Ottiche multispettrali, la nuova frontiera tra termico e digitale

Termico e digitale non si sostituiscono: nelle ottiche multispettrali diventano complementari

Le più recenti fiere di settore hanno portato alla ribalta una nuova tipologia di ottiche, quelle multispettro, dispositivi che rappresentano una delle evoluzioni più interessanti della visione elettronica applicata alla caccia. Non introducono, in senso stretto, un nuovo principio di funzionamento: mettono insieme tecnologie che per anni hanno proceduto separatamente, sfruttandone la complementarietà.

È questo il vero salto che, prima ancora di essere tecnologico, è di fruizione. Il digitale e il termico, da anni presenti sul mercato civile, non fanno la stessa cosa e non restituiscono le stesse informazioni. Proprio per questo, quando vengono riuniti nello stesso strumento, possono offrire al cacciatore una lettura della scena più completa.

Che cosa significa multispettrale

In senso tecnico, un sistema multispettrale acquisisce informazioni della stessa scena in bande differenti dello spettro elettromagnetico. Nel settore venatorio questo significa oggi, nella maggior parte dei casi, combinare almeno due canali: uno digitale, basato normalmente su un sensore CMOS sensibile alla luce visibile e al vicino infrarosso (NIR, Near Infrared, è la parte dello spettro elettromagnetico subito oltre il rosso visibile, indicativamente da 700 a 1.000 nanometri. È invisibile all'occhio umano ma può essere rilevato dai sensori digitali. Negli strumenti da visione notturna viene sfruttato soprattutto con illuminatori IR, tipicamente da 850 o 940 nm), e uno termico, basato su un microbolometro che lavora nell'infrarosso a onda lunga, generalmente nella banda LWIR (Long-Wave Infrared, è la porzione dell'infrarosso a onda lunga, indicativamente compresa tra 8.000–14.000 nm, nella quale operano molti sensori termici per rilevare la radiazione emessa dai corpi in funzione della loro temperatura).

Non si tratta quindi di un unico sensore capace di "vedere tutto", ma di sistemi distinti, ciascuno con la propria ottica e la propria catena di acquisizione, racchiusi nello stesso apparecchio. Questa architettura può essere applicata a monocoli, binocoli da osservazione e anche ai cannocchiali da puntamento. Nel mio reportage da IWA 2026, ho segnalato alcune delle novità più attuali.

Due modi diversi di leggere la scena

Il sensore digitale funziona, nei suoi principi fondamentali, come una videocamera. Di giorno sfrutta la luce visibile riflessa dagli oggetti. Al crepuscolo può continuare a lavorare grazie alla luce residua e, nel buio completo, può essere assistito da un illuminatore nel vicino infrarosso.

Il termico (qui è pubblicato l'approfondimento) opera invece secondo un principio completamente diverso. Non necessita di illuminare il soggetto e non utilizza la luce riflessa: rileva la radiazione infrarossa emessa dai corpi in funzione della loro temperatura.

La differenza è sostanziale. Il termico è particolarmente efficace nel rilevare. Un animale può emergere immediatamente rispetto allo sfondo anche quando il mantello, la vegetazione o la scarsità di luce lo rendono difficile da distinguere visivamente. Il digitale tende invece a descrivere meglio ciò che si sta osservando: forme, colori quando la luce lo consente, dettagli anatomici, vegetazione, rami, recinzioni e conformazione dell'ambiente.

In ambito venatorio questa distinzione è tutt'altro che teorica. Individuare rapidamente una presenza non equivale infatti a identificarla con sufficiente certezza; allo stesso modo, disporre di un'immagine molto dettagliata non significa necessariamente riuscire a trovare con altrettanta efficacia un animale poco contrastato rispetto allo sfondo.

Dalla specializzazione alla convergenza

Per molti anni le due tecnologie sono rimaste separate. La visione notturna ha seguito dapprima la strada degli intensificatori di luce e successivamente quella dei sensori digitali, diventati nel tempo più risoluti e sensibili. Parallelamente, la termografia ha beneficiato dello sviluppo dei microbolometri non raffreddati: sensori sempre più piccoli, meno energivori, più sensibili e capaci di risoluzioni crescenti.

Il multispettrale nasce quando queste due evoluzioni raggiungono un livello di maturità tale da poter essere integrate nello stesso strumento. A renderlo possibile non è stato soltanto il miglioramento dei sensori. Sono cresciute anche la capacità dei processori, la qualità dei display OLED e AMOLED, l'efficienza delle batterie e la miniaturizzazione della componentistica elettronica. Oggi è quindi possibile riunire in un apparecchio compatto un modulo termico, una camera digitale, un display, un sistema di alimentazione e, nei modelli più completi, anche illuminatore IR, telemetro laser e funzioni balistiche. Il multispettrale non è dunque semplicemente "l'evoluzione del termico". È il punto d'incontro tra visione termica, visione digitale ed elaborazione elettronica dell'immagine.

