¿Podría un organismo ver en luz infrarroja tan bien como en luz normal, usando su cerebro para procesar lo que ve en una sola imagen?

Dr.:

  • Los humanos crean una imagen compuesta de lo que ven cada uno de sus ojos.
  • Los humanos procesan las dos imágenes en una usando su corteza visual.
  • Los humanos no pueden ver el infrarrojo debido a la falta de fotorreceptores en sus ojos
  • La longitud de onda de la luz visible es de 400-700 nm
  • La longitud de onda del infrarrojo cercano (NIR) es de 750-1500 nm
  • Este video muestra cómo funcionan nuestros fotorreceptores usando conos y bastones (solo tenemos receptores RGB de 400-700 nm, por lo que no podemos ver NIR, que es de 700-1500 nm)
  • Necesita receptores NIR especializados para detectar NIR
  • Tener más proteína A2 no le permite ver NIR, los peces que hacen esto solo ven más tonos de rojo
  • Las cámaras pueden tomar fotos y videos NIR, ya que NIR nos aparece en escala de grises, se pueden agregar paletas de colores. Un ejemplo de esto es la infame paleta Ironbow de las películas de depredadores.
  • Vemos NIR como un tipo de escala de grises porque es un color que no tenemos los receptores para ver. Nosotros tratando de ver NIR a través de video es como una persona que no tiene receptores RGB (ve en escala de grises) tratando de ver el color verde.
  • Podemos tomar una foto NIR y una foto RGB, extraer el valor de luminosidad del NIR y la cromisancia (color) del RGB. Luego superponga los dos para crear una imagen compuesta. Como se puede ver aquí
  • NIR puede ver a través del humo, la ropa y la piel fina, así como algunos tipos de vidrio y plástico. Pero no incluye color RGB.
  • La foto compuesta posterior puede verse a través del humo, la ropa y la piel delgada. También ha aumentado el contraste y la nitidez.
  • Existen criaturas con ojos compuestos, que usan la corteza visual para crear una imagen compuesta a través de los muchos cientos o miles que reciben. Organismos como el camarón mantis hacen esto pero con los receptores de UV, RGB y NIR dentro de un par de ojos.
  • Si la corteza visual puede crear una imagen compuesta de cientos con rangos altos de longitudes de onda, debería poder existir un organismo que use un par de ojos para NIR y un segundo para RGB.
  • La corteza visual podría, en teoría, seleccionar la luminiscencia del NIR y la cromisancia del RGB para formar una sola imagen.

Mi pregunta es:

¿Sería factible que un organismo se desarrollara con dos pares de ojos , el primero con 3 conos que detectan la luz en el espectro NIR , el segundo par con 3 para detectar la luz en el espectro RGB ? Usando la luminiscencia del NIR y la cromisancia del RGB , ¿ podría crear una imagen compuesta dentro de la corteza visual ?

¿Dónde se procesa la información?

Las imágenes que vemos están al revés, nuestro cerebro simplemente las voltea. Para respaldar esta declaración, George M. Stratton usó gafas de marcha atrás durante ocho días, después de cinco, su visión se volteó hacia arriba nuevamente, Fuente 1 y Fuente 2 . Se cree que cuando somos bebés desarrollamos esta capacidad de cambiar nuestras imágenes percibidas originalmente, incluso con nuestra corteza visual relativamente pequeña . Junto con esto, los humanos formamos una sola imagen compuesta a partir de lo que cada ojo percibe en nuestra corteza , esto nos permite sentir la profundidad.

Animales que pueden sentir NIR:

Hay organismos que existen en la tierra que perciben el infrarrojo, aunque lo hacen sin el uso de 'ojos' en el sentido que te puedes imaginar. Emplean el uso de varios tipos de órganos de fosa. Las serpientes en particular las usan para sentir el calor de sus presas . Las señales eléctricas asociadas con este proceso se envían al sistema somatosensorial demostrado aquí como un homúnculo , esta parte del cerebro está asociada con el dolor, el tacto y la temperatura, etc. Esto no procesa la información visual, ese es el trabajo de la corteza visual .

