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標(biāo)題: 夜視儀視黑夜如白晝,,什么原理? [打印本頁(yè)]
作者: 機(jī)極級(jí)技 時(shí)間: 2022-11-29 14:57
標(biāo)題: 夜視儀視黑夜如白晝,,什么原理,?
人類(lèi)經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化,終于站在了食物鏈的最頂端,,但是征服了其它物種的我們卻從來(lái)沒(méi)有征服黑暗,,在光線(xiàn)照耀不到的黑暗中,是人類(lèi)感官無(wú)法抵達(dá)的禁區(qū),,隱藏著讓人不安的危險(xiǎn)和未知,,人類(lèi)從誕生的那一刻起便期盼著能透視黑暗,感知危險(xiǎn),,在過(guò)去那只能是幻想,,而今天借助工具和智慧這已成為可能。
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人類(lèi)具有五種感官,,眼鏡對(duì)應(yīng)視覺(jué),,用以感知周?chē)氖澜纾凑粘@硗茢嘤腥四芙邮盏轿甯兄庥嵪⒌脑?huà),,那么這個(gè)人就會(huì)被看作具有超能力,,現(xiàn)在利用夜視技術(shù),研發(fā)出來(lái)的夜視產(chǎn)品就能讓人類(lèi)擁有這樣的超能力,,如夜視鏡,,監(jiān)視攝像頭,軍用夜視儀以及有的手機(jī)都有這樣的能力,。
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! z' f/ P# F, b& \. T夜視技術(shù)是利用光電成像技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備,,將黑暗中人類(lèi)肉眼看不見(jiàn)的目標(biāo),,增強(qiáng)或者轉(zhuǎn)化成可以看見(jiàn)的影像。
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夜視技術(shù)可以分為微光夜視技術(shù)和紅外夜視技術(shù),,微光夜視技術(shù)是利用微弱的光線(xiàn)通過(guò)增強(qiáng)器對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像,,紅外夜視技術(shù)是利用主動(dòng)照射目標(biāo)或者借助目標(biāo)自身熱量,形成的熱成像,。
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夜視技術(shù)的發(fā)展夜視技術(shù)的發(fā)展過(guò)程都是伴隨著它在軍事上的使用,,夜色的掩蓋總能給戰(zhàn)爭(zhēng)中的一方提供優(yōu)勢(shì),,而具有夜視能力無(wú)疑能將這種優(yōu)勢(shì)無(wú)限放大,。
最早在夜間只有使用火把或電筒等解決黑暗問(wèn)題,但作用有限,,還容易暴露自己,。
1929年匈牙利物理學(xué)家在英國(guó)發(fā)明了一種紅外線(xiàn)電視攝像機(jī),能將不可見(jiàn)的紅外圖像轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)光圖像,,這項(xiàng)技術(shù)很快就被英國(guó)投入到防空用途上,。
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8 \7 l+ x1 @- O5 f7 M6 o, Z1939年英國(guó)人將夜視技術(shù)應(yīng)用在情報(bào)戰(zhàn)上,他們發(fā)明了一種單眼偵測(cè)器材,,裝備給情報(bào)人員,,在二戰(zhàn)中大量使用。
到了二戰(zhàn)后期,,從紅外望遠(yuǎn)鏡,,裝甲部隊(duì)配備的夜視儀,夜視裝備在各種裝備上的應(yīng)用也越來(lái)越多,。
進(jìn)入新世紀(jì)一場(chǎng)場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng),,讓夜視裝備再次成為焦點(diǎn),夜視裝備也發(fā)展到令人意想不到的地步,。
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擁有像動(dòng)物一樣的夜視能力一直是人類(lèi)的夢(mèng)想,,那些能在夜里從眼睛中散發(fā)出詭異光芒的貓科動(dòng)物,看著即嚇人又很好奇,,它們能在黑夜里看清楚任何物體,,而人類(lèi)的眼睛怎么就不行呢?
