Žmonės paprastai mato labai gerai dienos metu, nes yra pakankamai šviesos, kad mūsų akys veiktų patikimai. Tačiau naktį sumažėjęs aplinkos apšvietimas reiškia, kad mūsų akys neveikia taip gerai. Norėdami iš dalies su tuo kovoti, mūsų akys naudoja dvi atskiras šviesai jautrias ląsteles – vieną esant silpnam, o kitą su pakankamu apšvietimu.
Kūgiai ir strypai
Mūsų akys dieną naudoja kūgio formos ląsteles, šie kūgiai nėra ypač jautrūs šviesai, todėl neveikia labai gerai naktį. Vienas iš dalykų, kuriuos spurgai daro mums, yra leisti mums matyti spalvas. Žmonės turi trijų skirtingų tipų kūgius, kurie skirtingai reaguoja į skirtingus šviesos bangos ilgius, todėl jie leidžia mums matyti spalvas
Kitas šviesai jautrių ląstelių tipas mūsų akyse yra lazdelės formos. Strypai yra daug jautresni šviesai ir dažniausiai naudojami tamsoje, nes padeda geriau matyti. Strypai nėra ypač jautrūs spalvoms, o tai yra pagrindinė priežastis, dėl kurios spalvos naktį yra daug mažiau ryškios.
Strypų ląstelės gali reaguoti į vieną šviesos fotoną, o dešimtys ar šimtai fotonų, kad suaktyvintų kūginę ląstelę ir siųstų tą patį signalą atgal į jūsų smegenis.
Patarimas: Fotonas yra vienos šviesos dalelės pavadinimas.
Pasyvūs naktinio matymo prietaisai
Naktinio matymo akiniai veikia pagal principą – jautrūs labai silpnam apšvietimui. Fotonai patenka į objektyvą ir paspaudžia „fotokatodą“. Fotokatodas atpalaiduoja elektronus, kurie vėliau per elektromagnetinį lauką pagreitinami iki „mikrokanalinės plokštės“. Mikrokanalinė plokštelė padaugina į ją patekusius elektronus, kurie vėliau paspartinami link fosforinio ekrano. Fosforinis ekranas sukuria žalios spalvos naktinio matymo vaizdą, kuris yra žinomas daugumai žmonių. Naudojama žalia, nes tai spalva, kuriai žmogaus akys yra jautriausios.
Nėra žinomo tiesioginio fotonų skaičiaus padauginimo metodo, tačiau yra žinomi metodai paverčiant fotonus į elektronus, padauginant elektronų skaičių ir paverčiant elektronus atgal į fotonai. Šis naktinio matymo būdas veikia tik prastai apšviestose aplinkose, kur galima sustiprinti aplinkos šviesą.
Šiluminės kameros naudoja infraraudonąją šviesą, kuri žmonėms nematoma. Paprastai tai yra ilgosios bangos ilgio infraraudonųjų spindulių spektro dalyje, kur maždaug kambario temperatūros objektai išskiria šilumą.
Patarimas: ši „šiluminė“ infraraudonųjų spindulių spektro dalis apima bangos ilgius nuo 8 iki 15 mikrometrų (vienas mikrometras yra milijonoji metro dalis). Karštesni objektai skleidžia didesnės energijos infraraudonąją spinduliuotę su trumpesniais bangos ilgiais. Bendras infraraudonųjų spindulių spektras svyruoja nuo 0,75 mikrometrų artimųjų infraraudonųjų spindulių iki 1000 mikrometrų tolimųjų infraraudonųjų spindulių atveju. Palyginimui, matomas spektras atitinkamai svyruoja nuo 0,4 iki 0,7 mikrometro nuo violetinės iki raudonos šviesos.
Infraraudonųjų spindulių kameros leidžia lengvai nustatyti karštesnių ar vėsesnių objektų buvimą nei aplinkos temperatūra. Terminis vaizdas paprastai naudoja nespalvotus arba klaidingų spalvų ekranus. Nespalvotuose ekranuose paprastai naudojama balta spalva, kad paryškintų karštesnius objektus To pavyzdys yra šiluminė kamera, sumontuota policijos sraigtasparnyje, kad būtų galima sekti bėgančius įtariamuosius naktis. Šiame pavyzdyje žmogaus kūno šiluma yra karštesnė nei aplinka, todėl jį lengva pastebėti.
Klaidingų spalvų ekranuose spalva priskiriama atsižvelgiant į aptiktos infraraudonųjų spindulių šviesos bangos ilgį, o karštesni objektai paryškinami ryškesnėmis spalvomis. Klaidingų spalvų ekranai paprastai naudojami, kai bandoma naudoti šiluminę kamerą objekto temperatūrai matuoti, nes taip lengviau nustatyti subtilesnius temperatūros pokyčius.
Aktyvūs naktinio matymo prietaisai
Kai kurie naktinio matymo įrenginiai naudoja aktyvųjį apšvietimą, kad šiluminei kamerai būtų suteikta papildoma šviesa. Tai iš esmės tas pats, kas deglą, kad matytumėte, tačiau naudojama šviesa yra infraraudonųjų spindulių spektre, todėl žmonėms ji nematoma. Papildomas apšvietimas padeda lengviau gauti didelės raiškos infraraudonųjų spindulių vaizdus, todėl dažnai naudojamas kartu su apsaugos kameromis.