Proč je noční vidění zelené?

Červenec 3, 2020

 

Za prvé, noční vidění není jen věcí ve vaší oblíbené střílečce z pohledu první osoby. Je přítomen ve všem, od sledovacích kamer až po vojenské periskopy a běžné smartphony. Část nočního vidění má ve skutečnosti tolik aplikací, protože to není jen jedna konkrétní technologie, ale přichází v několika různých formách, které lze nasadit v závislosti na případu použití. Co si však lidé myslí, když slyší slova „noční vidění“, je něco, čemu se říká zesílení obrazu a vylepšení obrazu. Jedná se o stereotypní zelenou formu nočního vidění, kterou si můžete spojit s armádou, nebo ji můžete vidět v akčních filmech, o nichž se tato zelená barva používá záměrně, protože vaše oči jsou na zelenou citlivější než jiné barvy.

Kdo a kdy vynalezl noční vidění?

První průlom v moderním vojenském nočním vidění přišel ve třicátých letech minulého století jako výsledek raného výzkumu v televizi a vývoje obrazové trubice, kterou lze použít k převodu infračervených obrazů na viditelné displeje. S vědomím vojenského významu tohoto vynálezu začala armáda provádět vlastní výzkum. Úsilí vyústilo ve známý odstřelovačský rozsah druhé světové války. V dnešních podmínkách je odstřelovač poměrně primitivním zařízením pro noční vidění, ale jeho popularita pomohla připravit půdu pro sofistikovanější blízké infračervené systémy budoucnosti. V armádě padesátých let byli odborníci na noční vidění úspěšní ve vývoji trubek zesilujících světlo, které nevyžadovaly těžkopádný a energeticky náročný zdroj infračerveného světla. Bylo to v laboratoři nočního vidění ve Virginii, kde byly vynalezeny první zobrazovací zesilovače, termální zobrazovací zařízení a infračervené světlomety. První obrazová trubice generace, která nepotřebuje žádný světelný zdroj, zaznamenala ve Vietnamu obrovský úspěch, kde byla testována v podmínkách nočního boje. 1930 Generátory zesílení obrazu dosáhly na konci 1950. a začátku 1. let dva důležité cíle. Uspokojili naléhavou potřebu na bojištích v jižní Asii a prokázali účinnost pasivního nočního vidění. Ale samozřejmě měli své nevýhody. Byly příliš nákladné a příliš těžké a těžkopádné pro některé aplikace.
Nedostatek trubice první generace vlevo nahoře byl do značné míry překonán nedávným zavedením dvou trubic zesilovače obrazu druhé generace. Nejen, že jsou lehčí a levnější, ale v několika ohledech jsou lepší než jejich předchůdci 1. generace. Tento vývoj znamenal velký pokrok v technologii armády pro noční vidění; náklady byly sníženy, čímž se zvýšil potenciál otázek široké armády. Generace 2 téměř eliminuje problém inherentní zařízení 1 generace: okamžité oslepení uživatele světlem vyzařovaným ze sledovacích střel.
Další položkou, která měla prospěch z lavice druhé generace, jsou víceúčelové brýle pro noční vidění. Byl navržen tak, aby poskytoval jednotlivým vojákům nepřetržitou mobilitu, schopnost hrát, různé bojové a podpůrné úkoly během tmy. Navíc jsou brýle ideální pro noční řízení. Řidiči umožňovali zorné pole 40 stupňů a viditelnost až 100 metrů za měsíčního světla a 50 metrů za přímého světla rychlostí až 35 mil za hodinu. Předpokládalo se, že brýle budou mít velkou hodnotu při plnění řady dalších nočních úkolů, včetně letecké záchranné služby a lékařské pomoci. Monokulární verze brýlí byla kapesní kapesní dalekohled. Byl navržen k použití jako osobní noční prohlížeč pro hlídku místního dohledu, palbu ze zbraní a celkovou orientaci ve tmě. Kapesní dalekohled lze také použít k detekci použití infračervených světel nepřítelem.

A co zelená vize?

Vylepšení obrazu funguje tak, že dokáže detekovat nízkou hladinu světla a poté ji zesílit. Když fotony, drobná částice, která tvoří světlo, vstoupí do zesilovače obrazu, nejprve zasáhnou speciální vrstvu zvanou fotokatoda, která uvolňuje elektrony. Tyto elektrony poté zasáhly druhou vrstvu zvanou mikrokanálová deska, která elektrony znásobí, než zasáhnou fosforovou obrazovku. To je pak převede zpět na světlo, protože elektronů je nyní tolik, že získáte jasnější obraz, takže se snáze dostanete do něčí základny a zabijete všechny jejich akty.
Počkejte však, co když není dostatek světla, aby tepelné zesilovače vůbec „viděly“? Tady přichází na řadu tepelné zobrazování. Místo detekce světla termální kamery detekují teplo, které vychází z jiného objektu, protože vidí infračervené světlo. Teplo způsobuje, že věci vyzařují fotony v infračerveném nebo infračerveném spektru, a ačkoli lidé nemohou vidět infračervené světlo, tyto speciální kamery to využívají několika různými způsoby. Naše kamery vytvářejí snímky zvané termogramy, které někdy vypadají jako duha, kde různé barvy představují různé teploty. Termogramy jsou užitečné pro všechno, zdánlivě od medicíny po konstrukci, ale jsou velmi užitečné pro noční vidění. Je opravdu snadné vybrat různé objekty, jako jsou lidé nebo zvířata, protože jejich různé barvy vystupují na obrazovce.
Termokamery často dokážou dosáhnout stejné úrovně detailů jako jejich protějšky zvyšující obraz. Mají velkou výhodu v tom, že dokážou vybrat věci, které by s běžným vylepšovačem obrazu mohly být těžko viditelné. Například hasič, který se pokouší najít lidi, které je třeba zachránit v hořící budově, nebo lovec, který vybírá kořist hluboko v lese, schovává se za listí, nebo policajti, kteří se snaží najít úkrytu na útěku. A když už mluvíme o tepelném zobrazování, některé kamery mohou dokonce vytvářet vlastní infračervené světlo v procesu zvaném aktivní osvětlení, kde ve skutečnosti osvětlují okolí infračerveným zářením. Protože se tato dodatečná infračervená energie odráží od všeho, na co kamery zaměřily tuto strategii, může mít za následek mnohem vyšší rozlišení snímků. Skvělé pro věci, jako jsou bezpečnostní kamery, kde opravdu chcete získat pozitivní ID na tom purpu, který se pokusil ukrást váš slushie stroj.
Stručně řečeno, hlavním důvodem, proč je noční vidění zelené, je to, že obrazovka, která se používá pro zesílení obrazu uvnitř samotného zařízení, je vyrobena hlavně z fosforu. Ještě jedna důležitá věc, kterou si musíte pamatovat, je, že noční vidění je zelené, protože lidské oko dokáže rozlišit více odstínů zelené barvy než jakoukoli jinou barvu.