kodėl naktinis matymas yra žalias?

Bendroji technologija, naudojama naktinio matymo srityje

Naktinis matymas technologijos padarė revoliuciją įvairiose srityse, įskaitant karines operacijas, teisėsaugą, stebėjimą ir veiklą lauke. Ši pažangi technologija leidžia asmenims aiškiai matyti esant silpnam apšvietimui arba visiškoje tamsoje. Šiame straipsnyje apžvelgsime bendrąsias naktinio matymo įrenginiuose naudojamas technologijas ir tai, kaip jos užtikrina geresnį matomumą sudėtingomis sąlygomis.

 

1. Vaizdo intensyvinimas: dažniausiai naktinio matymo įrenginiuose naudojama technologija yra vaizdo intensyvinimas. Šis procesas sustiprina esamą aplinkos šviesą, kad būtų sukurtas matomas vaizdas. Tai apima keletą pagrindinių komponentų, veikiančių kartu:

 

●Fotokatodas: pirmasis komponentas yra fotokatodas, kuris yra metalinė plokštė, padengta fotospinduliuojančia medžiaga. Kai fotonai (šviesos dalelės) atsitrenkia į fotokatodą, jie paverčiami elektronais.

 

 

●Mikrokanalinė plokštelė (MCP): sukurti elektronai praeina per mikrokanalinę plokštelę, kurią sudaro milijonai mažyčių kanalų. MCP pagreitina ir padaugina elektronų skaičių, žymiai padidindamas jų kiekį.

 

●Phosphor Screen: tada padauginti elektronai atsitrenkia į fosforinį ekraną, panašų į tuos, kurie naudojami tradiciniuose televizoriuose. Fosforinis ekranas skleidžia matomos šviesos fotonus, kai jį sužadina elektronai, sukuriant sustiprintą vaizdą, kurį gali matyti žiūrovas.

 

2. Kartos lygiai: Naktinio matymo prietaisai skirstomi į skirtingas kartas, atsižvelgiant į jų technologinę pažangą ir veikimo lygį. Kuo aukštesnis kartos lygis, tuo įrenginys pažangesnis ir pajėgesnis. Dažniausiai naudojami kartos lygiai:

 

●1 karta: ankstyviausios kartos naktinio matymo technologija, užtikrinanti pagrindinį matomumą prasto apšvietimo sąlygomis. Jie yra palyginti nebrangūs, tačiau turi mažesnę skiriamąją gebą ir vaizdo kokybę, palyginti su aukštesnėmis kartomis.

 

●2 karta: šie įrenginiai pasižymi geresne vaizdo kokybe ir skyra, palyginti su 1 kartos įrenginiais. Juose yra jautresnis fotokatodas ir geresnė mikrokanalų plokštė, todėl bendras našumas yra geresnis.

 

●3 kartos: profesionalaus naudojimo standartu laikomi 3 kartos įrenginiai dar labiau pagerina vaizdo kokybę ir našumą esant prastam apšvietimui. Jie pristato naujas technologijas, tokias kaip galio arsenido fotokatodai, kurios žymiai padidina jautrumą.

 

●4 karta: naujausia ir pažangiausia karta, skirta civiliniam naudojimui. 4 kartos įrenginiai pasižymi geresniu signalo ir triukšmo santykiu, padidintu infraraudonųjų spindulių jautrumu ir geresniu bendru našumu.

 

3. Infraraudonųjų spindulių apšvietimas Tais atvejais, kai aplinkos apšvietimas yra labai ribotas arba jo nėra, naktinio matymo šališkumas vaizdui sukurti gali naudoti infraraudonųjų spindulių (IR) apšvietimą. Šie poslinkiai skleidžia IR šviesą, kurios mirtingojo akis nepastebi, tačiau ją gali aptikti naktinio matymo prietaisas.

 

4. Terminis vaizdavimas Nors tradicinis naktinis matymas priklauso nuo šviesos stiprinimo, šiluminis vaizdas aptinka objektų skleidžiamą šilumą ir sukuria vaizdą, pagrįstą temperatūros skirtumais. Šiluminio vaizdo paklaida gali rodyti vaizdus iš tikrųjų visiškoje tamsoje, nes jie neskaičiuojami aplinkos ar dirbtinės šviesos šaltiniuose. Ši technologija paprastai naudojama teisėsaugos, medžioklės ir gelbėjimo operacijose bei persekiojimuose.

 

 

5. Skaitmeninis naktinis matymas: skaitmeninių technologijų pažanga paskatino skaitmeninių naktinio matymo prietaisų kūrimą. Užuot pasikliavę analoginiais procesais, tokiais kaip vaizdo stiprinimas, šie įrenginiai fiksuoja gaunamą šviesą skaitmeniniu būdu, naudodami vaizdo jutiklį. Tada užfiksuotas vaizdas apdorojamas ir rodomas integruotame ekrane arba per prijungtą įrenginį. Skaitmeniniai naktinio matymo įrenginiai dažnai siūlo papildomų funkcijų, tokių kaip vaizdo įrašymas, priartinimo galimybės ir galimybė perjungti spalvų paletes.