Por esto, podemos determinar que una serpiente que puede "ver" el infrarrojo junto con la luz visible normal es más parecida a un ser humano que siente el calor de sus manos, una habilidad separada del procesamiento en la corteza visual. Esencialmente, lo que esto significa es que ningún organismo en la tierra puede detectar el infrarrojo mediante el uso de fotones, aunque hay una excepción.

El único animal en la tierra que puede ver NIR mediante el uso de fotones es el camarón mantis, ve UV, RGB y NIR y el resultado tampoco puede diferenciar entre los colores. Ningún otro animal puede hacer esto porque sus fotorreceptores solo absorben rojo, verde, azul (ya veces UV, como en las abejas). Estudios como este'no han recibido una explicación física satisfactoria', ya que simplemente encontrar una manera para que los fotorreceptores rojos del ojo absorban una longitud de onda de 700-1000 dará como resultado que el color se perciba posteriormente como otro tono de rojo. Se dice que ciertos animales marinos pueden ver en luz infrarroja debido a la proteína A2, esto puede ser cierto, sin embargo, dado que sus ojos contienen solo receptores rojos, verdes y azules, siendo el IR ligeramente superior al rojo, perciben el IR como un sombra de rojo

Cómo funciona el infrarrojo:

Este video da una gran explicación de cómo percibimos los colores a través de conos y bastones en nuestras retinas. Detalla por qué no podemos ver diferentes rangos de longitudes de onda.

El infrarrojo es solo otro espectro de color, pero uno que no podemos comprender, es esencialmente como una persona que ve en escala de grises tratando de ver el color. Sin embargo, las cámaras pueden captar NIR, solo que solo lo percibimos como una especie de escala de grises. Dado que NIR es esencialmente energía térmica, pero la observamos en una escala de grises, podemos agregar filtros que van de un extremo al otro en una paleta de colores. Un ejemplo de lo cual sería la conocida paleta Ironbow.paletas de colores

Esta tabla de longitudes de onda hará que sea más fácil de entender. Solo podemos ver hasta una longitud de onda de aproximadamente 700, debido a que nuestros 3 conos están dentro de aproximadamente 400-700, el infrarrojo, por otro lado, se extiende desde aproximadamente 750 en adelante.

Cómo funciona una imagen compuesta usando NIR y RGB:

En este ejemplo , la información del espectro de luz visual (rojo, verde, azul) se toma y se convierte en una codificación de color de luminancia-crominancia. Sin embargo, el infrarrojo cercano (NIV) (700-1100) se deriva de la misma cámara a la que se le ha quitado el filtro NIR, lo que da como resultado una imagen que nos aparece en escala de grises. La imagen resultante nos proporciona un canal de luminancia, con más detalles de contraste y nitidez.

El canal de luminancia del RGB se reemplaza con el de la imagen NIR, lo que da como resultado un cruce entre los dos. Las primeras imágenes son RGB, las segundas son NIR y la final es la híbrida. Como puede ver claramente cuando hace zoom, las imágenes finales tienen mayor nitidez y contraste. Es más fácil de ver en condiciones de mucha y poca luz. Parece que una cámara ha logrado esto sin el uso de edición posterior a la fotografía . Además , este resumen detalla un proceso muy similar.

Comparación de seis imágenes

Ventajas evolutivas de ver múltiples longitudes de onda:

Además de esto, el infrarrojo puede ver a través del humo y otras cosas , de esto deducimos que un organismo que ha empleado el uso de múltiples longitudes de onda podría:

  • Vea presas fácilmente incluso a través de algo como camuflaje
  • Detectar presas a través del humo o un inhibidor de la visión similar al humo (especialmente bueno si su hábitat contiene una atmósfera de este tipo).
  • Ver a través de la ropa y la piel delgada (posiblemente detectando las venas principales para cazar)
  • Ver en la oscuridad (aunque en blanco y negro)

Claramente hay inmensos beneficios.

