Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Sådan fungerer nattesyn

Nattesynsteknologi forbedrer eller skaber billeder i synligt lys fra scener, der er oplyst af lysniveauer, der er for lave til, at det menneskelige øje kan se. Sådan fungerer nattesyn:

Lysforstærkning :Hjertet i nattesynsenheder er en lysfølsom komponent kendt som et billedforstærkerrør. Dette rør konverterer lave lysniveauer til et lysere, synligt billede. Når fotoner af lys kommer ind i røret, rammer de en fotokatode, som frigiver elektroner proportionalt med intensiteten af ​​det indkommende lys.

Elektronmultiplikation :Elektronerne produceret af fotokatoden multipliceres derefter betydeligt gennem en proces kaldet elektronmultiplikation. Når elektronerne passerer gennem en række mikrokanaler eller dynoder, kolliderer de med overfladerne og frigiver yderligere elektroner. Dette resulterer i en kaskadeeffekt, der forstærker det originale signal.

Phosphor-skærm :De forstærkede elektroner rammer en fosforskærm belagt på indersiden af ​​billedforstærkerrøret. Når elektronerne rammer fosforskærmen, exciterer de atomerne i den og frigiver lysfotoner. Det resulterende billede fremstår lysere end den originale scene og kan ses gennem et okular.

Yderligere funktioner :Moderne nattesynsenheder inkluderer ofte yderligere funktioner som f.eks. infrarøde belysningsapparater. Disse illuminatorer udsender infrarødt lys, usynligt for det menneskelige øje, som reflekterer fra genstande og hjælper enheden med at generere klarere billeder under dårlige lysforhold.

Termisk billeddannelse :Termisk billeddannelse er en anderledes tilgang til nattesyn. I stedet for at stole på omgivende lys eller kunstige illuminatorer, registrerer termiske kameraer infrarød stråling, der udsendes af genstande. Dette giver mulighed for billeddannelse selv i fuldstændig mørke eller slørende forhold som røg eller tåge. Termisk billeddannelse er meget udbredt i militære og retshåndhævende applikationer.

Begrænsninger :Selvom nattesynsteknologien har udviklet sig betydeligt, har den stadig begrænsninger. Den kan kæmpe med scenarier med ekstremt svagt lys og har udfordringer med farvegengivelse og dynamisk område. Derudover har nogle dyr, som katte og visse insekter, naturlige tilpasninger til forbedret nattesyn, der overgår egenskaberne hos selv de bedste nattesynsapparater.

Varme artikler