I. أنابيب تكثيف الصورة
التحويل الكهروضوئي: قلب العديد من أجهزة الرؤية الليلية هو أنبوب تكثيف الصورة. يبدأ بكاثود ضوئي، وهي مادة لها خاصية إصدار الإلكترونات عند اصطدامها بالفوتونات. في الظلام، حتى أضعف مصادر الضوء مثل ضوء النجوم أو ضوء القمر توفر الفوتونات. عندما تصطدم هذه الفوتونات بالكاثود الضوئي، يتم إخراج الإلكترونات. على سبيل المثال، قد تكون مادة الكاثود الضوئي الشائعة عبارة عن مركب متعدد القلويات.
تسريع الإلكترونات وتركيزها: بمجرد انبعاث الإلكترونات، تدخل نظامًا إلكترونيًا بصريًا. هنا، تُستخدم المجالات الكهربائية لتسريع الإلكترونات، مما يزيد من طاقتها. يمكن أيضًا دمج المجالات المغناطيسية لتركيز الإلكترونات في شعاع أكثر دقة. ثم يتم توجيه شعاع الإلكترونات المركّز هذا نحو شاشة الفوسفور.
انبعاث شاشة الفوسفور: عندما تصطدم الإلكترونات المتسارعة بشاشة الفوسفور، يصدر مادة الفوسفور الضوء المرئي. تتوافق شدة الضوء المنبعث مع شدة الضوء الأصلي الذي ضرب الكاثود الضوئي، مما يعمل على تضخيم إشارة الضوء الضعيفة بشكل فعال وإنشاء صورة يمكن رؤيتها بواسطة العين البشرية. يمكن أن يختلف لون الضوء المنبعث اعتمادًا على الفوسفور المستخدم، حيث يكون اللون الأخضر هو الخيار الشائع لأن العين البشرية أكثر حساسية للضوء الأخضر في ظروف الإضاءة المنخفضة.
II. الأنظمة البصرية
تجميع الضوء: تعد العدسات عالية الجودة جزءًا أساسيًا من تقنية الرؤية الليلية. تم تصميم هذه العدسات لجمع أكبر قدر ممكن من الضوء المنخفض المتاح. لديها فتحة كبيرة ومُحسَّنة لنقل الضوء. على سبيل المثال، يمكن للعدسة ذات القطر الواسع التقاط المزيد من أشعة الضوء، مما يعزز الأداء العام لجهاز الرؤية الليلية.
تصحيح الانحراف: لضمان صورة واضحة وحادة، يجب أن يصحح النظام البصري الانحرافات المختلفة. الانحراف اللوني، الذي يتسبب في تركيز ألوان مختلفة من الضوء عند نقاط مختلفة، والانحراف الكروي، الذي يؤثر على حدة الصورة، هما مشكلتان شائعتان. تُستخدم طلاءات العدسات الخاصة وتصميمات العدسات متعددة العناصر لتقليل هذه الانحرافات، مما يوفر رؤية أكثر دقة وتفصيلاً للمشهد.
تصحيح الانحراف: لضمان صورة واضحة وحادة، يجب أن يصحح النظام البصري الانحرافات المختلفة. الانحراف اللوني، الذي يتسبب في تركيز ألوان مختلفة من الضوء عند نقاط مختلفة، والانحراف الكروي، الذي يؤثر على حدة الصورة، هما مشكلتان شائعتان. تُستخدم طلاءات العدسات الخاصة وتصميمات العدسات متعددة العناصر لتقليل هذه الانحرافات، مما يوفر رؤية أكثر دقة وتفصيلاً للمشهد.
III. معالجة الصور الرقمية (في بعض الأنظمة المتقدمة)
تحسين الصورة: غالبًا ما يتم دمج التكنولوجيا الرقمية في أجهزة الرؤية الليلية الحديثة. يمكن لخوارزميات معالجة الصور الرقمية ضبط التباين والسطوع ووضوح الصورة. على سبيل المثال، يمكنها تحسين حواف الأشياء لجعلها أكثر تميزًا، أو زيادة السطوع الكلي للمشهد الخافت الإضاءة مع الحفاظ على التفاصيل.
تقليل الضوضاء: يمكن أن تكون الصور منخفضة الإضاءة عرضة للضوضاء، والتي تظهر على شكل بقع عشوائية أو تشوه. يمكن للمعالجة الرقمية تحليل الصورة وتصفية هذه الضوضاء، مما يؤدي إلى صورة أنظف وأكثر موثوقية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض الأنظمة استخدام تقنيات متقدمة مثل متوسط الإطار، حيث يتم التقاط صور متعددة في تتابع سريع ودمجها لتقليل الضوضاء وتحسين الجودة العامة للصورة.
IV. مصدر الطاقة والمتانة
متطلبات الطاقة: تحتاج أجهزة الرؤية الليلية إلى مصدر طاقة موثوق. يمكن أن يتراوح هذا من البطاريات إلى أنظمة الطاقة الأكثر تقدمًا في المعدات العسكرية. يجب أن يكون مصدر الطاقة قادرًا على توفير الطاقة اللازمة لتشغيل أنبوب تكثيف الصورة والنظام البصري وأي مكونات رقمية. على سبيل المثال، قد تستخدم نظارات الرؤية الليلية النموذجية مجموعة من بطاريات AA، في حين أن النطاق العسكري الأكثر تطورًا يمكن أن يحتوي على حزمة بطارية قابلة لإعادة الشحن مدمجة مع وقت استعداد طويل.
المتانة والتكيف البيئي: نظرًا لأن معدات الرؤية الليلية تُستخدم غالبًا في ظروف قاسية، فيجب أن تكون متينة. يجب أن تكون قادرة على تحمل الصدمات والاهتزازات ودرجات الحرارة القصوى. عادة ما يكون الغلاف مصنوعًا من مواد متينة، والمكونات الداخلية محمية من الرطوبة والغبار. تم تصميم أجهزة الرؤية الليلية العسكرية، على وجه الخصوص، لتلبية المعايير البيئية الصارمة، مما يضمن قدرتها على العمل بشكل فعال في مختلف التضاريس والمناخات.
وفي الختام، فإن تقنية الرؤية الليلية هي مزيج معقد من المكونات البصرية والإلكترونية والرقمية، والتي تعمل جميعها معًا لكشف الأسرار المخفية في الظلام وتزويدنا برؤية محسنة عندما يكون الضوء الطبيعي نادرًا.
اذهب إلى الأعلى
Gen 2+/3 الرؤية الليلية
التصوير الحراري غير المبرد
التصوير الحراري المبرد
جهاز تحديد المدى بالليزر