Aquí hay algunos ejemplos sobre el humo , la ropa y las venas .

Además de otro ejemplo de cómo se ve NIR en humo:

Comparación de dos imágenes

La pregunta es la siguiente:

¿Sería factible que un organismo se desarrollara con dos pares de ojos , el primero con 3 conos que detectan la luz en el espectro NIR , el segundo par con 3 para detectar la luz en el espectro RGB ? Usando la luminiscencia del NIR y la cromisancia del RGB , ¿ podría crear una imagen compuesta dentro de la corteza visual ?

Ahora los dejo con algunas interpretaciones de cómo el extraterrestre podría ver su mundo, después de formar un compuesto en su corteza visual.

posibilidad uno

posibilidad dos

Waaaaay tl; dr. La luz infrarroja es... luz . Los humanos no lo ven, pero no hay razón por la que los fotopigmentos de una especie no puedan ser excitados también por longitudes de onda más largas.
@RonJohn Gracias por señalarlo, lo estuve mirando durante 9 horas, así que no me di cuenta de cuánto tiempo duró. La verdadera pregunta que hago es si pueden crear una imagen compuesta con ambos espectros.
Limítese a una pregunta por publicación. Mientras lo hace, tal vez elimine la mayoría o todas las imágenes, ya que hacen que la pregunta sea mucho más difícil de leer.
Creo que has confundido protones y fotones algunas veces.
@pluckedkiwi Sí, seguro, gracias por señalarlo.
@ Raditz_35 Si pudiera vincular amablemente otra pregunta sobre la formación de imágenes compuestas a partir de receptores de múltiples longitudes de onda dentro de la corteza visual, sería muy apreciado.
@Lutro Sabes qué, tienes razón, tu pregunta es lo suficientemente específica y muestra suficiente comprensión para ser única, mi error. Sin embargo, no veo qué tipo de respuesta esperas. Parece ser consciente de los problemas con esto, seguramente es consciente de que ciertos organismos pueden detectar infrarrojos (por ejemplo, serpientes) con diferentes mecanismos. ¿Qué otra respuesta esperas que no sea "eso es exactamente lo que hace su cerebro alienígena"? Creo que está pidiendo más una solución de la que el conocimiento combinado de la humanidad podría ofrecerle.
PD: Creo que estoy teniendo un mal día, lo siento. Tal vez su pregunta aún no sea lo suficientemente específica, de alguna manera borré parte de su pregunta: creo que tiene 2 problemas separados aquí, 1) ¿Cómo procesa el cerebro la información? Creo que no se puede responder y 2) ¿Qué tipo de conos le dan? un mecanismo eficiente con excitación electrónica en el espectro infrarrojo, que no se trata de construir un mundo sino de un problema científico real, tal vez pregunte en química o biología.
Espero que tu día mejore, aunque tu aporte es útil. Dado que el cerebro ya forma imágenes compuestas a partir de nuestro único par de ojos, además de voltear lo que vemos, pensé que dos pares de ojos también podrían formar un compuesto. Si ignoramos el concepto de qué conos podrían usarse para abortar IR y enfocarse en la imagen compuesta, creo que dado que las computadoras pueden hacerlo con un proceso bastante simple con las mismas entradas, también debería ser posible biológicamente. Me gustaría conocer su opinión sobre esto, hice la pregunta en caso de que hubiera algo que se me pasó por alto.
Agregando como comentario, porque no tengo tiempo para hacer la investigación para publicar una respuesta real, pero aparentemente, las ranas toro y algunos peces (como el salmón) "cambian al rojo" sus ojos para ver más infrarrojos bajo el agua al cambiar entre la vitamina A1 y A2. Lectura muy interesante.
Además, vale la pena señalar que nuestra "fusión de sensores" es asombrosamente buena. No solo podemos correlacionar la vista de nuestros dos ojos para crear 3D, sino que también podemos fusionar la vista y el sonido para hacer fascinantes trucos de ecolocalización. Simplemente fusionar IR de diferentes globos oculares sería pan comido, en comparación con el procesamiento que ya hace nuestro cerebro.