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這些貓科動(dòng)物的眼睛結(jié)構(gòu)和我們?nèi)祟?lèi)的還是有很大不同,,它們的眼睛就是專(zhuān)門(mén)為了適應(yīng)黑暗而進(jìn)化的,。
這些夜行動(dòng)物,為了能在夜里尋找食物和躲避天敵,,它們必須讓自己的眼睛接收到更多的光線(xiàn),,瞳孔也可以調(diào)節(jié)大小,可以通過(guò)放大瞳孔來(lái)接收更多的光線(xiàn),,或者是縮小瞳孔來(lái)阻擋強(qiáng)光,。
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同時(shí)它們眼球后面的視網(wǎng)膜上,,有一個(gè)類(lèi)似反光板的物質(zhì),就像一面鏡子,,也正是這種物質(zhì)讓它們?cè)谝归g可以看清黑暗的環(huán)境,,也同時(shí)讓它們的眼睛看起來(lái)像在發(fā)光一樣,其實(shí)這只是它們對(duì)接收到的光線(xiàn)的一種反射,。
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而我們?nèi)祟?lèi)的眼睛這方面的能量就比較差,,所以夜間很難看清楚周?chē)奈矬w,同樣眼睛看起來(lái)也不會(huì)像貓科動(dòng)物的眼睛一樣會(huì)發(fā)光,,如果人類(lèi)長(zhǎng)期也生活在黑暗的環(huán)境中或許也能進(jìn)化出這樣的眼睛,。
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6 Z$ z9 n( U! }% X圖片來(lái)源:pixabay
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在這個(gè)世界上,沒(méi)有什么比在黑咕隆咚的環(huán)境中看見(jiàn)四周更難,,所以夜視就是一項(xiàng)必備的技能,,夜視之所以應(yīng)用如此廣泛,因?yàn)樗梢愿鶕?jù)不同的情況有不同的應(yīng)用,。
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一般來(lái)說(shuō)人們說(shuō)起“夜視”時(shí),,聯(lián)想到的是圖像增強(qiáng)或者圖像加強(qiáng)技術(shù),這都是軍用夜視儀或者動(dòng)作片里面,,常出現(xiàn)的綠色版本夜視圖像,,這個(gè)綠色是有一定用意的,因?yàn)楸绕鹌渌伾�,,人眼�?duì)綠色更敏感,。
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/ Y+ ^" D% M, l j, U微光夜視是通過(guò)將微弱的光線(xiàn)增強(qiáng)其亮度來(lái)實(shí)現(xiàn)夜視,當(dāng)組成光線(xiàn)的光子進(jìn)入到圖像增強(qiáng)器的時(shí)候,,它們會(huì)首先撞擊一個(gè)叫廣電陰極特殊的涂層,,從而釋放電子,接著這些電子會(huì)撞擊第二個(gè)叫微通道板的涂層,,它會(huì)在電子撞擊熒光屏之前增加電子的數(shù)量,,在這里電子重新轉(zhuǎn)化成光,由于電子增多,,所以生成的圖像亮度就會(huì)更高,,讓你更清楚的看到周?chē)沫h(huán)境。
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8 J5 ]: V$ {+ b那如果亮度小到圖像增強(qiáng)器都“看不見(jiàn)”呢,?這就需要熱成像了,,物理學(xué)的研究表明,所有溫度高于絕對(duì)零度,,也就是零下273攝氏度的物體每時(shí)每刻都在發(fā)出紅外波段的電磁波,,產(chǎn)生熱輻射又稱(chēng)紅外輻射,物體熱輻射能量的大小與物體的溫度有關(guān),,溫度高的物體發(fā)出的熱輻射較強(qiáng),,溫度低的物體發(fā)出的熱輻射較弱,。
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紅外夜視,熱輻射也是光的一種,,波長(zhǎng)大于可見(jiàn)光又稱(chēng)紅外線(xiàn),,通過(guò)物理過(guò)程把不可見(jiàn)的熱輻射轉(zhuǎn)換成電信號(hào),進(jìn)而以人眼可以看見(jiàn)的圖像顯示出來(lái),,這就是紅外熱輻射技術(shù),。
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來(lái)自目標(biāo)的熱輻射,通過(guò)紅外光學(xué)系統(tǒng)聚焦到探測(cè)器平面上,,紅外吸收層吸收紅外能量后溫度發(fā)生變化,,從而引起熱敏層電阻值發(fā)生改變,接著轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出,,再經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理,,最終得到反應(yīng)目標(biāo)溫度分布情況的可視化電子圖像,。
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% C" N1 P: } h" u6 @+ {不管是紅外夜視還是微光夜視都不能還原物體原來(lái)的顏色,,隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了還原真實(shí)顏色的全彩夜視儀,,有了它就能將黑夜變成白天,。
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它通過(guò)將電子流放大再打到特殊的低照度半導(dǎo)體發(fā)電器上,它們?cè)俳?jīng)過(guò)高速模擬數(shù)字電路后,,可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),,最后經(jīng)過(guò)中央處理器就形成全彩高分辨率畫(huà)面,令人驚奇的是它的夜間成像效果幾乎達(dá)到了和白天無(wú)異的程度,,就連物體的顏色都能清晰可見(jiàn),。
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; k i* Z! P5 A: l. D- x現(xiàn)在還出現(xiàn)了一種石墨烯薄膜,這種薄膜能與光子產(chǎn)生反應(yīng)使人眼看到的物體變亮,,一旦技術(shù)成熟,,這種薄膜有望貼在戰(zhàn)機(jī)座艙,車(chē)輛玻璃,,甚至眼鏡上,,隨著這些夜視黑科技的不斷問(wèn)世,黑夜正在被點(diǎn)亮,,人類(lèi)征服黑夜的目標(biāo)終將實(shí)現(xiàn),。
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