Resumen de tecnologías ópticas: qué esperar en 2025.

30 de Septiembre de 2024

Las tecnologías modernas están cambiando rápidamente nuestro mundo. Lo que hace unos años parecía ciencia ficción, ahora se utiliza ampliamente en todo el mundo. Esto se nota especialmente en el campo de la óptica nocturna y termográfica. Este área se desarrolla con gran rapidez, por lo que casi todos los meses nos presentan nuevos productos interesantes. En nuestra guía, le informaremos sobre el impacto de las tecnologías ópticas en la vida cotidiana, las áreas críticas de modernización y las perspectivas de desarrollo futuro. También analizaremos por separado las innovaciones más esperadas presentadas en 2025.

Tecnologías ópticas en el mundo moderno

Dispositivos populares
El desarrollo de tecnologías ópticas como la termografía y la visión nocturna ha permitido crear varios dispositivos valiosos. Todos ellos son populares entre militares y civiles, ayudándolos a hacer frente a diversas tareas cotidianas. La lista de los dispositivos más populares siempre incluye gafas de visión nocturna. Son ópticas universales igualmente adecuadas para representantes de todas las profesiones. Estas gafas se fijan en la cabeza del usuario, liberando las manos para realizar un trabajo específico. Son lo más ligeros y compactos posible, lo que permite evitar molestias durante su uso. La imagen formada por las gafas aparece ante los ojos del usuario sin retrasos visibles, gracias a lo cual es posible ver todo lo que sucede en la oscuridad en tiempo real.
Los binoculares y los monoculares de visión nocturna son alternativas a las gafas. Además, son relativamente pequeños, tienen una funcionalidad más completa y permiten ver en la oscuridad a grandes distancias. A diferencia de las gafas, los binoculares y los monoculares deben sostenerse en la mano. Esto limita ligeramente las acciones del usuario y lo priva de la oportunidad de observar y realizar cualquier trabajo al mismo tiempo. Muchas ventajas cubren por completo esta desventaja. Además de las pequeñas dimensiones mencionadas anteriormente, los binoculares y los monoculares se distinguen por su capacidad para funcionar de manera efectiva en cualquier condición externa. La mayoría de los modelos modernos protegen contra la humedad, los impactos y la exposición a altas/bajas temperaturas. Debido a esto, son adecuados para la mayoría del personal militar y representantes de varias profesiones civiles. Todo lo anterior se puede decir de los binoculares/monoculares de imagen térmica. También benefician enormemente a las personas y las ayudan a ver incluso en los casos en que los dispositivos de visión nocturna estándar son inútiles (por ejemplo, en completa oscuridad).
Un dispositivo de visión nocturna muy popular es la mira. La utilizan principalmente los militares, aunque en algunas situaciones puede resultar útil para agentes de policía, guardias de seguridad y cazadores. Las miras de visión nocturna suelen tener un mayor alcance y pueden formar una imagen clara y detallada incluso con poca luz. En la oscuridad total, se sustituyen idealmente por miras termográficas, que permiten apuntar y disparar con un mínimo de errores de forma eficaz. Las versiones modernas de ambos tipos de dispositivos son compactas, fáciles de usar y pueden funcionar correctamente en cualquier entorno, lo que las hace populares y ampliamente utilizadas en la actualidad.
Las cámaras termográficas y las cámaras de visión nocturna cierran la lista de dispositivos populares que utilizan diversas tecnologías ópticas. Ambas se utilizan ampliamente en múltiples campos de actividad. A menudo se convierten en parte de los sistemas de seguridad, gracias a los cuales es posible monitorear un área protegida, su propia casa, unidades individuales de máquinas y mecanismos, varias comunicaciones, etc., las 24 horas del día. Estas cámaras suelen ser de tamaño diminuto y tienen un peso mínimo. Esto hace que sea posible instalarlas casi en cualquier lugar y hacerlas invisibles a las miradas indiscretas. Los modelos modernos de tales dispositivos tienen un mínimo de desventajas. Debido a esto, se utilizan activamente en cualquier condición y para lograr muchos objetivos.
Las áreas de aplicación