¿Por qué insistes en dos pares de ojos en lugar de un par con un espectro de visión más amplio?
@RonJohn Por el mero hecho de que se vería más genial.
Creo que deberíamos sacarlo de espera. Está increíblemente bien desarrollado.
Para señalar lo absolutamente obvio. Los humanos tenemos dos ojos y nuestro cerebro y lo procesamos en un solo campo visual. La naturaleza es económica. Combinar luz y NIR en un solo campo visual parece obvio.
@ a4android Tiene razón, sin embargo, esto no es solo una cuestión de combinar RGB y NIR. La pregunta se refiere a la extracción específica del valor de luminosidad de la entrada NIR y el valor de crominancia del RGB. Esto, en teoría, es menos eficiente que simplemente combinar los dos, aunque, por el bien de la historia en la que intento usar este concepto, los humanos podrían observar cómo ven los extraterrestres.
@Lutro El cerebro hará el trabajo de extraer valores NIR como un color no RGB. La fuerza de la entrada sensorial NIR determinará su valor de luminosidad. La crominancia NIR será un color no RGB. Esto es similar a la fotografía IR en falso color utilizada en la teledetección aérea. NIR aparecerá como su propio color. Interesante idea sobre los humanos observando la percepción de los extraterrestres.
Su última imagen es IR térmico, no IR cercano. Ver en IR térmico presenta desafíos muy diferentes a ver en IR cercano (y sí, hay animales que lo hacen).
NIR es luz, solo que en una longitud de onda más larga. Eso es principalmente una cuestión de ajustar la longitud de onda de transparencia de la lente del ojo: hay animales que ven en el "visible" y se extienden hasta el infrarrojo cercano. Algunos niños muy pequeños ven el NIR como un rojo tenue. Detectarlo como un color separado (que no sea rojo) requiere una pigmentación del cuarto cono en la retina que sea sensible a esa longitud de onda. Después de eso, el cerebro debería conectarlo durante el desarrollo normal. Vea la respuesta de @pluckedkiwi.
Es tan imposible para una criatura ver y componer imágenes de luz NIR y RGB, como lo es para una criatura ver y componer imágenes de rojo, verde y azul de dos ojos distintos. (en caso de que su sarcasmo-o-meter esté roto... esto significa que sí se puede hacer. fácilmente. todo lo que se requiere es la presencia de los sensores NIR para los ojos). PS human ya combina dos sistemas de visión completamente diferentes . la entrada rgb de sus conos y la entrada mono de las varillas periféricas. También está la edición del punto ciego. Todo esto lo hacen automáticamente los ojos y el cerebro.
Entonces hay 2 partes aquí, poder ver longitudes de onda NIR; y tener la capacidad de ver colores más subjetivos. Los humanos ya pueden ver más colores (llamados "colores imposibles") al estimular directamente la corteza visual del cerebro. Los humanos normalmente nunca ven estos colores porque no hay conos que los disparen. Los dinosaurios y la mayoría de las aves modernas tienen 4 conos y pueden ver el espectro ultravioleta. Algunos insectos también pueden hacerlo. Estas longitudes de onda están codificadas en colores únicos en su cerebro. Entonces, sí, todo es posible. Más de 2 ojos y composición son innecesarios pero suficientes.
No tengo idea de por qué esta pregunta es tan larga. Y el problema real no se aborda realmente: ¿por qué no? No veo absolutamente ninguna razón por la que eso no debería funcionar. Y no veo absolutamente ninguna razón por la que una criatura necesite eso (NIR es muy útil, pero ¿por qué necesitamos superponerlo con el croma de VIS?). Y no veo ninguna razón para descartar el 'croma' de los 3 conos NIR (¿por qué tener tres, si está descartando el croma? ¿Por qué no solo uno con un amplio espectro? Explique. EDITAR: Acabo de tener una epifanía: es eso para un existente?¿Es por eso que necesita permanecer RGB mientras detecta en RGB y NIR?

