La importancia del ancho de banda en los sensores multiespectrales

 

El uso de imágenes multiespectrales está transformando las prácticas agrícolas, al permitir una gestión más eficiente de los recursos. Sin embargo, ciertos aplicativos como el monitoreo de nutrientes y la detección precoz de enfermedades, solo son posibles si se tiene una cámara de banda estrecha que genere mediciones precisas y repetibles. Este artículo explica por qué este es el caso y profundiza en los beneficios de un sensor multiespectral de banda estrecha.

El rol de los datos multiespectrales en la agricultura

El objetivo principal del uso de imágenes multiespectrales en la agricultura es detectar variaciones sutiles en la salud de las plantas, antes de que los síntomas sean visibles. Por ejemplo, un productor podría detectar una pequeña reducción en el contenido de clorofila de una planta antes de que las hojas comiencen a ponerse amarillas.

Tal detección temprana es posible porque la cantidad de luz solar que las plantas reflejan en las diferentes longitudes de onda, varía en la medida en que cambia su salud. Los sensores multiespectrales capturan y registran esta variación. Sin embargo, algunos sensores capturan datos más precisos que otros. Si un sensor mide una región demasiado amplia del espectro de luz, las variaciones sutiles se pierden.

Los beneficios de un sensor de banda estrecha

Comparación entre un sensor de banda estrecha (izquierda) y otro de banda ancha (derecha). Como puede observarse, los rangos de longitud de onda del sensor de banda ancha se superponen considerablemente.

El ancho de banda es clave al momento de determinar qué tan preciso es un sensor multiespectral. Los sensores de banda ancha, como las cámaras modificadas, miden grandes fragmentos del espectro de luz, generando un valor promedio de la luz reflejada en esa región. Por el contrario, los sensores de banda estrecha capturan la reflectancia de un área muy específica del espectro. Esto produce información que es más precisa sobre los cambios sutiles que pueden estar ocurriendo en puntos claves.

Para demostrarlo, examinemos la banda de borde rojo, la cual se encuentra entre las bandas roja e infrarroja cercana, y juega un papel clave en la medición del contenido de clorofila de la planta. Si una planta experimenta estrés, es probable que la variación sea más obvia en la banda de borde rojo, como se muestra en el gráfico anterior. Sin embargo, una banda de borde rojo ancha se superpondrá con las bandas vecinas, lo que dará como resultado una medición menos precisa.

Comparación entre un sensor de banda estrecha y uno de banda ancha. El sensor de banda estrecha (rojo) es más sensible a los diferentes niveles de clorofila que el sensor de banda ancha (gris). La banda estrecha es 1,6 veces más sensible que la banda ancha.

El ancho de banda de un sensor multiespectral también afecta los índices de vegetación resultantes, ya que estos se crean al combinar diferentes bandas para resaltar ciertas características en la vegetación. Dado que las cámaras de banda ancha tienen un rango más amplio de valores, los índices resultantes no resaltarán la variación sutil. En cambio, una cámara de banda estrecha, recogerá mediciones más precisas, lo que dará como resultado índices capaces de detectar cambios en la salud de la planta en etapas tempranas.

Al comparar el mapa NDVI resultante de una cámara de banda ancha (a la izquierda) y el mapa NDVI de una cámara de banda estrecha (a la derecha), se puede observar que el índice generado a partir de la cámara de banda estrecha es más sensible a variaciones sutiles, detectando problemas de salud antes que un sensor de banda ancha.

Conclusión

Los sensores de banda ancha capturan datos generales que sirven para crear mapas RGB e índices genéricos como el NDVI. Sin embargo, la información proporcionada por estas cámaras es limitada y no permite un mayor análisis del campo a lo largo del tiempo.

Una cámara de banda estrecha, en cambio, proporciona información más detallada mediante la captura de mediciones precisas de longitudes de onda específicas, lo que permite la detección temprana de problemas de salud en cultivos. Esto les brinda a los agricultores más herramientas e información para una mejor toma de decisiones.


 
MicaSensePriscilla Zamora