Perché la visione notturna è verde?

Luglio 3, 2020

 

Innanzitutto, la visione notturna non è solo una cosa nel tuo sparatutto in prima persona preferito. È presente in tutto, dalle telecamere di sorveglianza ai periscopi militari e ai comuni smartphone. In effetti, parte del motivo per cui la visione notturna ha così tante applicazioni è perché non è solo un pezzo specifico di tecnologia, ma si presenta in diverse forme che possono essere implementate a seconda del caso d'uso. Ma ciò che gli uomini pensano quando sentono le parole "visione notturna" è qualcosa chiamato intensificazione dell'immagine o miglioramento dell'immagine. Questa è una forma stereotipata di visione notturna del verde che potresti associare ai militari o che vedi nei film d'azione in cui quel colore verde viene usato apposta perché i tuoi occhi sono più sensibili al verde rispetto ad altri colori.

Chi e quando ha inventato la visione notturna?

La prima svolta nella moderna visione notturna militare avvenne negli anni '1930 a seguito delle prime ricerche in televisione e dello sviluppo di un tubo immagine che poteva essere utilizzato per convertire le immagini a infrarossi in schermi visibili. Riconoscendo il significato militare di questa invenzione, l'esercito iniziò a perseguire le proprie ricerche. Lo sforzo ha portato alla familiare portata da cecchino della seconda guerra mondiale. In termini odierni, un mirino da cecchino è un dispositivo per la visione notturna piuttosto primitivo, ma la sua popolarità ha contribuito a spianare la strada ai più sofisticati sistemi a infrarossi del futuro. Nell'esercito degli anni '1950, gli esperti di visione notturna riuscirono a sviluppare tubi di amplificazione della luce che non richiedevano la fonte di luce a infrarossi ingombrante e che consumava energia. È stato nel laboratorio di visione notturna in Virginia, dove sono stati inventati i primi intensificatori di immagini, dispositivi di imaging termico e proiettori a infrarossi. Il tubo immagine di prima generazione che non necessita di sorgenti luminose ha ottenuto un enorme successo in Vietnam, dove è stato messo alla prova in condizioni di combattimento notturno. 1 Gli intensificatori di immagini Generation hanno raggiunto due importanti obiettivi alla fine degli anni '1960 e all'inizio degli anni '1970. Hanno soddisfatto un bisogno urgente sui campi di battaglia dell'Asia meridionale e hanno dimostrato l'efficacia della visione notturna passiva. Ma, naturalmente, avevano i loro svantaggi. Erano troppo costosi, pesanti e ingombranti per alcune applicazioni.
Un difetto del tubo di prima generazione in alto a sinistra è stato ampiamente superato con la recente introduzione di due tubi intensificatori di immagine di seconda generazione. Non solo sono più leggeri ed economici, ma per molti aspetti superiori ai loro predecessori di prima generazione. Questo sviluppo ha significato un importante progresso nella tecnologia di visione notturna dell'esercito; i costi sono stati ridotti aumentando il potenziale di vaste questioni militari. La generazione 1 elimina quasi il problema inerente al dispositivo di prima generazione: l'accecamento momentaneo dell'utente dalla luce emessa dai proiettili traccianti.
Un altro elemento che ha tratto vantaggio dal banco di seconda generazione sono gli occhiali per la visione notturna multiuso. È stato progettato per dare al singolo soldato mobilità 40 ore su 100, capacità di eseguire, una varietà di combattimenti e compiti di supporto durante l'oscurità. Inoltre, i google sono ideali per la guida notturna. Consentivano al conducente un campo visivo di 50 gradi e una visibilità fino a 35 metri al chiaro di luna e XNUMX metri alla luce diretta a velocità fino a XNUMX miglia all'ora. Gli occhiali sono stati concepiti per essere di grande valore con l'esecuzione di una varietà di altre attività notturne, tra cui il soccorso aereo e l'assistenza medica. Una versione monoculare degli occhiali era un cannocchiale tascabile portatile. È stato progettato per essere utilizzato come visore notturno personale per la sorveglianza locale di pattuglia, il fuoco delle armi e l'orientamento generale nell'oscurità. Il cannocchiale tascabile può anche essere impiegato per rilevare l'uso nemico di luci a infrarossi.

E la visione verde?

Il miglioramento dell'immagine funziona essendo in grado di rilevare bassi livelli di luce e quindi amplificarli. Quando i fotoni, la minuscola particella che costituisce la luce, entrano in un potenziatore di immagine, colpiscono prima uno strato speciale chiamato fotocatodo che rilascia elettroni. Questi elettroni colpiscono quindi un secondo strato chiamato piastra a microcanali che moltiplica gli elettroni prima che colpiscano lo schermo al fosforo. Bene, questo li converte di nuovo nella luce perché ora ci sono così tanti più elettroni che ottieni un'immagine più luminosa, quindi avrai più tempo per entrare nella base di qualcuno e uccidere tutti i loro nudi.
Ma aspetta un secondo, cosa succede se non c'è abbastanza luce per "vedere" gli esaltatori di calore? È qui che entra in gioco la termografia. Invece di rilevare la luce, le termocamere rilevano il calore che esce da un oggetto diverso poiché possono vedere la luce a infrarossi. Il calore fa sì che le cose emettano fotoni nello spettro infrarosso o IR e sebbene gli esseri umani non possano vedere la luce infrarossa, queste speciali fotocamere ne approfittano in diversi modi. Le nostre fotocamere producono immagini chiamate termogrammi che a volte sembrano un arcobaleno in cui colori diversi rappresentano temperature diverse. I termogrammi sono utili per tutto, apparentemente, dalla medicina all'edilizia, ma sono particolarmente utili per la visione notturna. È davvero facile individuare oggetti diversi come persone o animali grazie ai loro diversi colori che risaltano su uno schermo.
Le termocamere spesso possono raggiungere lo stesso livello di dettaglio delle loro controparti che migliorano l'immagine. Hanno il grande vantaggio di essere in grado di individuare cose che potrebbero essere difficili da vedere con un normale potenziatore di immagini. Ad esempio, un pompiere che cerca di localizzare le persone che devono essere salvate in un edificio in fiamme o un cacciatore che individua la preda nel profondo del bosco nascondendosi dietro il fogliame o poliziotti che cercano di localizzare il fuggitivo che si nasconde. E parlando di immagini termiche, alcune termocamere possono persino creare la propria luce a infrarossi in un processo chiamato illuminazione attiva in cui in realtà illuminano l'ambiente circostante con radiazioni IR. Poiché questa ulteriore energia infrarossa si riflette su qualunque cosa le telecamere puntassero su questa strategia, può risultare in immagini a risoluzione molto più elevata. Ottimo per cose come le telecamere di sorveglianza in cui vuoi davvero ottenere un ID positivo su quel viola che ha cercato di rubare la tua macchina per granite.
Per riassumere, il motivo principale per cui la visione notturna è verde è che lo schermo utilizzato per l'intensificazione dell'immagine all'interno del dispositivo stesso è principalmente costituito da fosforo. Una cosa più importante da ricordare, una visione notturna è verde perché l'occhio umano può differenziare più sfumature di verde rispetto a qualsiasi altro colore.