Respuestas (9)

¿Por qué los receptores que reaccionan al infrarrojo son diferentes de los que reaccionan a otras longitudes de onda?

Algunos humanos son daltónicos. Carecen de uno o más tipos de conos, lo que significa que no perciben ese color en absoluto (o en algunos casos raros, no perciben ningún color en absoluto, siendo completamente monocromáticos percibiendo un mundo puramente gris). Algunos humanos son tetracromáticos (tienen 4 receptores); la mayoría no lo sabe porque todo les parece normal.

No hay nada particularmente novedoso en poder ver infrarrojos más de lo que es que algunos animales pueden ver bien en el ultravioleta.

En cuanto a tener múltiples ojos... ahora mismo tenemos múltiples ojos (al igual que muchos animales, aunque pueden ser mucho más impresionantes). Nada inusual al respecto. Muchas personas tienen un ojo dominante, en el que su cerebro enfoca más la atención, pero la mayoría de las personas aún componen la información en una percepción coherente a pesar de tener múltiples órganos sensoriales.

Los receptores tienen una cierta longitud de onda, nuestro máximo en alrededor de 700, si tuviéramos más receptores pero en un rango más alto, digamos 900, podríamos percibir nuevos colores que actualmente son incomprensibles para nosotros. Seguro que no es un concepto nuevo, pero con este ejemplo se puede decir que serviría para ayudar en la supervivencia. Estoy intentando crear una nueva criatura para un libro y pensé que esta imagen compuesta que se forma con 2 pares de ojos sería un concepto interesante para agregar. ¡Gracias por la información sobre cómo formamos compuestos actualmente!
Parto de la suposición de que los receptores rgb son de color rgb respectivamente según este video , por lo tanto, asumo que los receptores infrarrojos estarían coloreados en el espectro IR, aunque todavía no estoy seguro de si esto es remotamente plausible. Además, si no es así, durante mi investigación estoy bastante seguro de que leí que la sílice o algo similar se usa en las cámaras y absorbe bien los IR, por lo que posiblemente pueda actuar como un fotorreceptor o algo similar.
@Lutro Estoy seguro, por ejemplo, que algunas nanopartículas en alguna superficie le ofrecerán exactamente lo que necesita, sin embargo, debería considerar preguntar esto en química, donde hay más experiencia en este campo.
@Raditz_35 Sí, es una buena idea. Mi pregunta aquí realmente era más sobre la formación de un compuesto en la corteza visual. Dado que este concepto es para una novela de ciencia ficción y lo voy a usar de cualquier manera, la logística absoluta sobre cómo los conos podrían absorber la luz no es un problema demasiado grande.
@Lutro En ese caso, me quedaría con las "nanopartículas" y me olvidaría de los detalles;). Suena elegante y es absolutamente plausible en mi opinión. Perdón por secuestrar la respuesta, obtienes un +1 de mí por tus esfuerzos.

Si bien dos pares de ojos son claramente factibles (algunas arañas tienen ocho ojos ), tener solo más receptores de color es mucho más probable. Es muy imaginable que la visión habitual se extienda al infrarrojo cercano (longitud de onda de 700 a 1500 nm). No se extenderá más allá de eso porque el agua se vuelve opaca a longitudes de onda más largas y un ojo lleno principalmente de agua ya no funcionará.

