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Visão Noturna: Dicas para Escolher a Correta
Visão Noturna: Dicas para Escolher a Correta
Binóculos, lunetas, monóculos, óculos de proteção — qual de visão noturna melhor atende às minhas necessidades?
Medimos a intensidade da luz em um local em lux. Em um dia ensolarado, podemos medir 10.000 lux; em um escritório, 500 lux; em um pôr do sol claro, 100 lux; e a iluminação residencial cai para apenas 10 lux. Com essa luz, já é difícil ver as cores com clareza. Uma lua cheia cai para 0,1 lux (não há mais cores), e uma noite estrelada mal chega a 0,001 lux. Em países desenvolvidos, apenas os locais mais remotos têm menos luz.
A luz é composta por minúsculas partículas de energia chamadas fótons. Quanto menos luz, menos fótons. O olho humano consegue se adaptar a condições de luminosidade muito baixa se se acostumar, mesmo que leve mais de meia hora. Um morador da cidade, constantemente cercado por luz artificial, pode perder essa capacidade.
Quando escurece, chega um momento em que os olhos precisam de ajuda. Em áreas desenvolvidas com grandes populações próximas, binóculos de boa qualidade com lentes grandes, como 7x50 ou 8x56, ampliam os objetos e os tornam visíveis.
Abaixo disso, é necessário um dispositivo de visão noturna .
Equipamentos com tubo intensificador são capazes de capturar aqueles poucos fótons que o olho não precisa mais, incluindo luz infravermelha, que constitui 70% da luz das estrelas.
É uma boa ideia levar algum tipo de iluminador infravermelho para auxiliar a equipe caso a luz restante não seja suficiente, embora, na maioria das vezes, o alcance útil dos dispositivos Gen 1/Super Gen 1+ e Gen 2 mal chegue a 50 metros com infravermelho próximo (800-850 nm) e eles apareçam como um ponto vermelho quando vistos de frente. Apenas Gen 3, HyperGen e dispositivos digitais têm sensibilidade suficiente para usar infravermelho não visível (acima de 900 nm). Os iluminadores a laser são o melhor compromisso entre tamanho e potência, mas são muito perigosos para os olhos e podem queimar a retina mesmo a uma distância considerável. Seu uso envolve grande responsabilidade.
Usar iluminadores infravermelhos é a melhor maneira de aproveitar ao máximo equipamentos de visão noturna baratos, mas também torna o usuário muito fácil de ser detectado por animais e seguranças.
Índice
O TUBO INTENSIFICADOR
Óculos de visão noturna são dispositivos "optrônicos" (combinação de óptica e eletrônica) que intensificam ou amplificam a luz. O "coração" do dispositivo é o Intensificador de Imagem, um tubo de alto vácuo.
A óptica frontal captura a luz e a concentra na parte frontal do tubo, onde um fotocátodo converte os fótons (energia luminosa) em elétrons (partículas eletricamente carregadas), que são amplificados e projetados em uma tela de fósforo na parte traseira, que emite a luz visível que vemos. A imagem projetada corresponde à imagem de entrada.
O fósforo usado é verde porque é a cor com a qual o olho humano distingue a maioria dos tons e cansa menos do que as outras cores. Tubos cinza são uma moda cara.
O número de vezes que o dispositivo amplifica a luz é chamado de ganho, e depende da capacidade do fotocátodo de converter os fótons mais fracos em elétrons e de acelerá-los contra a tela de fósforo. Para um determinado fotocátodo, maior sensibilidade significa maior brilho, mas não necessariamente melhor visão. Na verdade, ganho excessivo geralmente significa mais "ruído" e menor contraste.
O comprador de equipamentos de visão noturna deve considerar o ganho total. Ópticas ruins podem arruinar o melhor tubo.
