دید در شب چگونه کار می‌کند؟ راز تصویر سبز دوربین‌های شب‌بین چیست؟

وقتی نور محیط تقریباً از بین می‌رود، چشم انسان دیگر نمی‌تواند جزئیات زیادی را تشخیص دهد؛ اما دوربین‌ها و تجهیزات دید در شب (Night Vision) می‌توانند در تاریکی نیز تصویری قابل مشاهده تولید کنند.

این فناوری با استفاده از تجهیزات اپتیکی و تقویت نور، مقدار بسیار کمی از نور موجود در محیط را دریافت و به تصویری قابل مشاهده تبدیل می‌کند.

در یک سیستم دید در شب، اجزای اپتیکی مانند

لنز، منشور و آینه

یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های دید در شب، لامپ تقویت‌کننده نور یا Light Intensifier Tube است. این قطعه می‌تواند نور بسیار کم موجود در محیط را دریافت کند و آن را به انرژی الکتریکی تبدیل کند. سپس سیگنال الکتریکی ضعیف ایجادشده تقویت می‌شود تا تصویر نهایی قابل مشاهده باشد.

در برخی سیستم‌ها، علاوه بر نور مرئی بسیار ضعیف، از نور مادون قرمز (IR) نیز برای کمک به تشکیل تصویر استفاده می‌شود.

یکی از اجزای مهم در مسیر تبدیل نور به تصویر، فتوکاتد (Photocathode) است. این بخش در مقابل لامپ تقویت‌کننده قرار دارد و وظیفه آن تبدیل فوتون‌های دریافتی به الکترون است.

الکترون‌های تولیدشده سپس در ساختار تقویت‌کننده افزایش پیدا می‌کنند تا سیگنال بسیار ضعیف اولیه به اندازه‌ای برسد که بتوان از آن تصویر تولید کرد. به همین دلیل، حتی مقدار اندکی نور محیط نیز می‌تواند برای یک سیستم دید در شب قابل استفاده باشد.

اگر تاکنون تصاویر دوربین‌های دید در شب را دیده باشید، احتمالاً متوجه شده‌اید که بسیاری از آن‌ها به رنگ سبز یا سبز تیره نمایش داده می‌شوند.

علت این انتخاب به نحوه عملکرد سیستم‌های تقویت تصویر و همچنین حساسیت چشم انسان مربوط می‌شود. طبق توضیحات منتشرشده از سوی اطلاعات آنلاین، سیستم‌های دید در شب سنتی معمولاً تصاویر را به شکل تک‌رنگ نمایش می‌دهند و رنگ سبز به دلیل حساسیت بالاتر چشم انسان به این محدوده انتخاب شده است.

البته فناوری‌های جدیدتر می‌توانند با استفاده از حسگرهای دیجیتال و پردازش تصویر، خروجی متفاوتی ارائه دهند و لزوماً به تصویر سبز سنتی محدود نیستند.

یکی از مزیت‌های اصلی این فناوری، توانایی مشاهده در محیط‌هایی با نور بسیار کم است. اطلاعات آنلاین گزارش کرده است که برخی سیستم‌های دید در شب می‌توانند در شرایطی با شدت نور بسیار پایین، مانند نور ضعیف ماه و ستاره‌ها، تصویر قابل مشاهده ایجاد کنند.

البته عملکرد واقعی به نوع دوربین، حسگر، نسل فناوری تقویت تصویر، میزان نور محیط و استفاده یا عدم استفاده از نور مادون قرمز بستگی دارد.

دوربین‌های معمولی برای تشکیل تصویر در تاریکی شدید به نور کافی نیاز دارند و با کاهش نور، کیفیت تصویر آن‌ها افت می‌کند. در مقابل، سیستم‌های تخصصی دید در شب برای تقویت نور بسیار ضعیف یا استفاده از نور مادون قرمز طراحی شده‌اند.

به همین دلیل، دوربین‌های مجهز به Night Vision می‌توانند در شرایطی که چشم انسان تقریباً چیزی نمی‌بیند، جزئیات بیشتری ارائه کنند.

فناوری دید در شب ترکیبی از اپتیک، تبدیل نور به سیگنال الکتریکی و تقویت این سیگنال است. در سیستم‌های سنتی، نور بسیار ضعیف محیط ابتدا توسط فتوکاتد به الکترون تبدیل شده و سپس این سیگنال تقویت می‌شود تا تصویر قابل مشاهده شکل بگیرد.

همین فناوری باعث شده دوربین‌های امنیتی، تجهیزات نظامی، برخی دوربین‌های خودرو و ابزارهای مخصوص مشاهده در تاریکی بتوانند در شرایط کم‌نور نیز عملکرد قابل قبولی داشته باشند.

دید در شب چگونه در تاریکی تصویر تولید می‌کند؟

سیستم‌های دید در شب مقدار بسیار کمی از نور محیط را دریافت و با استفاده از تقویت‌کننده تصویر، آن را به سیگنال قابل مشاهده تبدیل می‌کنند. برخی تجهیزات نیز از نور مادون قرمز کمک می‌گیرند.

چرا تصویر دوربین دید در شب سبز است؟

در سیستم‌های سنتی تقویت تصویر، خروجی معمولاً تک‌رنگ است و رنگ سبز به دلیل حساسیت بالای چشم انسان به این محدوده انتخاب شده است.

آیا دوربین دید در شب در تاریکی مطلق هم کار می‌کند؟

همه سیستم‌های دید در شب یکسان نیستند. فناوری‌های تقویت نور به وجود مقدار اندکی نور محیط نیاز دارند، اما برخی دوربین‌های مجهز به مادون قرمز می‌توانند بدون نور مرئی قابل‌توجه نیز تصویر ایجاد کنند.

آیا دید در شب همان دوربین حرارتی است؟

خیر. دوربین دید در شب معمولاً از نور موجود یا مادون قرمز برای تشکیل تصویر استفاده می‌کند، در حالی که دوربین حرارتی تابش گرمایی اجسام را اندازه‌گیری می‌کند. بنابراین این دو فناوری عملکرد متفاوتی دارند.

آیا دوربین‌های مداربسته می‌توانند در شب رنگی فیلم‌برداری کنند؟

بله. برخی دوربین‌های جدید با استفاده از حسگرهای حساس‌تر و پردازش تصویر می‌توانند در نور کم، تصاویر رنگی ارائه کنند. بااین‌حال، در تاریکی بسیار شدید ممکن است همچنان به نور کمکی نیاز داشته باشند.

مهم‌ترین کاربرد فناوری دید در شب چیست؟

امنیت و نظارت، تجهیزات نظامی، مشاهده حیات‌وحش، رانندگی و برخی تجهیزات تخصصی از مهم‌ترین کاربردهای این فناوری هستند.