Esa es definitivamente información valiosa, pero ya sea por un concepto interesante o, de manera más plausible, debido a los orígenes evolutivos, ¿podrían haber evolucionado los ojos por diferentes razones, como en su ejemplo de araña? Por ejemplo, el primer par que detecta RGB como los humanos podría haber evolucionado a partir de un animal con una estructura similar a la nuestra, pero mutaciones más recientes podrían haber llevado a un segundo par a detectar la luz IR. ¿Es esta una forma plausible de explicarlo?
Bueno, usted es el constructor del mundo, y los ojos adicionales pueden ser útiles para ver la parte de atrás. Entonces, el primer paso es la duplicación del número de ojos, y los dos tipos de ojos se especializan en diferentes rangos de frecuencia en lugar de mirar en diferentes direcciones. Espere tomar todo este proceso mucho tiempo.
El tiempo no debería ser un problema, tenemos alrededor de 10 mil millones de años para trabajar. Los pasos de la evolución son realmente interesantes, también deja espacio para una divergencia del ancestro común, potencialmente otra especie similar podría haber desarrollado la visión ultravioleta. ¿Cuáles son sus pensamientos sobre esto?
El UV cercano no es un problema, varias especies biológicas (abejas y pájaros) pueden verlo.
Ese podría ser todo un concepto, una rivalidad potencial entre los dos divergentes, principalmente distinguibles por lo que ven o más bien por sus ojos. Las posibles estrategias de batalla podrían trabajarse en torno a esta idea junto con los rayos UV + ciertos receptores de color, o más bien, la falta de ellos. Gracias por la idea, estoy seguro de que se convertirá en una gran premisa.

Hay un dispositivo llamado DSNVG (gafas de visión nocturna con doble sensor) que puede superponer el espectro infrarrojo a la visión nocturna. No veo ninguna razón por la que, dados los receptores correctos, un ojo biológico no pueda hacer lo mismo. Imagen de un DSNVG en acción:ingrese la descripción de la imagen aquí

Estoy bastante seguro de que esta es una imagen NIR superpuesta con FIR

Sí. El tamaño y la forma de los ojos de los neandertales implica que pueden haber hecho esto, e incluso los humanos normales ven ligeramente en el infrarrojo. Sabemos de humanos con cuatro fotorreceptores diferentes (teracromáticos) y el reino animal tiene animales con cinco a treinta y cinco receptores diferentes en todas partes.

El principal problema es que siempre hay una compensación. La cantidad de células fotosensibles de un tamaño determinado que puede empaquetar en un área determinada está limitada y necesita un procesamiento más complejo que requiere una corteza visual más grande.

Los neandertales tenían, de hecho, una corteza visual sustancialmente más grande, pero redujeron otras partes del cerebro para que encajaran.

Los neandertales no habrían hecho esto a menos que tuvieran un cuarto receptor, como dije en mi pregunta: "Ningún animal puede sentir el infrarrojo mediante el uso de fotones porque sus fotorreceptores absorben solo rojo, verde y azul. Estudios como este 'no han recibido una explicación física satisfactoria', ya que simplemente encontrar una manera para que los fotorreceptores rojos del ojo absorban una longitud de onda de 700-1000 dará como resultado que el color se perciba posteriormente como otro tono de rojo".
Fuertes afirmaciones sobre los neandertales, ¿puede dar fuentes?
@Imipak Me encontré con el problema de la cantidad que puede empacar, tanto en lo que respecta a los receptores como al cerebro. Dado que este es un organismo teórico, tanto el tamaño de los ojos como el número y el tamaño del cerebro son dinámicos. Asumiendo que la corteza se escaló proporcionalmente al poder de procesamiento necesario sin inhibir otras funciones cerebrales, por ejemplo, sin compensación. No veo fallas en esto, hice la pregunta para ver si hay algo que haya pasado por alto. ¿Notas algún problema con la escala, etc.?
@jknappen Supongo que considera que el tamaño de los ojos más grande alberga más receptores de IR en el límite, por lo tanto, según esa lógica, podrían ver IR, al menos mejor que nosotros, el homo sapiens. Siento que ya he refutado en gran medida esto por mi comentario mencionado anteriormente a IR que todavía se considera rojo en ese caso. Sin embargo, también estaría interesado en ver una fuente para su información.
Los humanos pueden tener cuatro receptores de color, como se señaló, aunque es raro. Estoy usando las siguientes fuentes: rspb.royalsocietypublishing.org/content/280/1758/20130168 (por favor espere)
Tenemos que entender mejor el genoma para saber si este truco estaba disponible: theatlantic.com/science/archive/2015/11/…
bbc.com/earth/story/20150805-neanderthals-strange-large-eyes tiene algunas ideas útiles. Pero no será hasta que el Neanderthal Genome Project informe que sabremos cuántos receptores de color tenían los neandertales o en qué frecuencias trabajaban. Actualmente no hay evidencia al respecto.

