Digitālās nakts redzamības darbības princips un plusi un mīnusi

Digitālā nakts redzamība: kā tas darbojas?

Digitālā nakts redzamības tehnoloģija nodrošina novērošanu un novērošanu vājā apgaismojumā vai bezgaismas vidē. Tā ir kļuvusi būtiska militārpersonām, tiesībaizsardzības iestādēm un āra entuziastiem, palīdzot viņiem redzēt un darboties tumsā. Nākamajā rakstā ir aprakstīts, kā darbojas digitālā nakts redzamība, tostarp tās galvenās sastāvdaļas, darbības principi, piemērotība noteiktām vidēm, kā arī tās priekšrocības un trūkumi.

 

Digitālās nakts redzamības pamatkomponenti

Digitālās nakts redzamības ierīces sastāv no vairākiem kritiskiem komponentiem, piemēram, lēcām, CCD (ar lādiņu savienota ierīce) vai CMOS (komplementāri metāla oksīda-pusvadītāju) sensori, attēlu apstrādes bloki, LCD (šķidro kristālu displejs) ekrāni un barošanas bloki. Lēcas savāc gaismu un fokusē tos uz sensoriem, kas pārvērš gaismas enerģiju elektroenerģijā, un attēla apstrādes iekārta pastiprina un apstrādā attēla signālus. Apstrādātie signāli tiek parādīti LCD ekrānos, ļaujot lietotājiem redzēt attēlus tumsā.

 

Digitālās nakts redzamības darbības principi

Digitālās nakts redzamības darbības princips ir balstīts uz fotonu pārvēršanu elektronos. Ja apgaismojums ir nepietiekams, sensori uztver elektronus, kas izstaro no objektiem, un pārvērš tos signālā, ko attēlu apstrādes iekārta daudzkārt pastiprina. Pastiprinātie signāli tiek parādīti LCD ekrānā vai eksportēti uz citām ierīcēm. Digitālā nakts redzamība spēj pastiprināt gaismu līdz pat 20,000 reizēm, padarot objektus redzamus gandrīz pilnīgā tumsā.

 

Digitālā nakts redzamība: vai tā var darboties tīrā tumsā?

Atbilde ir gan jā, gan nē. Digitālā nakts redzamība balstās uz infrasarkanajiem (IR) apgaismotājiem, kas izstaro IR gaismu, kas ir neredzama ar neapbruņotu aci, bet ko var uztvert digitālie sensori. Šī IR gaisma var uzlabot attēlu, padarot to spilgtāku un skaidrāku nekā tas, ko var redzēt ar neapbruņotu aci. Šajā ziņā Digital Night Vision var darboties tīrā tumsā, ja vien tam ir pietiekami jaudīgs IR apgaismotājs, lai nodrošinātu pietiekamu gaismu. Dažām digitālās nakts redzamības ierīcēm ir iebūvēti IR apgaismotāji ar darbības rādiusu 100-300 metri, savukārt citām, lai darbotos, ir nepieciešams ārējs IR zibspuldzes.

Tomēr digitālajai nakts redzamībai ir ierobežojumi tīrā tumsā. IR apgaismotāji darbojas, atsitoties no šķēršļiem, piemēram, kokiem, akmeņiem, sienām vai dzīvniekiem, un atstarojoties sensorā. Atstarotās IR gaismas daudzums un veids nosaka attēla kvalitāti un skaidrību. Tīrā tumsā nav šķēršļu, kas atstaro IS gaismu, kas nozīmē, ka attēls var būt pārāk plakans, izplūdis vai izkropļots.

Lai pārvarētu šo ierobežojumu, dažas uzlabotas digitālās nakts redzamības ierīces izmanto aktīvo IR apgaismojumu, kas izstaro IR gaismas impulsus un mēra atstarotās gaismas laika aizkavi un frekvences nobīdi, lai izveidotu ainas 3D karti. Šis paņēmiens var noteikt smalkas detaļas, piemēram, dziļumu, faktūru un kustību, un nodrošināt precīzāku un dabiskāku attēlu pat tīrā tumsā. Tomēr aktīvajam IR apgaismojumam ir nepieciešama lielāka jauda, ​​apstrāde un izmaksas nekā pasīvajam IR apgaismojumam.

