz em comprimentos de onda de 380 a 740 nanómetros. Este espetro de comprimento de onda também é chamado de luz visível. Os comprimentos de onda que estão para além do espetro visível são mais longos e são chamados comprimentos de onda infravermelhos ou luz infravermelha.

Características gerais

Um iluminador IR é uma lanterna que emite luz num espetro infravermelho, invisível ao olho humano, mas visível para dispositivos de visão noturna. Os iluminadores IR estão disponíveis em diferentes comprimentos de onda. O comprimento de onda indica-nos, em combinação com o tipo de visão noturna para o qual foram concebidos, como devem ser utilizados.

Por exemplo;

A maioria dos dispositivos de visão noturna analógicos no mercado com um IIT Gen. 1 consegue ver comprimentos de onda até 760-780nm.
A maioria dos dispositivos de visão noturna Gen. 2 consegue detetar luz de comprimentos de onda até 850nm. Alguns IITs especiais da Photonis, como Photonis ECHO ou XR-5, conseguem detetar luz até 900nm.
Os dispositivos de visão noturna Gen. 3 conseguem detetar comprimentos de onda até 900nm, e os melhores IITs Gen. 3, como Photonis 4G, 4G+ e XR5, conseguem detetar comprimentos de onda até 1000nm.
Os dispositivos de visão noturna digitais conseguem detetar comprimentos de onda até 950nm – 980nm.

Iluminadores IR

Para dispositivos de visão noturna analógicos, apenas iluminadores infravermelhos específicos funcionam na perfeição. Por isso, ao comprar um iluminador IR, tem de ter cuidado com qual é o comprimento de onda máximo que a sua ótica de visão noturna consegue detetar. Se a luz emitida pelo iluminador IR estiver para além do espetro, será invisível para essa ótica.

Recomendamos o seguinte:

Para dispositivos de visão noturna Gen. 1, um iluminador IR com um comprimento de onda entre 750nm e 780nm,
Para dispositivos Gen. 2, um iluminador com um comprimento de onda de 850nm, ou até 900nm se um IIT de alta qualidade estiver integrado na ótica
Para dispositivos Gen. 3, um iluminador IR na maioria das vezes não é necessário, mas um iluminador com um comprimento de onda de 850nm - 900nm funcionaria na perfeição com todos os tubos intensificadores de imagem

Iluminadores IR para óticas de visão noturna digitais

Os dispositivos de visão noturna digitais não são muito exigentes quando se trata do iluminador infravermelho certo. Conseguem detetar todos os comprimentos de onda até 950nm-980nm, dependendo do fabricante. Isto torna muito mais fácil decidir qual o iluminador IR a comprar, e existem muitos iluminadores no mercado, disponíveis a um preço baixo.

Também é importante saber que, ao contrário dos humanos, alguns animais detetam comprimentos de onda de luz mais longos. Isto significa que os iluminadores IR com um comprimento de onda de 760nm-780nm podem ser, para eles, bem visíveis. Por esta razão, recomendamos a utilização de iluminadores IR acima de 850nm em combinação com uma ótica de visão noturna digital.

Uma breve apresentação da visão noturna está disponível aqui.

Apresentação Slideshare de dispositivos de visão noturna

Breve apresentação | Ótica de visão noturna | Optics Trade de Optics-Trade

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Características gerais da ótica de visão noturna

Características comuns da ótica de visão noturna

Óticas de visão noturna analógicas

Vantagens e desvantagens das óticas de visão noturna analógicas

Ótica de visão noturna digital

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Iluminadores IR para óticas de visão noturna digitais

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