Fusionas varios tipos de datos ahora en tu corteza visual. Tienes bastones y conos. Los bastones responden solo a la luminancia. Los conos responden a diferentes colores. Combina información de color de baja resolución con información de luminancia de alta resolución. Haces lo mismo en otros sentidos también. Cierra tus ojos. Toca las yemas de tus dedos detrás de tu espalda. Integraste un montón de datos posicionales del peso de tus extremidades.

Intente esto: mantenga sus manos separadas aproximadamente 2 pulgadas. Pídale a otra persona que ponga su mano entre las suyas, luego cierre las manos. Ha hecho un 'sándwich de mano' Se siente muy extraño porque está obteniendo datos contradictorios. El sentido kinestésico dice que tus manos están separadas. Touch dice que están juntos.

La razón por la que no vemos en NIR es que no hay mucho que ver. La atmósfera terrestre es casi opaca, por lo que no hay mucha iluminación.

Los animales, como las serpientes, que detectan objetivos cálidos, utilizan infrarrojos muy lejanos.

Un objeto a 30 C (un poco más caliente que la temperatura normal de la piel) tiene una longitud de onda máxima de 10 micrones. Compare con 700 nm para el extremo rojo del visible. Unas 14 veces la longitud de onda.

Hacer un detector también tiene problemas. Las serpientes hacen que funcione porque son más frías que lo que están mirando. Este es un problema general: es difícil hacer un detector cuando todos los componentes brillan en la banda que está tratando de detectar.

Tengo menos claro por qué más animales no ven los rayos UV.

Esa última imagen con el bombero no es del infrarrojo cercano. Es de una cámara termográfica que mira longitudes de onda más largas que NIR, es decir, lo que generalmente se considera "calor".

La diferencia se puede aproximar observando que NIR se puede tratar igual que la luz visible, solo un poco por debajo del rango que el ojo puede detectar. La mayoría de los equipos de visión nocturna que no son de amplificación de luz, como los que se utilizan en los documentales de vida silvestre para filmar animales de noche, son NIR. Utiliza una fuente de luz que actúa exactamente como un foco normal, pero en longitudes de onda que los animales no pueden ver y la cámara detecta la luz reflejada.

Una cámara termográfica, por otro lado, detecta la radiación emitida por el propio objeto. Un documental de vida silvestre no necesitaría una fuente de luz (invisible a los ojos) para iluminar a los animales, verías el calor emitido por los animales, que contrastaría con la temperatura de las cosas a su alrededor.

