Imagens Infravermelhas
O sol “bombardeia-nos” com uma extensa gama de energia, mas dessa gama apenas uma parte é detectada pelos nossos olhos.
Colocando um prisma num raio de luz solar é possível identificar as cores que fazem parte da radiação visível (Fig. 1). A radiação que não é detectada pelos nossos olhos denomina-se de radiação invisível, e é composta por diversos tipos de radiações, entre eles a radiação infravermelha.
O espectro electromagnético é o intervalo de todas as frequências da radiação electromagnética. O espectro electromagnético de um objecto é a distribuição característica da radiação electromagnética emitida ou absorvida por esse objecto em particular, estando dividido em vários campos (Fig. 2). A luz visível encontra-se após a radiação ultravioleta, entre os comprimentos de onda de 0,4µm e os 0,7µm. A partir deste valor entra-se na gama dos raios infravermelhos, estando dividida em três principais zonas, a zona Near-Infrared (NIR) (0,7 a 2µm), Mid-wavelength Infrared (MIR) (2 a 4µm) e Far-Infrared (FIR) (4 a 1000µm). Depois destes encontram-se as microondas. Existem dois grandes tipos de sistemas de visão infravermelha utilizados em sistemas de detecção e seguimento de vídeo que funcionam em gamas distintas do espectro, um funciona na gama NIR e outro na FIR. Cada um com as suas vantagens e desvantagens que serão descritas de seguida.
Near-Infrared
Para o funcionamento das câmaras infravermelhas é necessária a existência de uma fonte de raios infravermelhos própria. Os raios emitidos pela fonte são depois reflectidos pelos objectos e é criada a imagem infravermelha. Este tipo de câmaras tem um consumo elevado de energia pois a fonte necessita de estar ligada para a aquisição das imagens, no entanto consegue-se facilmente distinguir o tipo de objectos presentes na imagem (Fig. 3).
As aplicações típicas destas câmaras passam pela vigilância em locais de acesso restrito, parques de estacionamento, e também pela monitorização de tráfego.
Far-Infrared
As imagens na gama FIR são também conhecidas como imagens térmicas. Estas câmaras absorvem as radiações emitidas pelos objectos e traduzem-nas numa imagem que pode ser a cores ou em escala de cinzento, onde cada intensidade corresponde a uma temperatura (Fig. 4). Segundo a lei de Stefan-Boltzmann, deduzida em 1879, a energia irradiada por um corpo negro é proporcional à sua temperatura absoluta e é dada por E = σ · T4, onde σ = 5.67 x 108 W/(m2 · K4) é a constante de Stefan-Boltzmann, sendo T a temperatura absoluta do corpo em Kelvin. Considerando que os objectos não são radiadores ideais, esta lei expressa-se na forma E = ε σ · T4, onde ε é a emissividade do objecto (ε=1 para radiadores ideais).
Pelo facto de estas câmaras captarem as radiações que são emitidas pelos objectos não necessitam de uma fonte própria de raios infravermelhos. Isto permite que o consumo de energia tenha valores reduzidos. As imagens resultantes têm pouca resolução e não se distingue facilmente todos os objectos que fazem parte da imagem, têm a vantagem de ser possível ver através de materiais como plástico, poeira, fumo, etc. No entanto, quanto maior for a distância ao objecto, menor é a qualidade da captação.
São tipicamente utilizadas como complemento a imagens infravermelhas e também em cenários de vigilância em locais de escuridão total ou com luzes brilhantes, uma vez que são imunes às condições de iluminação.
