Une approche maison de la vision nocturne à longue portée

La plupart des systèmes de vision nocturne infrarouge sont limités à des distances relativement courtes, principalement parce que les LED IR standard diffusent la lumière trop largement pour être efficaces sur de longues portées. Curieuse de connaître les limites pratiques de l’imagerie infrarouge, la chaîne d’ingénierie indépendante Project 326 a développé un système sur mesure destiné à l’observation nocturne à longue portée. Le système combinait un télescope modifié à faible coût avec un réseau laser infrarouge VCSEL de 4 watts fonctionnant à 940 nm, lui permettant de capturer des images utilisables à des distances proches d’un kilomètre.

Pour améliorer la sensibilité infrarouge, le filtre anti-IR interne du télescope a été supprimé afin que le capteur puisse détecter plus efficacement la lumière infrarouge proche. Le projet prévoyait initialement d’utiliser un véhicule d’occasion Laser à fibre industriel 880nmmais après l’échec de l’unité pendant le développement, la configuration a été repensée autour d’un appareil compact. Tableau VCSEL plutôt. Comparé aux LED infrarouges traditionnelles, le réseau VCSEL produit un faisceau beaucoup plus étroit et plus focalisé, ce qui le rend mieux adapté à l’éclairage longue distance.

Cependant, lors des tests, la configuration s’est heurtée à une limitation inattendue causée par l’environnement plutôt que par le matériel lui-même. Mesures prises à l’aide d’un spectromètre USB portable ont montré que l’intensité du laser à longue portée était nettement inférieure à celle attendue. Les lectures ont également changé sensiblement en fonction des conditions météorologiques. Après une analyse plus approfondie, il est apparu clairement que Longueur d’onde 940 nm chevauche une forte bande d’absorption de vapeur d’eau atmosphérique. Étant donné que les tests ont été menés dans un environnement tropical humide, une grande partie de l’énergie infrarouge était absorbée et dispersée par l’humidité de l’air. Dans certaines conditions, les pertes de faisceau étaient suffisamment importantes pour que le trajet lumineux normalement invisible devienne faiblement visible à travers l’atmosphère.

Même avec ces limitations, le prototype a quand même réussi à démontrer le concept avec succès. Lors des tests nocturnes sur une plage côtière sombre, les volontaires positionnés à plus de 500 mètres pouvaient toujours être enregistrés par le système de télescope modifié. Bien que les images brutes semblaient faibles, une simple amélioration numérique du contraste a rendu les cibles beaucoup plus faciles à identifier et a fourni des détails situationnels exploitables. Dans l’ensemble, le projet a discrètement démontré jusqu’où l’optique et l’éclairage infrarouge à faible coût peuvent être poussés avec un peu d’expérimentation. Dans le même temps, cela a également montré comment les conditions environnementales, en particulier l’humidité et l’absorption atmosphérique, peuvent devenir tout aussi importantes que le matériel lorsqu’on travaille avec des systèmes infrarouges à longue portée.

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