O JOGO DAS GERAÇÕES
Existem tubos de diferentes formatos e tamanhos, com quatro gerações. A Geração 0 e a Geração 1 dependem da criação de um campo eletrostático e da aceleração de fótons para intensificar a imagem. Eles distorcem a imagem nas bordas e, enquanto a Geração 0 sempre requer infravermelho, a Geração 1 foi a primeira a amplificar a luz residual, ainda que apenas ligeiramente. A Super Geração 1+ melhora o desempenho e corrige algumas distorções. Atualmente, é a melhor opção. Uma característica comum é que eles permanecem acesos por um tempo após serem desligados, pois retêm alguma carga.
As válvulas Gen 2 e Gen 3 desligam imediatamente e são muito menores, consumindo muito menos corrente. Ambas utilizam uma placa de microcanal (MCP) para melhorar o ganho e a resolução, e a Gen 3 adiciona uma barreira iônica para prolongar a vida útil da válvula.
Os fotocátodos Gen 1 e Gen 2 são os mesmos (trialcalinos), enquanto o Gen 3 usa um fotocátodo de arsenieto de gálio, até três vezes mais sensível.
É preciso ter cuidado com válvulas que se dizem ITT (EUA) Gen 2+, pois apenas válvulas Gen 3 foram fabricadas nos Estados Unidos nos últimos dez anos. Provavelmente, são provenientes de liquidações militares americanas. Com sorte, passaram anos na prateleira, sem uso, mas com tecnologia ultrapassada. Na pior das hipóteses, terão muitas horas de uso e uma vida útil muito limitada.
Embora a terceira geração seja a mais sensível, seu uso em situações de luz residual produz uma imagem esbranquiçada e de baixo contraste. Elas não oferecem nada em comparação com equipamentos mais baratos. São utilizadas em todo o seu potencial apenas em áreas rurais remotas.
O desenvolvimento mais recente são os tubos de disparo automático. Eles são projetados para reduzir reflexos e ofuscamento quando holofotes estão presentes ou ao se deslocar de áreas escuras para áreas iluminadas. Eles não são projetados para uso contínuo à luz do dia.
Na visão noturna, é mais verdade do que em muitos outros produtos que você recebe pelo que paga. A melhoria no desempenho é espetacular à medida que você sobe na escala do tubo intensificador, mas o aumento de preço também é drástico.
Geração 0 – Normalmente utiliza um fotocátodo S-1 com resposta de pico na faixa verde-azulada e fotossensibilidade de 60 µA/lm. Baseia-se na criação de um poderoso campo eletrostático para acelerar elétrons. Este tipo de tubo distorce a imagem significativamente e sempre requer o auxílio da luz infravermelha emitida.
Geração 1 – Normalmente utiliza um fotocátodo S-10 ou S-20 com fotossensibilidade de 120-200 µA/lm. Baseiam-se na criação de um poderoso campo eletrostático para acelerar elétrons. Sendo muito mais sensíveis, são os primeiros que nem sempre requerem assistência infravermelha (veem mais do que a olho nu).
As câmeras de 1ª geração possuem fontes de alimentação de alta tensão, distorção de borda e desempenho decente em condições de pouca luz. A válvula retém alguma carga e fica visível por alguns segundos após ser desligada. O ganho da válvula é tipicamente de 100 a 500x com uma resolução de 25 a 30 lp/mm, embora alguns fabricantes afirmem valores mais altos. Elas têm alto consumo de energia e manchas são comuns, o que é normal. As válvulas fabricadas na Rússia e na Bielorrússia representam 95% do mercado. A vida útil normal é de cerca de 1.000 horas.
CF Super/Super Geração 1+ – Válvulas fabricadas em Yukon que incorporam uma placa de fibra óptica na frente da válvula (não MCP), o que reduz a distorção nas bordas e permite resoluções de 42 lp/mm no centro. A vida útil típica é de aproximadamente 1.000 horas.