 

Bet kodėl per naktinį matymą viskas atrodo žaliai?

Atsakymas slypi galutiniam vaizdui sukurti naudojamų fosforų pasirinkime. Fosforai yra medžiagos, kurios skleidžia matomą šviesą, kai jas sužadina elektronai. Pirmuosiuose naktinio matymo įrenginiuose buvo naudojami cinko sulfido fosforai, kurie skleidžia šviesiai geltonai žalią šviesą. Tačiau šie fosforai nebuvo tokie veiksmingi kaip žalieji fosforai didinant vaizdo kontrastą ir ryškumą.

 

Žalieji fosforai yra pagaminti iš priedų, įskaitant P22 ir P43, mišinio, kurie skleidžia ryškesnį ir ryškesnį vaizdą, palyginti su kitais fosforais. Mūsų akys natūraliai jautresnės žalios spalvos tonams, todėl lengviau įžvelgti detales ir naršyti prasto apšvietimo sąlygomis. Ši žolelių pirmenybė gali būti siejama su lazdelių ir kūgių pasiskirstymu mūsų tinklainėje, kurie yra atsakingi už šviesos ir spalvos aptikimą. Strypai, kurie jautresni silpnai šviesai, susitelkę aplink tinklainės pakraštį ir yra jautriausi žaliai šviesai.

 

P43 (geltonai žalia) prieš P22 (žalia)

 

Žaliųjų fosforų naudojimas naktinio matymo technologijoje ne tik pagerina vaizdo kokybę, bet ir sumažina akių įtampą bei nuovargį. Mirtingojo akis gali priprasti prie silpnos šviesos, išplėsdama vyzdžius, tačiau ryškios šviesos poveikis, panašus į baltą fosforą, gali sukelti diskomfortą ir laikiną aklumą, vadinamą „sniego aklumu“.

 

Be žaliųjų fosforų, šiuolaikiniai naktinio matymo įrenginiai turi ir kitų funkcijų, kurios pagerina vaizdo kokybę ir mažina triukšmą. Pavyzdžiui, kai kurie įrenginiai naudoja automatinį ryškumo valdymą (ABC), kad reguliuotų vaizdo intensyvumą, priklausomai nuo esamos šviesos. Kiti naudoja skaitmeninio apdorojimo algoritmus, kad sumažintų vaizdo iškraipymą ir pagerintų skiriamąją gebą.

 

Kaip toli galite pamatyti su naktinio matymo akiniais?

Matomumo diapazonas, pasiekiamas naudojant naktinio matymo akinius, priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant įrenginio generaciją, atmosferos sąlygas ir turimus šviesos šaltinius. Naktinio matymo technologija yra suskirstyta į kartas, o kiekviena paskesnė karta siūlo geresnį našumą.

 

 

Optimaliomis sąlygomis 3 kartos (3 kartos) naktinio matymo akiniai gali užtikrinti aiškų matomumą iki maždaug 300 metrų. Jų padidintas jautrumas, signalo ir triukšmo santykis bei skiriamoji geba prisideda prie puikių ilgo nuotolio aptikimo galimybių. Tačiau svarbu pažymėti, kad įvairūs aplinkos veiksniai, tokie kaip rūkas ar gausūs krituliai, gali žymiai sumažinti šiuos atstumus.

 

Be to, aplinkos šviesos kiekis labai įtakoja naktinio matymo akinių efektyvumą. Mėnulio šviesa, žvaigždžių šviesa arba dirbtiniai šviesos šaltiniai, pvz., gatvių žibintai, gali pagerinti matomumą. Priešingai, visiška tamsa gali apriboti diapazoną iki kelių metrų, nors naujesnės kartos naktinio matymo technologijos tam tikru mastu tai kompensuoja.

 

Apibendrinant galima pasakyti, kad naktinio matymo technologija naudoja vaizdo sustiprinimą arba terminį vaizdą, kad pagerintų matomumą esant prastam apšvietimui. Žalia spalva, atsirandanti naudojant naktinio matymo prietaisus, yra žmogaus akies jautrumo žaliai spalvai ir ekrane esančios fosforo dangos rezultatas. Matomumo diapazonas, pasiekiamas naudojant naktinio matymo akinius, skiriasi priklausomai nuo prietaiso kartos ir vyraujančių aplinkos sąlygų. Suprasdami pagrindines naktinio matymo technologijas ir apribojimus, galime visiškai įvertinti jo reikšmę daugelyje programų.