Las tecnologías ópticas desempeñan un papel fundamental en el mundo moderno. Se utilizan en diversos campos de actividad y cada uno de ellos aporta importantes beneficios a las personas. En primer lugar, es necesario destacar la industria militar. Allí, la óptica nocturna y termográfica es un atributo indispensable del personal militar de todas las unidades. Inicialmente, se creó específicamente para las necesidades de los militares, por lo que incluso hoy en día, todo lo mejor que existe en el mundo de las tecnologías ópticas va primero al ejército y solo después está disponible para los civiles. Los modelos actuales ayudan al personal militar a perfeccionar sus habilidades y dominar las habilidades de realizar operaciones de combate en la oscuridad. También se utilizan para evaluar las capacidades del enemigo, coordinar las acciones de la unidad, planificar determinados eventos y mucho más.
Las tecnologías ópticas modernas son indispensables en las operaciones de búsqueda y rescate. Diversos dispositivos de imagen térmica y visión nocturna ayudan a buscar personas desaparecidas, sacarlas de debajo de los escombros, salvarlas del fuego y el agua y mucho más. Los modelos ópticos modernos funcionan eficazmente incluso en condiciones extremas, por lo que son ideales. Otro campo de aplicación de las tecnologías ópticas es la industria automotriz. Aquí, los equipos de imagen térmica y los dispositivos de visión nocturna se convierten en parte de los sistemas de seguridad. Con su ayuda, los conductores que conducen de noche reciben la máxima información sobre otros vehículos, peatones y obstáculos en la carretera, lo que ayuda a reducir la probabilidad de accidentes y otros problemas. Las tecnologías de imagen térmica y visión nocturna también se utilizan activamente para crear vehículos no tripulados que pueden reemplazar por completo a los futuros automóviles controlados por humanos.
Las tecnologías de visión nocturna y de imagen térmica también ayudan a la gente en el ámbito de la medicina. En este ámbito, se utilizan en diversos aparatos destinados a medidas de diagnóstico. Con la ayuda de las tecnologías ópticas modernas, es posible detectar muchas enfermedades peligrosas en sus primeras etapas, lo que aumenta las posibilidades de curación de una persona. Poco a poco, la imagen térmica y la visión nocturna se integrarán en la mayoría de las áreas de la medicina, mejorando significativamente la calidad del diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades. Las tecnologías ópticas también se utilizan activamente en la aviación. Se implementan en los sistemas de control de diversos componentes de las aeronaves y ayudan a los pilotos a operar las aeronaves de forma segura.
Las tecnologías ópticas disponibles en la actualidad son un componente importante del trabajo eficaz de los organismos encargados de hacer cumplir la ley y de diversas organizaciones de seguridad. Con la ayuda de equipos modernos, es posible ver a los infractores en la oscuridad, identificarlos y llevarlos ante la justicia. La óptica termográfica y los dispositivos de visión nocturna también impiden cualquier intento de entrar en una zona protegida y cometer actos ilegales.
Las tecnologías ópticas también son muy demandadas en actividades como la caza, la pesca y la observación de aves. En la primera de ellas, diversos dispositivos ayudan a detectar animales en la oscuridad, determinar con precisión su especie, apuntar y disparar con una probabilidad mínima de fallar. En la pesca nocturna, las tecnologías ópticas ayudarán a controlar el equipo en lugares donde penetra poca luz, elegir la ruta óptima de movimiento en el agua o a lo largo de la zona costera y mucho más. La óptica nocturna y termográfica permitirá a los entusiastas de la observación de aves observar aves que llevan un estilo de vida nocturno. Las tecnologías ópticas son muy populares incluso en los deportes. Se utilizan durante las competiciones celebradas con luz artificial. Con la ayuda de la óptica moderna, los jueces controlan el cumplimiento de las reglas y los entrenadores controlan las acciones de sus pupilos. Las tecnologías ópticas son las más demandadas en airsoft, paintball, biatlón, ciclismo y carreras de coches y motos. Direcciones para el desarrollo de tecnologías ópticas
Universalización
El principal problema de la mayoría de los dispositivos que utilizan diversas tecnologías ópticas es su especialización limitada. Son ideales para realizar determinadas tareas o trabajar en condiciones externas específicas, pero son inútiles en la mayoría de las demás situaciones. Este inconveniente debe eliminarse en breve. Esto se puede lograr universalizando los dispositivos producidos. Los fabricantes deben crearlos teniendo en cuenta la posibilidad de funcionamiento en cualquier condición ambiental y haciéndolos aptos para realizar muchas tareas. Esta dirección del desarrollo de las tecnologías ópticas es una prioridad hoy en día y se le prestará especial atención en breve.

