يشير جهاز الرؤية الليلية منخفض الإضاءة إلى استخدام كوة ليلية طبيعية مثل ضوء القمر الضعيف، وضوء النجوم، والتوهج الجوي، وضوء المجرة، وما إلى ذلك كإضاءة في الليل، بمساعدة مكثف الصورة (يسمى أيضًا أنبوب تكثيف الصورة) ل تضخيم وتضخيم الفوتونات الضعيفة المنعكسة من الهدف، وهي أداة تتحول إلى صور مرئية لتمكين المراقبة الليلية.
المكون الأساسي لجهاز تكثيف الصورة للرؤية الليلية في الإضاءة المنخفضة
تشير أجهزة الرؤية الليلية بالمعنى التقليدي إلى أجهزة الرؤية الليلية التي تستخدم مكثفات الصورة كمكون أساسي. وفقًا لمستوى تكثيف الصورة، يمكن تقسيم أجهزة الرؤية الليلية إلى أجهزة رؤية ليلية من الجيل الأول، وأجهزة رؤية ليلية من الجيل الثاني، وأجهزة رؤية ليلية من الجيل الثالث، وما إلى ذلك. ما يمكن تسميته حقًا بأجهزة الرؤية الليلية ذات الإضاءة المنخفضة هي أجهزة الرؤية الليلية من الجيل الثاني أو أعلى. يجب أن يعتمد الجيل الأول من أجهزة الرؤية الليلية على الأضواء المساعدة بالأشعة تحت الحمراء لتحقيق المراقبة الليلية، وهو جهاز رؤية ليلية نشط. جهاز الرؤية الليلية ذو الإضاءة المنخفضة الذي نطلق عليه عادة لا يتطلب مصدر ضوء نشط وهو جهاز رؤية ليلية سلبي.
الصورة أدناه تقارن بين تأثيرات نظارات الرؤية الليلية من الجيل الأول ونظارات الرؤية الليلية من الجيل الثاني. من الواضح أن قدرة اكتشاف الهدف لجهاز الرؤية الليلية من الجيل الأول أقل بكثير.
باعتباره المكون الأساسي لمعدات الرؤية الليلية ذات الإضاءة المنخفضة، فإن جهاز تكثيف الصورة يلعب دورًا حيويًا. يتكون مكثف الصورة بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء، وهي سطح الكاثود، ولوحة القناة الدقيقة، وشاشة الفلورسنت. يتم ترتيب الأجزاء الثلاثة بشكل وثيق داخل مكثف الصورة، وهو فراغ تماما. الغرض من الفراغ هو أولاً منع تداخل الهواء مع الإلكترونات، وأيضًا منع أكسدة المكونات بواسطة الهواء.
الفرق الرئيسي بين نظارات الرؤية الليلية من الجيل الثاني ونظارات الرؤية الليلية من الجيل الثالث هو نوع جانب الكاثود لمكثف الصورة. عادةً ما يكون سطح الكاثود لجهاز الرؤية الليلية من الجيل الثاني هو S25، وسطح الكاثود لجهاز الرؤية الليلية من الجيل الثالث هو (GaAs) زرنيخيد الغاليوم. يتمتع سطحا الكاثود بقدرات حساسية مختلفة، كما أن جهاز الرؤية الليلية من الجيل الثالث أفضل.
كيف تعمل أجهزة الرؤية الليلية في الإضاءة المنخفضة
عندما يدخل الضوء المحيط ليلاً إلى جهاز الرؤية الليلية من خلال العدسة الشيئية، فإن أول ما يصادفه هو ما يسمى الكاثود الضوئي. تتألق الفوتونات، وتطير الإلكترونات، ويتحول الضوء إلى كهرباء. وتحت تأثير المجال الكهربائي، تستمر الإلكترونات في التحرك للأمام. الطبقة الثانية تسمى لوحة القنوات الدقيقة ويوجد بها العديد من القنوات الصغيرة الموزعة بالتساوي، ويبلغ طول كل قناة أكثر من عشرة ميكرومترات، وتبعد القنوات عن بعضها أكثر من عشرة ميكرومترات وتميل القنوات بزاوية 8 درجات. "هذا مكان سحري. بعد دخول الإلكترونات، سوف تصطدم بالقناة. كل تصادم سوف يطرد المزيد من الإلكترونات. وسوف تستمر الإلكترونات الجديدة في الاصطدام للأمام. والنتيجة هي أن إلكترونًا واحدًا يدخل إلى القناة ويندفع عشرات الآلاف من الإلكترونات إلى الخارج. ، وبالتالي يتم تعزيز الإشارة بشكل كبير. يستمر جيش الإلكترون في الاندفاع إلى الطبقة الثالثة تحت تأثير المجال الكهربائي، والطبقة الثالثة هي شاشة الفلورسنت. وطالما تم ضرب الإلكترونات، فإنها سوف تنبعث منها مضان، وسوف تتحول الكهرباء مرة أخرى إلى ضوء، ويمكننا أن نرى الصورة المحسنة.
جهاز رؤية ليلية منخفض الإضاءة تصوير أخضر
في البيئة الليلية، سيدخل ضوء بألوان مختلفة إلى جهاز الرؤية الليلية، لكن لا يتم تمييز اللون، فقط يتم تمييز الشدة. تستخدم معظم مواد الطلاء الموجودة على شاشة الفلورسنت فوسفور كبريتيد الزنك، الذي ينبعث الضوء الأخضر تحت تأثير هذا الفوسفور، وبالتالي فإن الصور التي تشاهدها معظم أجهزة الرؤية الليلية في الإضاءة المنخفضة تكون خضراء. لكن بعض الأماكن تكون خضراء زاهية جدًا، وبعض الأماكن خضراء داكنة جدًا. هذا هو نفس شاشات الكمبيوتر المبكرة.
رؤية ليلية منخفضة الإضاءة وتصوير أبيض وملون
شاشة الفلورسنت عبارة عن لوح زجاجي مطلي بعامل الفلورسنت (مسحوق الفوسفور)، موجود في أنبوب تكثيف الصورة، ينبعث عامل الفلورسنت الضوء بعد تعرضه للإلكترونات، وهو جهاز يحول التيار الكهربائي المضخم عشرات الملايين من المرات إلى مرئي ضوء. تتميز شاشات الفلورسنت بألوان مختلفة، الأخضر والأبيض والمزرق (ما يسمى بأنابيب الفسفور الأبيض، ولكن في الحقيقة أنابيب الفسفور الأبيض مزرقة). تجدر الإشارة إلى أن عيب جهاز الرؤية الليلية بأنبوب الفسفور الأبيض هو أنه سيقلل من سطوع الصورة، والميزة هي أنه ليس من السهل التسبب في إرهاق النظارات.
تستخدم أجهزة الرؤية الليلية الملونة أولاً المرشحات لتصفية الألوان الثلاثة للضوء، الأحمر والأخضر والأزرق، ثم تعزيزها على التوالي، وتنقسم شاشة الفلورسنت أيضًا إلى العديد من الشبكات الصغيرة، وكل شبكة مطلية بطبقة لونية مختلفة. باستخدام الأقنعة، تدخل ألوان مختلفة من الضوء إلى شبكات الألوان المقابلة. وهذا أكثر صعوبة، وفي عملية تصفية الضوء ثلاثي الألوان، سيتم أيضًا فقدان شدة الضوء، لذا فإن أجهزة الرؤية الليلية الملونة نادرة حاليًا في السوق.
اذهب إلى الأعلى