Cuando uno escucha las palabras imágenes espectrales lo primero que siente es un escalofrío que le recorre todo el cuerpo, después una presencia extraña y a continuación una mano translúcida y huesuda apoyada en su hombro...
¡Pues ni mucho menos! Os sorprendería lo llenas de luz y color que pueden llegar a estar estas imágenes, pero para poder comprender lo que son primero debemos familiarizarnos con su origen: el espectro electromagnético.
Espectro electromagnético
Se define al espectro electromagnético como el conjunto de las radiaciones electromagnéticas, las cuales van desde los rayos gamma hasta las ondas de radio, pasando por las que más nos interesan a nosotros, las radiaciones ultravioletas, visibles e infrarrojas. En otras palabras, se trata de luz ultravioleta (UV), visible (VIS) e infrarroja (IR).
Espectro electromagnético.
Estas radiaciones se pueden definir mediante varios parámetros, siendo los más comunes su frecuencia y sobretodo su longitud de onda. Estas se expresan en hercios (Hz) y nanómetros (nm), respectivamente.
A modo de pequeño repaso, recordemos qué es la longitud de una onda. La longitud de onda expresa la distancia que existe entre dos puntos de una onda que poseen la misma fase. Dicho de otra forma, es la distancia existente entre dos puntos que se encuentran en el mismo estado, ya sean dos crestas, dos valles o cualquier otra pareja de puntos en fase.
Longitud de onda.
En consecuencia, se puede caracterizar el espectro electromagnético en función de la longitud de sus ondas. Por ejemplo, las ondas ultravioletas poseen una longitud de onda menor que las visibles y estas a su vez menor que las infrarrojas. Concretamente, la radiación ultravioleta va desde los 200 a los 380nm, la visible desde los 380 a los 780nm y la infraroja desde los 780nm a las 1000µm.
Como último apunte, resaltar que en el rango visible del espectro las diferentes longitudes de onda estan asociadas a distintos colores.
Una vez repasado todo esto, tenemos las herramientas suficientes para entender lo que son las imágenes espectrales.
Imágenes espectrales
Denominamos imágenes espectrales a las imágenes de una misma escena captadas en diferentes intervalos del espectro. Existen dos métodos para conseguir dichas imágenes:
- Uso de fuentes de luz de distinto espectro. Luz ultravioleta, luz azul, verde o roja, luz infrarroja, etc.
- Uso de un sistema de filtraje situado delante de la cámara.
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Ejemplo de imágenes espectrales desde el ultravioleta (UV) al infrarrojo (IR).
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En el caso del uso de fuentes de luz de distinto espectro, un ejemplo consistiría en tomar tres fotografías distintas de un mismo objeto iluminándolo primero con luz azul, luego verde y por último roja. Del mismo modo, esto se hace extensible al ultravioleta y al infrarrojo, empleando fuentes de luz de diferentes espectros ultravioletas e infrarrojos. Concretamente, al conjunto de imágenes espectrales captadas a diferentes rangos espectrales se le denomida cubo espectral.
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| Los LEDs de colores son fuentes de luz visibles que pueden emitir en diferentes intervalos del espectro visible (azul, verde, amarillo, rojo, etc). |
Por otro lado, tenemos el uso de sistemas de filtraje. En este segundo método se emplea una fuente de luz blanca, también llamada de espectro amplio, el cual puede abarcar desde el visible hasta el infrarrojo. A continuación, el sistema de filtraje situado frente a la cámara se encarga de dejar pasar solo una porción determinada y diferente del espectro cada vez que se captura una imagen.
La clasificación de las imágenes espectrales se realiza según el número de canales espectrales. Por lo tanto encontramos imágenes tricromáticas (tres canales espectrales), imágenes multiespectrales (de cuatro a nueve canales), imágenes hiperespectrales (de 10 a 100 canales) e imágenes ultraespectrales (más de 100 canales). Cada uno de esos canales se corresponde con una imagen, de modo que esos números se refieren de forma directa al número de imágenes capturadas.
En definitiva, esto son las imágenes espectrales, un conjunto de imágenes adquiridas a diferentes longitudes de onda, nada más y nada menos.
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¡Hasta la próxima!