Turklāt digitālo nakts redzamību ietekmē citi faktori, piemēram, laika apstākļi, attālums, kustība un skata leņķis. Migla, lietus, sniegs un putekļi var izkliedēt vai absorbēt IR gaismu un samazināt redzamību. Liela attāluma vai maziem mērķiem var būt nepieciešams jaudīgāks IR izgaismotājs vai lielāka palielinājuma objektīvs. Ātri kustīgi objekti vai trīcošas rokas var izraisīt kustības izplūšanu vai nervozitāti. Slīps vai šaurs redzes lauks var ierobežot situācijas izpratni un samazināt Digital Night Vision efektivitāti.

Neskatoties uz šiem izaicinājumiem, Digital Night Vision joprojām piedāvā daudzas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālo nakts redzamību, īpaši vāja apgaismojuma apstākļos. Tas var būt kompaktāks, vieglāks un izturīgāks nekā lielgabarīta optika vai aizsargbrilles. To var uzstādīt uz šautenēm, ķiverēm vai droniem, nodrošinot brīvroku darbību un taktiskās priekšrocības. Tas var arī ierakstīt videoklipus, uzņemt fotoattēlus un saglabāt vai koplietot datus vēlākai analīzei vai apmācībai.

Digitālā nakts redzamība var darboties tīrā tumsā, ja tai ir pietiekami spēcīgs IR apgaismojums un tiek izmantotas uzlabotas metodes, piemēram, aktīvs IR apgaismojums. Lai gan tam ir ierobežojumi un izaicinājumi, tas var uzlabot lietotāja redzējumu un veiktspēju vājā apgaismojumā. Tā kā tehnoloģija turpina uzlaboties, mēs varam sagaidīt, ka digitālā nakts redzamība nākotnē kļūs uzticamāka, pieejamāka un pieejamāka lielākam skaitam lietotāju.

 

Digitālās nakts redzamības priekšrocības un trūkumi

Digitālajai nakts redzamībai ir vairākas priekšrocības, padarot to ideāli piemērotu dažādiem lietojumiem. Pirmkārt, tas ir pārnēsājams un kompakts, piemērots āra aktivitātēm un militārām operācijām, uzlabojot mobilitāti un samazinot svaru. Otrkārt, digitālā nakts redzamība spēj ierakstīt, eksportēt un pārsūtīt datus. Šī funkcija ir noderīga novērošanas operāciju, izmeklēšanas un pierādījumu vākšanas laikā. Treškārt, digitālā nakts redzamība ir lētāka nekā citas nakts redzamības tehnoloģijas, padarot to pieejamu plašākam tirgum. Tomēr digitālajai nakts redzamībai ir arī daži trūkumi. Attēla kvalitāte ir atkarīga no pieejamā apgaismojuma un sensoru jutīguma pret citu gaismas avotu radītiem traucējumiem. Atkarībā no modeļa ierīces var būt arī apjomīgas un smagas.

 

Noslēgumā

Digitālā nakts redzamības tehnoloģija ir būtiska dažādiem lietojumiem, uzlabojot situācijas izpratni un novērošanas darbības vājā apgaismojumā vai bezgaismas vidē. Tās galvenie komponenti, darbības principi, piemērotība noteiktām vidēm, kā arī priekšrocības un trūkumi izskaidro, kā tehnoloģija darbojas un tās pielietojumi. Attīstoties tehnoloģijām, digitālās nakts redzamības ierīces turpinās uzlaboties un kļūs arvien plašāk pieejamas tirgū, palīdzot lielākam skaitam lietotāju redzēt un darboties tumsā.