Compatibilidad
Los fabricantes de cámaras termográficas modernas y dispositivos de visión nocturna se esfuerzan por crear ópticas que utilicen ambas tecnologías populares. Ya se han logrado algunos éxitos en este sentido, pero el resultado deseado aún está lejos. En breve, aparecerán cada vez más modelos en los que la termografía complementará la visión nocturna clásica. Esto ayudará a que los dispositivos sean más versátiles y adecuados para realizar decenas de tareas simples y complejas. Además, la compatibilidad de tecnologías ampliará el rango de aplicaciones de la óptica nocturna. En este caso, será más útil para el personal militar y civil, ya que puede formar una imagen más informativa.

Implementación de IA
Hoy en día, se ha puesto de moda utilizar las capacidades de la inteligencia artificial. Se está implementando en varios campos de actividad y en el trabajo de docenas de dispositivos modernos. Los desarrolladores de óptica nocturna tampoco ignoran la IA. Asignan a la inteligencia artificial el papel de corrector de la imagen final, que se muestra en la pantalla del dispositivo. Gracias a las capacidades de la IA, es posible eliminar varios defectos, aumentar la claridad y ajustar el brillo de la imagen. Esto la hace más detallada y adaptada a la percepción del ojo humano. Al mismo tiempo, los desarrolladores de equipos de imagen térmica y dispositivos de visión nocturna no se van a detener ahí. Planean dar a la inteligencia artificial nuevas tareas que teóricamente puede afrontar. Debido a esto, la integración de la IA en las tecnologías ópticas solo se acelerará, y la humanidad podrá recibir ciertos beneficios.

Simplificación y aceleración del trabajo La dirección clave del desarrollo de cualquier tecnología es la simplificación y aceleración de todos los procesos. La tecnología óptica no es una excepción a esta regla. Cada año se crean nuevos dispositivos de imagen térmica y modelos con visión nocturna clásica, cada vez más accesibles y más rápidos de usar. Esta tendencia continuará durante mucho tiempo, por lo que la atención que prestan los fabricantes de ópticas a la dirección descrita no disminuirá. Por el contrario, compitiendo entre sí, las empresas se esforzarán por sorprender a los clientes con los dispositivos más sencillos y fáciles de usar que puedan responder a los comandos del usuario más rápido que los modelos de la competencia.

Aumentando la confiabilidad
Las características de diseño de los dispositivos modernos que utilizan diversas tecnologías ópticas no les permiten convertirse en dispositivos súper confiables. Este problema existe desde hace varios años y todos los fabricantes están trabajando activamente para solucionarlo. Para ello, desarrollan versiones actualizadas de varios elementos de diseño, utilizan materiales más modernos en la producción, aumentan los costos de prueba de los modelos y mucho más. Todo esto mejora gradualmente la situación y hace que los nuevos dispositivos sean más confiables que los NVD de versiones anteriores. En el futuro, se prestará aún más atención a las cuestiones de confiabilidad de la óptica, lo que permitirá alcanzar gradualmente los objetivos establecidos.

