تصور کنید که در تاریکی کامل با روشنایی برابر نور روز حرکت می کنید و حتی اشیاء کم نور را در فاصله دور تشخیص می دهید.چیزی که به نظر می رسد داستان علمی تخیلی است در واقع واقعیت دارد - به لطف دستگاه های شگفت انگیز بینایی شباین شگفتی های تکنولوژیکی که اغلب "چشمان در تاریکی" نامیده می شوند از فیزیک پیچیده ای برای تغییر ادراک شبانه ما استفاده می کنند.
هر کسی که با فعالیت های در فضای باز در شب مبارزه کرده است، ناامیدی از دید محدود را درک می کند.نبود نور چالش های بزرگی را به همراه دارددستگاه های بینایی شبانه این محدودیت را نه با ایجاد "بینایی اشعه ایکس" واقعی، بلکه با تقویت نور نامشخص به تصاویر قابل مشاهده غلبه می کنند.
بینایی شب مدرن از طریق دو مکانیسم اصلی عمل می کند:تشدید تصویروتصویربرداری حرارتی.
دید شبانه که تصویر را تقویت می کند، گونه رایج تر، به عنوان یک جمع آوری کننده نور فوق العاده کار می کند. این کمترین نور محیطی را از منابع مانند نور ماه، نور ستاره یا نور مصنوعی دور جمع می کند.این نور از طریق یک لنز هدف وارد یک لوله خلاء می شود که دارای یک سطح حساس به نور است که فوتوکاتود نامیده می شودوقتی فوتون ها به این سطح برخورد می کنند، الکترون ها را آزاد می کنند که سپس به سمت یک صفحه میکروکانال شتاب می یابند.
صفحه میکروکانال، که از میلیون ها کانال میکروسکوپی که با مواد تولید کننده الکترون پوشیده شده است، تشکیل شده است، یک "اثر برف باری" ایجاد می کند." هر الکترون ورودی الکترون های ثانویه ای را تولید می کنداین الکترون های چندگانه سپس بر روی یک صفحه فسفر قرار می گیرند و تصاویر سبز یا سفید مشخصی را تولید می کنند که از فیلم های بینایی شب آشنا هستند.
سیستم های تصویربرداری حرارتیروش کاملاً متفاوتی را به کار می برند، کاملاً مستقل از نور محیط. در عوض، تابش مادون قرمز (گرمی) منتشر شده توسط تمام اجسام بالاتر از صفر مطلق را تشخیص می دهند.حسگرهای تخصصی مثل آرایه های فلز فوکال این نشانه های حرارتی را اندازه گیری می کنند، آنها را به تصاویر قابل مشاهده تبدیل می کند که در آن مناطق گرمتر درخشان تر و مناطق خنک تر تاریک تر به نظر می رسند.این تکنولوژی اجازه می دهد تا موجودات زنده و ماشین آلات را حتی در تاریکی کامل از طریق نشانه های حرارتی آنها تشخیص دهد.
این سیستم های دقیق مهندسی شده در بخش های مختلف ضروری شده اند عملیات نظامی، نظارت امنیتی، مشاهده حیات وحش، ماموریت های جستجو و نجات،و تحقیقات علمی همگی از قابلیت های دید شبانه بهره مند می شوند.بیشتر از ابزار ساده، این دستگاه ها نشان دهنده تلاش مداوم بشریت برای فراتر رفتن از محدودیت های طبیعی و گسترش مرزهای ادراکی هستند.
تصور کنید که در تاریکی کامل با روشنایی برابر نور روز حرکت می کنید و حتی اشیاء کم نور را در فاصله دور تشخیص می دهید.چیزی که به نظر می رسد داستان علمی تخیلی است در واقع واقعیت دارد - به لطف دستگاه های شگفت انگیز بینایی شباین شگفتی های تکنولوژیکی که اغلب "چشمان در تاریکی" نامیده می شوند از فیزیک پیچیده ای برای تغییر ادراک شبانه ما استفاده می کنند.
هر کسی که با فعالیت های در فضای باز در شب مبارزه کرده است، ناامیدی از دید محدود را درک می کند.نبود نور چالش های بزرگی را به همراه دارددستگاه های بینایی شبانه این محدودیت را نه با ایجاد "بینایی اشعه ایکس" واقعی، بلکه با تقویت نور نامشخص به تصاویر قابل مشاهده غلبه می کنند.
بینایی شب مدرن از طریق دو مکانیسم اصلی عمل می کند:تشدید تصویروتصویربرداری حرارتی.
دید شبانه که تصویر را تقویت می کند، گونه رایج تر، به عنوان یک جمع آوری کننده نور فوق العاده کار می کند. این کمترین نور محیطی را از منابع مانند نور ماه، نور ستاره یا نور مصنوعی دور جمع می کند.این نور از طریق یک لنز هدف وارد یک لوله خلاء می شود که دارای یک سطح حساس به نور است که فوتوکاتود نامیده می شودوقتی فوتون ها به این سطح برخورد می کنند، الکترون ها را آزاد می کنند که سپس به سمت یک صفحه میکروکانال شتاب می یابند.
صفحه میکروکانال، که از میلیون ها کانال میکروسکوپی که با مواد تولید کننده الکترون پوشیده شده است، تشکیل شده است، یک "اثر برف باری" ایجاد می کند." هر الکترون ورودی الکترون های ثانویه ای را تولید می کنداین الکترون های چندگانه سپس بر روی یک صفحه فسفر قرار می گیرند و تصاویر سبز یا سفید مشخصی را تولید می کنند که از فیلم های بینایی شب آشنا هستند.
سیستم های تصویربرداری حرارتیروش کاملاً متفاوتی را به کار می برند، کاملاً مستقل از نور محیط. در عوض، تابش مادون قرمز (گرمی) منتشر شده توسط تمام اجسام بالاتر از صفر مطلق را تشخیص می دهند.حسگرهای تخصصی مثل آرایه های فلز فوکال این نشانه های حرارتی را اندازه گیری می کنند، آنها را به تصاویر قابل مشاهده تبدیل می کند که در آن مناطق گرمتر درخشان تر و مناطق خنک تر تاریک تر به نظر می رسند.این تکنولوژی اجازه می دهد تا موجودات زنده و ماشین آلات را حتی در تاریکی کامل از طریق نشانه های حرارتی آنها تشخیص دهد.
این سیستم های دقیق مهندسی شده در بخش های مختلف ضروری شده اند عملیات نظامی، نظارت امنیتی، مشاهده حیات وحش، ماموریت های جستجو و نجات،و تحقیقات علمی همگی از قابلیت های دید شبانه بهره مند می شوند.بیشتر از ابزار ساده، این دستگاه ها نشان دهنده تلاش مداوم بشریت برای فراتر رفتن از محدودیت های طبیعی و گسترش مرزهای ادراکی هستند.