Ночное видение: усиление света и тепловизор решают разные задачи

Схема к статье «Ночное видение: усиление света и тепловизор решают разные задачи»: Пассивный и активный режим, Почему приборы показывают разные изображения, Под названием «ночное видение» скрываются разные… Статьи
В данной статье рассматривается принцип работы и основные технологии ночного видения, позволяющие людям видеть в условиях низкой освещенности или полной темноты.

Электронно-оптический прибор преобразует фотоны в электроны и усиливает их.

Под названием «ночное видение» скрываются разные технологии. Классический зелёный прибор усиливает слабый видимый и ближний инфракрасный свет. Тепловизор строит изображение по тепловому излучению и может работать в полной оптической темноте.

В усилителе фотокатод превращает фотоны в электроны. Микроканальная пластина умножает электронный поток, а люминофорный экран возвращает его в видимое изображение.

Пассивный и активный режим

Луна, звёзды и свечение неба дают пассивное освещение. ИК-светодиод может подсветить сцену невидимым для глаза ближним инфракрасным светом, но другой сенсор способен заметить сам фонарь. Туман, дождь и яркий источник ухудшают контраст.

Тепловая камера использует средний или длинноволновый ИК-диапазон и измеряет различия радиационной температуры. Она хорошо выделяет тёплое тело, но через обычное стекло часто не видит, потому что стекло непрозрачно в нужном диапазоне.

Почему приборы показывают разные изображения

Усилитель света собирает слабые видимые и ближние инфракрасные фотоны, превращает их в электроны и снова формирует яркое изображение. Ему нужен хотя бы небольшой внешний свет, зато он сохраняет детали сцены, похожие на обычное зрение. Тепловизор регистрирует собственное инфракрасное излучение объектов и показывает различия температуры даже в полной темноте.

Дождь, стекло, дым и тёплый фон влияют на эти системы по-разному. Тепловой контраст не всегда совпадает с границами предмета, а усиленная картинка может ослепнуть от яркого источника. Выбор технологии определяется задачей: навигацией, поиском тёплого объекта, наблюдением через растительность или измерением температуры.

Тепловизор регистрирует собственное длинноволновое ИК-излучение объектов. Зелёный или белый цвет задаёт экран, а не реальный цвет сцены. Активная ближняя ИК-подсветка остаётся отражённым освещением.

Цифровые камеры усиливают сигнал матрицы и могут сочетать режимы. Ни одна система не «видит сквозь стены»; выбор зависит от дистанции, температуры фона, требуемой детализации и допустимости подсветки.

Оцените статью
Маяк Науки
Добавить комментарий

3 × 3 =

Маяк НаукиПроверенные объяснения о мире вокруг нас.