Mejora de la calidad de imagen
Hasta hace poco, uno de los principales problemas de las cámaras termográficas y los dispositivos de visión nocturna era la baja calidad de la imagen que ofrecían al usuario. Hoy en día, los desarrolladores han conseguido corregir la situación. Han aprovechado las capacidades de la inteligencia artificial mencionada anteriormente y han realizado ciertos ajustes en el diseño de diversas ópticas. Todo ello ha permitido eliminar la mayoría de los defectos y conseguir una alta calidad de imagen. Al mismo tiempo, no hay límite para la perfección, por lo que se sigue trabajando en esta dirección. En breve, aparecerán nuevas soluciones que ayuden a mejorar aún más la calidad de la imagen, haciéndola más precisa y detallada. Si se consiguen estos resultados, las tecnologías ópticas podrán introducirse en aquellas áreas de actividad en las que este aspecto es crítico.

Ampliando la funcionalidad
La actualización de los dispositivos, incluidos los que admiten diversas tecnologías ópticas, suele tener como objetivo mejorar el rendimiento y ampliar la funcionalidad. La aparición de nuevas opciones abre de inmediato nuevos horizontes para los usuarios y permite introducir la óptica en más sectores. En la actualidad, los fabricantes de cámaras termográficas y de visión nocturna Priors están trabajando activamente para proporcionar acceso a nuevas funciones. Este proceso es bastante complejo y requiere algo de tiempo. Sin embargo, no hay duda de que los desarrolladores pueden lograr sus objetivos. En el futuro se prestará mucha atención a la ampliación de la funcionalidad, por lo que hay motivos para esperar muchas innovaciones interesantes.

Disponibilidad creciente
El desarrollo de las tecnologías ópticas requiere inversiones financieras importantes, por lo que los costes de los distintos equipos son siempre elevados. Resolver este problema y aumentar la disponibilidad de dispositivos es complicado ahora, pero será posible lograrlo en el futuro. El hecho es que la competencia entre los fabricantes de cámaras termográficas y de visión nocturna Priors crece cada año. Sin duda, esto obligará a las empresas a reducir el coste de sus productos para retener a los clientes. Este proceso será bastante lento, por lo que no se deben esperar cambios profundos hasta finales de la década actual.

¿Qué innovaciones debemos esperar en 2025?
Creación de un filtro IR ultrafino
El nuevo producto más esperado para 2025 es el filtro IR ultrafino, desarrollado en el Centro de Excelencia ARC (Australia) por científicos que trabajan en tecnologías de visión nocturna. Este filtro es único porque es frágil (según los desarrolladores, no supera el grosor de un film transparente). Debido a esto, se coloca fácilmente en gafas comunes y, en varios dispositivos de visión nocturna, reduce significativamente el peso de la estructura. Un filtro IR de este tipo permitirá a los usuarios observar el espectro de luz infrarroja y visible simultáneamente.
Según los datos publicados, el nuevo desarrollo mejorará la tecnología de conversión de luz existente. Utilizará una metasuperficie que no está hecha del conocido arseniuro de galio, sino de niobato de litio no local. Se caracteriza por una transparencia máxima, lo que aumentará significativamente la eficiencia de la metasuperficie. Otra diferencia significativa será la capacidad de distribuir el flujo de fotones sobre una superficie más grande. Esto reducirá las pérdidas angulares e incluso en los bordes, la imagen será de la más alta calidad.
Durante los experimentos, el nuevo filtro IR ultrafino demostró sus capacidades a la perfección. Garantiza una alta eficiencia de conversión del flujo luminoso y ayuda a mejorar la calidad de la imagen final. Al mismo tiempo, los científicos continúan con sus experimentos. En breve, planean aumentar la sensibilidad de los dispositivos con un filtro IR ultrafino, ampliando así el rango de ondas que perciben. En teoría, este cambio ayudará a obtener una imagen infrarroja de banda ancha y permitirá seguir desarrollando la óptica nocturna. Los experimentos con el nuevo filtro IR continuarán hasta finales de este año, por lo que la presentación oficial del nuevo producto está prevista para 2025.
Si el proyecto se lleva a cabo con éxito, los usuarios comunes tendrán una mayor variedad de opciones para utilizar la óptica nocturna. El nuevo filtro IR será aún más compacto y fácil de usar, y el peso de los diversos dispositivos también se reducirá significativamente. Todo esto hará que el producto más nuevo sea demandado tanto por civiles como por el ámbito militar. En el futuro, el filtro IR ultrafino se podrá colocar en gafas comunes. Si esto sucede, el usuario podrá percibir el espectro de luz visible y el espectro infrarrojo.

