Како функционише ноћни вид?

Људи обично виде веома добро током дана јер има довољно светла да наше очи раде поуздано. Међутим, ноћу смањено амбијентално осветљење значи да наше очи не функционишу добро. Да бисмо се делимично борили против овога, наше очи користе две одвојене ћелије осетљиве на светлост, једну при слабом осветљењу, а другу са одговарајућим осветљењем.

Шишарке и шипке

Наше очи користе ћелије у облику конуса током дана, ови чуњићи нису посебно осетљиви на светлост и тако не раде добро ноћу. Једна од ствари које чуњеви раде за нас је да видимо у боји. Људи имају три различите врсте чуњева који реагују на различите начине на различите таласне дужине светлости и тако нам дозвољавају да видимо у боји

Друга врста фотосензитивних ћелија у нашим очима је у облику штапа. Штапови су много осетљивији на светлост и користе се првенствено када је мрак јер нам помажу да боље видимо. Штапови нису посебно осетљиви на боју што је примарни разлог што су боје много мање очигледне ноћу.

Штапићасте ћелије могу да реагују на један фотон светлости, док десетине до стотине фотона активирају конусну ћелију и шаљу исти сигнал назад у ваш мозак.

Савет: Фотон је назив за једну честицу светлости.

Пасивни уређаји за ноћно осматрање

Наочаре за ноћно гледање раде на принципу осетљивости на веома ниске нивое светлости. Фотони улазе у сочиво и ударају у "фотокатоду". Фотокатода ослобађа електроне који се затим убрзавају кроз електромагнетно поље до „микроканалне плоче“. Микроканална плоча умножава електроне који је ударају, који се затим убрзавају према фосфорном екрану. Фосфорни екран генерише зелено обојену слику ноћног вида са којом је већина људи позната. Зелена се користи јер је то боја на коју су људске очи најосетљивије.

Не постоји позната директна метода множења броја фотона, међутим, постоје познате методе за трансформацију фотона у електроне, множење броја електрона и трансформацију електрона назад у фотоне. Ова врста ноћног вида ради само у слабо осветљеним окружењима где постоји амбијентално светло које треба појачати.

Термалне камере користе инфрацрвено светло које је невидљиво за људе. Ово је типично у дуготаласном делу инфрацрвеног спектра, где објекти на собној температури емитују топлоту.

Савет: Овај „термички“ део инфрацрвеног спектра покрива таласне дужине између 8 и 15 микрометара (један микрометар је милионити део метра). Топлији објекти емитују инфрацрвено зрачење веће енергије са краћим таласним дужинама. Укупни инфрацрвени спектар се креће од 0,75 микрометара за блиску инфрацрвену, до 1000 микрометара за далеко инфрацрвену. За поређење, видљиви спектар варира од 0,4 до 0,7 микрометара за љубичасто до црвено светло.

Инфрацрвене камере олакшавају идентификацију присуства топлијих или хладнијих објеката од температуре околине. Термално снимање углавном користи црно-беле или лажне екране у боји. Црно-бели дисплеји обично користе бело да би истакли присуство топлијих објеката, типичан пример за то је термална камера постављена на полицијски хеликоптер да прати осумњичене који беже ноћу. У овом примеру, телесна топлота особе је топлија од околине, па их је лако уочити.

Дисплеји лажних боја додељују боју у зависности од таласне дужине детектованог инфрацрвеног светла, при чему су топлији објекти истакнути светлијим бојама. Дисплеји лажних боја се обично користе када покушавате да користите термалну камеру за мерење температуре објекта, јер је лакше идентификовати суптилније варијације у температури.

Активни уређаји за ноћно осматрање

Неки уређаји за ноћно осматрање користе активно осветљење да би обезбедили додатно светло за детекцију термалне камере. Ово је у суштини исто као сијање бакље тако да можете да видите, међутим, светлост која се користи је у инфрацрвеном спектру и тако је невидљива за људе. Додатно осветљење олакшава постизање инфрацрвених слика високе резолуције и стога се често користи у комбинацији са сигурносним камерама.