Para decirlo de otra manera, si mirara una pared interior normal con un sensor NIR, todo lo que vería es que la pared no se ve muy diferente de lo que vería con luz normal. Si lo mirara con un TIC decente, podría ver sutiles variaciones de calor: dónde los montantes de la pared tocaban los paneles de yeso, el leve calor residual generado por las líneas eléctricas, dónde las tuberías transportaban agua fría o caliente, ya sea los conductos de ventilación calentaban o enfriaban la habitación. Una cámara compatible con NIR no puede hacer eso. Pero, y aquí está el truco, tiene que estar más caliente que el sensor: si el sensor de su cámara está a 50 C, no "vería" nada a 50 C o más frío porque la cámara esencialmente se ciega a sí misma.

tl; dr: No hay una razón particular por la que un organismo no pueda ser sensible a las longitudes de onda NIR. No sería diferente de cómo algunos organismos pueden sentir el ultravioleta. Sin embargo, ¿ver una imagen como la de un bombero? No esta pasando.

Un hecho extraño que tiene allí es que los sensores infrarrojos no podrían detectar nada más frío que ellos mismos, y es bastante difícil de creer. ¿Tienes una fuente para esa afirmación? Me cuesta mucho ver que las imágenes térmicas sean de mucha utilidad en exteriores (especialmente en ambientes más cálidos) si ese es el caso. O para su ejemplo interior, para el caso: la cámara presumiblemente estaría a temperatura ambiente y no podría identificar la tubería de agua fría por separado del resto de la pared. ¿Quiso decir en cambio que el objeto de interés debe ser más cálido que su entorno?
Usando el ejemplo de la tubería fría, es la diferencia de temperatura relativa . La tubería enfriará ligeramente la pared adyacente y esa diferencia aparecerá. La parte "fría" todavía está más caliente que la superficie operativa del sensor, que se enfría por transferencia de calor pasiva. Los microbolómetros utilizados en un sensor TIC están aislados térmicamente y se mantienen en el vacío, lo que dificulta que se calienten demasiado para cegarse, pero puede suceder.
Ah, no me había dado cuenta de que los sensores térmicos estaban aislados así. Aún así, estoy bastante seguro de que los animales con sensores térmicos (serpientes, por ejemplo) no pueden manejar sensores aislados al vacío y, sin embargo, dudo que se cieguen de esa manera, o de lo contrario, ¿qué podrían ver cuando los sensores? son la temperatura corporal?
Las serpientes son poiquilotérmicas y usan vasos sanguíneos para enfriar el tejido sensible al calor en las fosas tanto como sea posible, lo que las mantiene más frías que la temperatura corporal, que ya es más fría que la presa de sangre caliente que están cazando.
Tengo un teléfono inteligente S60 con cámara térmica y puedo asegurar que puede discernir muy por debajo de 0 ° C, sin enfriar el dispositivo.
Yo no llamaría a -10 "muy por debajo" de 0 grados. El S60 usa una cámara Lepton, que a su vez usa un microbolómetro VOx sin enfriar. Los bolómetros no enfriados funcionan aislando el bolómetro en el vacío con puentes térmicos que los aíslan de los circuitos subyacentes para evitar que se calienten y, por lo tanto, se cieguen. Que es lo que dije hace tres años.

Muchos animales ya ven en el infrarrojo cercano. Algunos también en el ultravioleta cercano.

No existe una línea divisoria clara entre las diferentes partes del espectro EM, los sensores pueden muy bien tener un rango operativo que superponga partes de diferentes áreas nombradas, y eso incluye sensores tanto artificiales como biológicos (de los cuales los ojos son un ejemplo, la piel es otro) .

Por supuesto. No se trata del cerebro, se trata del ojo. Solo necesitan las células adecuadas en sus ojos para captar tanto la luz infrarroja como la visible.

La naturaleza llegó primero

Algunas formas de peces como el pez dorado, el salmón, la piraña y el cíclido pueden ver la luz infrarroja. El salmón y algunos otros peces de agua dulce tienen una enzima que cambia sus sistemas visuales para activar la visión infrarroja, lo que les ayuda a navegar y cazar en aguas turbias.

https://sciencing.com/animals-can-see-infrared-light-6910261.html

¿Podría un organismo ver en luz infrarroja tan bien como en luz normal, usando su cerebro para procesar lo que ve en una sola imagen?
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