Implementación de IVAS
En 2025 se espera un acontecimiento histórico para todas las Fuerzas Armadas de Estados Unidos. Tras muchos años de desarrollo y pruebas exhaustivas, está prevista la implantación de la versión 1.2 de IVAS. Este sistema de aumento visual es unas gafas de realidad aumentada únicas diseñadas para las necesidades de los soldados de infantería. Deberían permitir al soldado ver diversa información ante sus ojos, incluido un mapa del terreno, marcas de ubicación de los aliados y mucho más. Las nuevas gafas también mostrarán los datos necesarios para controlar los drones y permitirán a los soldados de infantería disparar desde la cobertura (mostrarán información de las cámaras montadas en las armas). Otra característica esencial de IVAS 1.2 es el modo de visión nocturna. Puede activarse y desactivarse lo más rápido posible, lo que permite a los soldados seleccionar el funcionamiento óptimo del equipo en todo momento.
IVAS 1.2 es actualmente la versión más reciente del sistema. Incluye elementos de diseño clave como un transmisor de radio, sensores de visión nocturna y de imagen térmica, una pantalla con un campo de visión de 60 grados, un ordenador conocido como "puck" y tres baterías. Todos ellos garantizan el funcionamiento normal del dispositivo y simplifican la interacción entre los soldados. Actualmente, IVAS 1.2 no es el equipo más ligero. Pesa 1.5 kg y será difícil llevarlo sobre la cabeza durante mucho tiempo. En la actualidad, los desarrolladores están tratando de corregir este defecto y llevar el peso a los 1.3 kg previstos.
La principal ventaja de IVAS 1.2 es su software. Actualmente se está probando durante las batallas de entrenamiento y funciona perfectamente. Sin embargo, los desarrolladores siguen mejorando su producto. Están refinando gradualmente el software y ampliando la funcionalidad disponible para los soldados. Los planes incluyen agregar consejos a las capacidades existentes para ayudar a proporcionar atención médica, realizar disparos más precisos, evaluar el trabajo de la unidad y de cada soldado de infantería, y mucho más.
El proyecto IVAS 1.2 se encuentra actualmente en su fase final. El sistema se está probando en diversas condiciones y, en función de los datos obtenidos, se realizan ciertos ajustes en su funcionamiento. El uso completo de IVAS 1.2 está previsto para 2025.

Ampliación del programa ENVG-B
En 2025 se espera la aparición e implementación de diversos desarrollos innovadores en tecnologías ópticas, así como la ampliación de los programas relacionados. Uno de ellos es el ENVG-B. En el marco de la siguiente etapa de este programa (diseñado para 2024-2025), se prevé invertir más de 250 millones de dólares en el lanzamiento de modelos mejorados de gafas de visión nocturna y binoculares. Se trata de dispositivos ópticos de grado militar que se desarrollaron específicamente para las necesidades del Ejército de los EE. UU. Las pruebas de las gafas y binoculares comenzaron en 2018 y su primer uso en condiciones de combate tuvo lugar en 2021. Se están desarrollando y produciendo versiones mejoradas de estos dispositivos y se planea que se utilicen por completo en 2025.
Los dispositivos de visión nocturna producidos en el marco del programa ENVG-B tienen una característica fundamental: utilizan simultáneamente tecnología de imagen térmica y amplificación de imágenes, lo que amplía significativamente el rango de aplicaciones de este tipo de óptica. Los soldados pueden utilizar gafas y binoculares únicos en tres modos. En el primero, funcionarán como dispositivos de visión nocturna convencionales con un convertidor electrónico-óptico de tercera generación; en el segundo, como cámaras termográficas; y en el tercero, como dispositivos universales capaces de combinar la imagen térmica y la visión nocturna estándar.
Los binoculares constan de cuatro componentes esenciales: el dispositivo, las unidades de colocación y montaje del casco y el paquete de baterías. Este último no está instalado en la carcasa de la óptica, sino que se fija en la parte posterior del casco del usuario. Esta solución permite desplazar el centro de gravedad y reducir la carga sobre el cuello del soldado. La carcasa del dispositivo contiene un elemento de diseño vital: un iluminador IR. Está destinado a que el usuario inspeccione diversos objetos (por ejemplo, armas, un mapa de papel, la pantalla de algún otro dispositivo, etc.).