HikMicro ALPEX A50T Digital 1080p, IR 850 nm, ampliação 4X
Geração 2 – Normalmente utiliza um fotocátodo S-25 (infravermelho próximo) com fotossensibilidade de 240–350 µA/lm e uma placa de microcanal (MCP) para maior ganho. Os tubos da Geração 2 já apresentam desempenho suficiente para uso em gravação de imagens e fotografia, e sua distorção é baixa. Possuem controle automático de ganho, proteção contra reflexos e a mesma resolução de borda e central. A resolução central varia de 28 a 32 lp/mm e é mais adequada para áreas urbanas do que a Geração 3. A relação sinal-ruído (SNR) típica é de 11 e a vida útil típica é de 2.000 horas.
Geração 2+ – Baseados na tecnologia Gen 2, eles têm sensibilidade de fotocátodo aumentada, variando de 350 a 450 µA/lm. A resolução central varia de 32 a 40 lp/mm. A relação sinal-ruído (SNR) típica é de 13, e a vida útil típica é de 2.000 horas.
SuperGen – Baseados na tecnologia Gen 2, eles têm sensibilidade de fotocátodo ainda maior, variando de 500 a 600 µA/lm. A resolução central varia de 45 a 54 lp/mm. A relação sinal-ruído (SNR) típica é de 18 a 21, e a vida útil típica é de 10.000 horas.
HyperGen – Esta é a mais alta qualidade baseada na tecnologia Gen 2, com um fotocátodo ainda mais sensível. 600-800 µA/lm. Agora disponível com opção de autogating para melhor desempenho em condições de iluminação variáveis. A resolução central varia de 55 a 78 lp/mm. A relação sinal-ruído (SNR) típica é de 20-28, e a vida útil típica é de 15.000 horas.
Algumas versões superam a Geração 3 em desempenho, especialmente em termos de resolução. Esses tubos atendem às mesmas especificações da Geração 3 para uso militar e são usados pela maioria dos países europeus.
DEDAL D-480-100 (4x) Gen. 2+ Mira de visão noturna
Óculos de visão noturna digitais Guide DU50
Mira de visão noturna ARMASIGHT CO-X acoplável à mira diurna, GEN. 2+ e 3A
Geração 3 – Utiliza arsenieto de gálio para o fotocátodo e uma placa de microcanais. Pode exceder 800 µA/lm na faixa de 450-950 nm. Esses tubos são altamente sensíveis e têm uma longa vida útil, praticamente sem distorção. A resolução no centro varia de 45 a 64 lp/mm (significativamente menor do que o melhor HYperGen). A relação sinal-ruído (SNR) típica é de 18-28, e a vida útil típica é de 10.000 a 15.000 horas.
Todos os países que fabricam tubos de terceira geração (Estados Unidos e Rússia) mantêm controles rigorosos de exportação e permitem seu uso apenas por tropas ou policiais de países amigos. Exportações não autorizadas são frequentemente consideradas contrabando e têm consequências graves se detectadas.
Monocular ARMASIGHT CO-LR-LRF GEN 2+ e 3A (LONGA DISTÂNCIA)
DEDAL D-555 Gen. 3ª
Óculos de visão noturna DEDAL D-552 GEN. 2+ e 3A
Geração 4 – NÃO EXISTE. Alguns distribuidores afirmam ter válvulas de quarta geração, mas essa tecnologia não existe. São válvulas de terceira geração com "autogating". Golpe comercial.
VN Digital – Utiliza um CCD sensível ao espectro infravermelho e um pequeno display. Destinado principalmente ao mercado consumidor, quase sempre requer o auxílio de iluminadores infravermelhos, embora faça bom uso do infravermelho não visível (940 nm) e não seja danificado pela luz do dia. A resolução é de aproximadamente 40 lp/mm.
COMO AVALIAR O DESEMPENHO DE UMA EQUIPE
O uso específico para o qual precisamos de equipamentos de visão noturna determina suas características. O que precisamos ver? A que distância? Em que condições de iluminação? Quanto menor, mais distante e mais escuro for o equipamento, mais complexo e caro ele será.
