De obicei, oamenii pot vedea foarte bine în timpul zilei, deoarece există suficientă lumină pentru ca ochii noștri să funcționeze în mod fiabil. Cu toate acestea, noaptea lumina ambientală redusă înseamnă că ochii noștri nu funcționează la fel de bine. Pentru a combate parțial acest lucru, ochii noștri folosesc două celule separate, sensibile la lumină, una cu lumină scăzută și cealaltă cu iluminare adecvată.
Conuri și tije
Ochii noștri folosesc celule în formă de con în timpul zilei, aceste conuri nu sunt deosebit de sensibile la lumină și deci nu funcționează foarte bine noaptea. Unul dintre lucrurile pe care conurile le fac pentru noi este să ne lase să vedem în culoare. Oamenii au trei tipuri diferite de conuri care reacționează în moduri diferite la diferite lungimi de undă de lumină și astfel ne lasă să vedem în culoare
Celălalt tip de celulă fotosensibilă din ochii noștri este în formă de tijă. Tijele sunt mult mai sensibile la lumină și sunt folosite în primul rând atunci când este întuneric, deoarece ne ajută să vedem mai bine. Tijele nu sunt deosebit de sensibile la culoare, ceea ce este motivul principal pentru care culorile sunt mult mai puțin evidente noaptea.
Celulele baston pot reacționa la un singur foton de lumină, în timp ce zeci până la sute de fotoni pentru a activa o celulă conică și a trimite același semnal înapoi la creier.
Sfat: Fotonul este numele pentru o singură particulă de lumină.
Dispozitive pasive de vedere pe timp de noapte
Ochelarii de vedere pe timp de noapte funcționează pe principiul sensibilității la niveluri foarte scăzute de lumină. Fotonii intră în lentilă și lovesc un „fotocatod”. Fotocatodul eliberează electroni care sunt apoi accelerați printr-un câmp electromagnetic către o „placă de microcanal”. Placa cu microcanal multiplică electronii care o lovesc, care sunt apoi accelerați către un ecran de fosfor. Ecranul cu fosfor generează imaginea de vedere nocturnă cu nuanță de verde, cu care majoritatea oamenilor sunt familiarizați. Verdele este folosit deoarece aceasta este culoarea la care ochii umani sunt cei mai sensibili.
Nu există o metodă directă cunoscută de înmulțire a numărului de fotoni, cu toate acestea, există metode cunoscute pentru transformând fotonii în electroni, înmulțind numărul de electroni și transformând electronii înapoi în fotonii. Acest tip de viziune pe timp de noapte funcționează numai în medii slab iluminate unde există lumină ambientală de amplificat.
Camerele termice folosesc lumină infraroșie care este invizibilă pentru oameni. Aceasta este de obicei în porțiunea cu lungime de undă lungă a spectrului infraroșu, unde obiectele aproximativ la temperatura camerei emit căldură.
Sfat: Această porțiune „termică” a spectrului infraroșu acoperă lungimi de undă cuprinse între 8 și 15 micrometri (un micrometru este o milioneme de metru). Obiectele mai fierbinți emit radiații infraroșii cu energie mai mare, cu lungimi de undă mai scurte. Spectrul general de infraroșu variază de la 0,75 micrometri pentru infraroșu apropiat până la 1000 de micrometri pentru infraroșu îndepărtat. În comparație, spectrul vizibil variază de la 0,4 la 0,7 micrometri pentru lumină violetă, respectiv roșie.
Camerele cu infraroșu facilitează identificarea prezenței unor obiecte mai fierbinți sau mai reci decât temperatura ambiantă. Imaginile termice utilizează, în general, ecrane alb-negru sau culori false. Ecranele alb-negru folosesc de obicei alb pentru a evidenția prezența obiectelor mai fierbinți, un lucru tipic Un exemplu în acest sens este o cameră termică montată pe un elicopter de poliție pentru a urmări suspecții care fug noapte. În acest exemplu, căldura corporală a persoanei este mai fierbinte decât împrejurimile, ceea ce face ușoară identificarea acestora.
Afișajele cu culori false atribuie o culoare în funcție de lungimea de undă a luminii infraroșii detectate, obiectele mai fierbinți fiind evidențiate cu culori mai strălucitoare. Ecranele cu culori false sunt de obicei folosite atunci când se încearcă utilizarea unei camere termice pentru a măsura temperatura unui obiect, deoarece este mai ușor să identifici variații mai subtile de temperatură.
Dispozitive active de vedere pe timp de noapte
Unele dispozitive de vedere pe timp de noapte folosesc iluminare activă pentru a oferi lumină suplimentară pentru ca camera termică să o detecteze. Acest lucru este în esență același lucru cu a străluci o torță, astfel încât să puteți vedea, cu toate acestea, lumina utilizată este în spectrul infraroșu și, prin urmare, este invizibilă pentru oameni. Iluminarea suplimentară ajută la realizarea de imagini cu infraroșu de înaltă rezoluție și, prin urmare, este adesea folosită împreună cu camerele de securitate.