Puesta en servicio del sistema RVS 2.0
El sistema moderno RVS 2.0 está previsto que entre en funcionamiento en 2025. Se trata de una versión mejorada del RVS 1.0, que la Fuerza Aérea estadounidense ha utilizado durante muchos años para realizar el procedimiento de reabastecimiento de combustible de los aviones en el aire. El nuevo sistema ha recibido varias actualizaciones, lo que ha hecho que su funcionamiento sea más eficiente. El principal cambio fue la introducción de dispositivos de visión nocturna que utilizan tecnologías ópticas modernas y hacen posible el reabastecimiento de combustible en la oscuridad. Anteriormente, el RVS 1.0 no tenía óptica nocturna, lo que limitaba enormemente el tiempo para esta operación. El RVS 2.0 estaba equipado con dos cámaras montadas directamente en el brazo (un tubo telescópico único fijado debajo del fuselaje en la sección de cola y utilizado para suministrar combustible desde aviones cisterna a cazas militares) y puede funcionar eficazmente de día y de noche. Sustituyeron a dos de las cinco cámaras existentes anteriormente, ampliando significativamente el período de funcionamiento disponible de todo el sistema.
En teoría, el RVS 2.0 permitirá al operador de la pértiga ver lo que está sucediendo desde cualquier punto del avión cisterna. Esto será posible gracias a una pantalla 3D única a bordo, capaz de transmitir videos de alta calidad desde cámaras y crear un efecto de presencia. Esta característica simplificará la tarea del operador y permitirá realizar reabastecimientos nocturnos rápidamente. El proyecto RVS 2.0 está a punto de completarse. Su implementación llevó mucho más tiempo de lo previsto (19 meses más), pero al final, los creadores del sistema lograron su objetivo. Si no se producen cambios negativos en el tiempo restante, el nuevo sistema RVS 2.0 se implementará en octubre de 2025.

Perspectivas de desarrollo para la próxima década
En la actualidad, las tecnologías ópticas se desarrollan a un ritmo acelerado, pero aún están lejos de alcanzar su máximo apogeo. Esto lo confirma el hecho de que cada año aparecen innovaciones fascinantes en el campo de la imagen térmica y la visión nocturna que cambian nuestra comprensión de las tecnologías ópticas. Los modelos modernos no pueden considerarse el estándar, por lo que no hay duda de que se modernizarán muchas veces.
En los próximos diez años se producirán muchos cambios que afectarán a todos los aspectos, desde el enfoque de producción de diversas ópticas hasta la calidad de la imagen resultante. La modernización gradual de los dispositivos que admiten la tecnología de visión nocturna y de imagen térmica permitirá otro gran avance en 10 años. Sus consecuencias positivas ampliarán el alcance de la aplicación de las tecnologías ópticas y las integrarán aún más en nuestra vida cotidiana. Entre las áreas prioritarias de desarrollo para la próxima década estarán la universalización de los dispositivos, el aumento de la influencia de la IA en el funcionamiento de diversas ópticas y el aumento de la disponibilidad de modelos fabricados.
Las tecnologías ópticas llevan ya varios años desarrollándose activamente y es demasiado pronto para hablar de que se ha alcanzado un punto álgido. Los cambios más significativos se están produciendo en la óptica nocturna y termográfica, que poco a poco se está convirtiendo en algo indispensable en nuestra vida cotidiana. Los dispositivos y sistemas creados cambian nuestra comprensión de muchas cosas y nos hacen volver a admirar diversas innovaciones. Este proceso continuará durante bastante tiempo, por lo que 2025 será solo una etapa más de desarrollo. No obstante, nos traerá muchas cosas interesantes y una razón para volver a estar convencidos del brillante futuro de las tecnologías ópticas.