Os dispositivos atuais de 1ª geração podem ser suficientes para uso não profissional em condições de iluminação favoráveis (com a lua) e a curtas distâncias, mas se você precisa enxergar sob a luz das estrelas, em áreas distantes ou com muitos detalhes, precisará subir na escala de desempenho. De Super Gen 1+ ou Gen 2+ para SuperGen ou HyperGen (presumimos que a Geração 3 esteja fora do alcance legal de um indivíduo em Portugal ).
É muito difícil escolher um dispositivo em detrimento de outro apenas lendo as especificações técnicas. Além de serem difíceis de entender para um amador, é ainda mais difícil entender o que significam do ponto de vista prático. Comparar tabelas traz o problema adicional de não podermos ter certeza de que as medições foram feitas em condições idênticas e com o mesmo equipamento.
A melhor maneira de avaliar um dispositivo de visão noturna é levá-lo a campo e testá-lo nas mesmas condições em que será usado posteriormente.
Os fatores a serem considerados são:
• Fotossensibilidade (µA/lm) – É a capacidade do dispositivo de converter fótons em elétrons. Quanto maior, melhor, mas lembre-se de que uma alta sensibilidade na faixa do infravermelho é importante. A sensibilidade na faixa do visível não é útil à noite.
• Ganho – Este termo costuma ser confuso. Quanto menos luz e maior a distância, mais ganho precisamos, mas o ganho que nos interessa é o ganho de todo o sistema. O melhor tubo é inútil com óptica de baixa qualidade. Também é importante que o alto ganho seja combinado com uma alta relação sinal-ruído, caso contrário, não teremos contraste, apenas brilho. Alto ganho é importante em locais remotos e distantes de cidades. Novamente, é melhor ter cuidado com o papel e testá-lo em campo.
• Alcance – O alcance efetivo depende do ganho do sistema, da resolução, da ampliação da lente e da luz ambiente. Uma lente de alta potência aumentará o tamanho dos objetos, mas absorverá mais luz, resultando em perda de ganho geral. Também é importante observar que quanto maior a ampliação, mais estreito será o campo de visão.
• Qualidade de imagem – Se combinarmos alta resolução com bom contraste e baixa distorção e ruído, temos o equipamento ideal. A alta resolução nos permite até mesmo identificar pessoas ou animais a grandes distâncias, em vez de nos contentarmos apenas com um impacto.
• Resolução – Normalmente medida no tubo (lp/mm). Quanto maior a resolução, mais nítida a imagem. Dispositivos de 1ª geração têm resolução decente no centro, mas perdem resolução nas bordas.
• Ergonomia – Tamanho, peso e facilidade de uso são fatores essenciais. Quanto mais leve o aparelho, mais fácil de transportar, e botões bem posicionados facilitam o uso à noite.
• Distorção – Este é um fator muito importante em fotografia, vídeo ou lunetas. Somente as gerações 2 e 3 produzem uma imagem sem distorção perceptível graças à placa de microcanais.
• Use o tempo – Se você precisar observar por longos períodos, é uma boa ideia usar óculos de visão noturna ou binóculos. Lunetas cansam muito os olhos.
• Resistência às intempéries – A maioria dos dispositivos de visão noturna pode suportar chuva moderada, mas se você quiser usá-los em condições climáticas adversas ou em um ambiente marinho, precisará de especificações de nível militar.
• Confiabilidade – Com os devidos cuidados, a maioria dos equipamentos modernos deve funcionar sem problemas por anos. É especialmente importante não expor os tubos a muita luz. Lembre-se de que o tubo sozinho pode representar de 60% a 80% do preço do equipamento.
• Serviço – O vendedor tem boa reputação? Possui serviço técnico próprio? Mais importante que o preço é a garantia. São aparelhos caros e, se você confiar apenas no preço, poderá ter desperdiçado seu dinheiro em caso de pane.
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