Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe nachtzicht werkt

Nachtzichttechnologie verbetert of creëert beelden in zichtbaar licht van scènes die worden verlicht met een lichtniveau dat te laag is voor het menselijk oog om te zien. Zo werkt nachtzicht:

Lichtversterking :Het hart van nachtkijkers is een lichtgevoelig onderdeel dat bekend staat als een beeldversterkerbuis. Deze buis zet weinig licht om in een helderder, zichtbaar beeld. Wanneer fotonen van licht de buis binnenkomen, raken ze een fotokathode, die elektronen vrijgeeft die evenredig zijn aan de intensiteit van het binnenkomende licht.

Elektronenvermenigvuldiging :De door de fotokathode geproduceerde elektronen worden vervolgens aanzienlijk vermenigvuldigd via een proces dat elektronenvermenigvuldiging wordt genoemd. Terwijl de elektronen door een reeks microkanalen of dynodes gaan, botsen ze met de oppervlakken, waardoor extra elektronen vrijkomen. Dit resulteert in een cascade-effect, waardoor het oorspronkelijke signaal wordt versterkt.

Fosforscherm :De versterkte elektronen treffen een fosforscherm dat aan de binnenkant van de beeldversterkerbuis is gecoat. Wanneer de elektronen het fosforscherm raken, exciteren ze de atomen daarin, waardoor fotonen van licht vrijkomen. Het resulterende beeld lijkt helderder dan de oorspronkelijke scène en kan door een oculair worden bekeken.

Extra functies :Moderne nachtkijkers bevatten vaak extra functies, zoals infraroodstralers. Deze illuminatoren zenden infrarood licht uit, onzichtbaar voor het menselijk oog, dat weerkaatst op objecten en het apparaat helpt bij het genereren van duidelijkere beelden bij weinig licht.

Thermische beeldvorming :Thermische beeldvorming is een andere benadering van nachtzicht. In plaats van te vertrouwen op omgevingslicht of kunstmatige verlichting, detecteren warmtebeeldcamera's infraroodstraling die door objecten wordt uitgezonden. Dit maakt beeldvorming mogelijk, zelfs in volledige duisternis of verduisterende omstandigheden zoals rook of mist. Thermische beeldvorming wordt veel gebruikt in militaire en wetshandhavingstoepassingen.

Beperkingen :Hoewel de nachtzichttechnologie aanzienlijk is vooruitgegaan, kent deze nog steeds beperkingen. Het kan worstelen met scenario's met extreem weinig licht en heeft uitdagingen met kleurreproductie en dynamisch bereik. Bovendien hebben sommige dieren, zoals katten en bepaalde insecten, natuurlijke aanpassingen voor verbeterd nachtzicht die de mogelijkheden van zelfs de beste nachtkijkers overtreffen.