Технологические секреты ночного видения, о которых вы не знаете

I. ЭОП

Фотоэлектрическое преобразование: сердцем многих приборов ночного видения является ЭОП. Он начинается с фотокатода, материала, который обладает свойством испускать электроны при попадании на него фотонов. В темноте даже самые слабые источники света, такие как звездный или лунный свет, испускают фотоны. Когда эти фотоны попадают на фотокатод, электроны выбрасываются. Например, обычным материалом фотокатода может быть многощелочное соединение.

Ускорение и фокусировка электронов: после испускания электронов они попадают в электронно-оптическую систему. Здесь электрические поля используются для ускорения электронов, увеличивая их энергию. Магнитные поля также могут быть включены для фокусировки электронов в более точный луч. Затем этот сфокусированный луч электронов направляется на фосфорный экран.

Излучение фосфорного экрана: когда ускоренные электроны попадают на фосфорный экран, фосфорный материал излучает видимый свет. Интенсивность излучаемого света соответствует интенсивности исходного света, попавшего на фотокатод, эффективно усиливая слабый световой сигнал и создавая изображение, которое может видеть человеческий глаз. Цвет излучаемого света может варьироваться в зависимости от используемого фосфора, при этом зеленый является обычным выбором, поскольку человеческий глаз более чувствителен к зеленому свету в условиях низкой освещенности.

II. Оптические системы

Сбор света: высококачественные линзы являются неотъемлемой частью технологии ночного видения. Эти линзы предназначены для сбора как можно большего количества доступного слабого света. Они имеют большую апертуру и оптимизированы для пропускания света. Например, линза с большим диаметром может захватывать больше световых лучей, улучшая общую производительность прибора ночного видения.

Коррекция аберраций: чтобы обеспечить четкое и резкое изображение, оптическая система должна корректировать различные аберрации. Хроматическая аберрация, которая заставляет разные цвета света фокусироваться в разных точках, и сферическая аберрация, которая влияет на резкость изображения, являются двумя распространенными проблемами. Специальные покрытия линз и многоэлементные конструкции линз используются для минимизации этих аберраций, обеспечивая более точное и детальное изображение сцены.

III. Цифровая обработка изображений (в некоторых передовых системах)

Улучшение изображения: в современных приборах ночного видения часто используются цифровые технологии. Алгоритмы цифровой обработки изображений могут регулировать контрастность, яркость и резкость изображения. Например, они могут улучшать края объектов, делая их более различимыми, или увеличивать общую яркость слабо освещенной сцены, сохраняя детали.

Подавление шума: изображения при слабом освещении могут быть подвержены шуму, который проявляется в виде случайных пятен или искажений. Цифровая обработка может анализировать изображение и отфильтровывать этот шум, в результате чего получается более чистое и надежное изображение. Кроме того, некоторые системы могут использовать передовые методы, такие как усреднение кадров, когда несколько изображений снимаются в быстрой последовательности и объединяются для снижения шума и улучшения общего качества изображения.

IV. Источник питания и долговечность

Требования к питанию: устройствам ночного видения требуется надежный источник питания. Он может варьироваться от батарей до более совершенных систем питания в оборудовании военного класса. Источник питания должен быть в состоянии обеспечить необходимую энергию для работы усилителя изображения, оптической системы и любых цифровых компонентов. Например, типичный прибор ночного видения может использовать набор батареек типа АА, в то время как более сложный военный прицел может иметь встроенный аккумуляторный блок с длительным временем ожидания.

Долговечность и адаптивность к окружающей среде: поскольку оборудование ночного видения часто используется в суровых условиях, оно должно быть долговечным. Оно должно выдерживать удары, вибрации и экстремальные температуры. Корпус обычно изготавливается из прочных материалов, а внутренние компоненты защищены от влаги и пыли. В частности, военные приборы ночного видения разработаны с учетом строгих экологических стандартов, что гарантирует их эффективную работу в различных местностях и климатических условиях.

В заключение следует сказать, что технология ночного видения представляет собой сложное сочетание оптических, электронных и цифровых компонентов, которые работают сообща, чтобы раскрыть секреты, скрытые в темноте, и обеспечить нам улучшенное зрение в условиях нехватки естественного света.

• Предыдущий: Почему очки ночного видения Quad такие дорогие?
• Следующий: Важная роль инфракрасных приборов ночного видения в современной армии