Due sensori nello stesso strumento

Il primo livello di integrazione è relativamente semplice. Lo strumento dispone di un canale termico e di uno digitale e permette all'utilizzatore di scegliere quale impiegare in funzione della situazione. Di giorno può prevalere il digitale a colori. Al crepuscolo si può sfruttare la sensibilità del CMOS alla luce residua. Al buio completo si può ricorrere all'illuminatore IR oppure passare direttamente alla visione termica.

Questa possibilità di passare da un canale all'altro rappresenta già un vantaggio pratico evidente: due strumenti concettualmente differenti vengono concentrati nello stesso apparecchio. È importante però ricordare che i due sistemi rimangono fisicamente distinti. Possono avere obiettivi differenti, campi visivi differenti, risoluzioni diverse e assi ottici separati.

Multispettrale e fusion non sono la stessa cosa

Uno degli aspetti che genera maggiore confusione riguarda il rapporto tra multispettrale e fusion.
Uno strumento è multispettrale già quando acquisisce la scena in due bande differenti e permette di visualizzare separatamente il canale termico e quello digitale. Se i due canali vengono mostrati contemporaneamente, per esempio con un'immagine termica inserita in una finestra Picture-in-Picture all'interno di quella digitale, siamo ancora di fronte a due immagini distinte.

Il fusion rappresenta un passo ulteriore. In questo caso le informazioni provenienti dai due sensori vengono elaborate per produrre una rappresentazione combinata della scena, conservando la capacità di evidenziare il soggetto tipica del termico e la lettura dei dettagli e del contesto peculiare del digitale. Nella pratica, però, il processo è piuttosto complesso, perché i due sensori possono avere risoluzioni, ottiche, campi visivi e ingrandimenti differenti. Prima di combinare le immagini, il processore deve quindi allinearle geometricamente e compensare differenze di scala, prospettiva e parallasse. Soltanto dopo questa fase le informazioni possono essere integrate.

La fusione non consiste necessariamente nel sovrapporre due immagini. Un algoritmo può privilegiare elementi differenti provenienti dai due canali. Dal termico può conservare soprattutto il contrasto del soggetto rispetto all'ambiente, mentre dal digitale può utilizzare bordi, strutture, vegetazione e altri dettagli della scena. Il risultato ideale è un'immagine nella quale l'animale mantiene l'immediatezza tipica del termico, mentre l'ambiente conserva una parte della leggibilità propria della visione ottica. Nel senso più corretto del termine, il fusion presuppone due sorgenti di informazione differenti che vengono elaborate insieme.

La complementarietà in campo venatorio

È nella pratica venatoria che il multispettrale mostra con maggiore evidenza il proprio interesse. Si immagini un animale che compare al margine del bosco nelle ultime fasi del crepuscolo. Con il solo digitale il soggetto potrebbe essere difficilmente rilevabile nella vegetazione. Con il termico potrebbe invece emergere immediatamente per contrasto di temperatura. Una volta individuato, però, il canale digitale può fornire informazioni che il termico rappresenta meno chiaramente: dettagli dell'animale, rami interposti, recinzioni, terreno e altri elementi necessari a interpretare correttamente la situazione.

Si tratta di una semplificazione, perché un buon termico può consentire anche un'identificazione molto efficace e un buon digitale può essere ottimo nella ricerca, ma descrive la logica che sta dietro allo sviluppo di questi strumenti. Il vantaggio consiste quindi nel disporre contemporaneamente di informazioni di natura diversa sulla stessa scena.

C'è infine un altro cambiamento significativo. La visione notturna tradizionale nasceva come tecnologia specialistica destinata a compensare l'assenza di luce. Il termico ha già superato in parte questo limite, perché può essere utilizzato indifferentemente di giorno e di notte. Il multispettrale compie un ulteriore passo e tende a diventare uno strumento utilizzabile lungo tutto l'arco della giornata. Di giorno può funzionare come sistema digitale ad alta risoluzione. Al crepuscolo può sfruttare la sensibilità del CMOS. Al buio può ricorrere all'illuminazione IR oppure passare al termico. Quando la scena lo richiede, i due canali possono essere utilizzati insieme. La vera evoluzione è quindi il passaggio da uno strumento progettato per una sola condizione a una piattaforma capace di adattare il proprio modo di vedere.

Una nuova frontiera dell'ottica elettronica

Le ottiche multispettrali segnano quindi il passaggio dalla specializzazione alla convergenza. Il loro valore non sta nel sostituire il termico o il digitale, ma nel mettere entrambi a disposizione del cacciatore nello stesso strumento. È questa complementarietà a rendere il multispettrale una delle direzioni più interessanti dell'ottica venatoria contemporanea: non semplicemente vedere di più, ma leggere la stessa scena attraverso informazioni differenti e utilizzare, di volta in volta, quella più utile. Lo dimostra l'attenzione che molti produttori di ottiche per la visione notturna stanno dedicando a questo nuovo segmento commerciale.

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