Tầm nhìn ban đêm so với hồng ngoại: Sự khác biệt và so sánh

Nhìn thấy các vật thể trong điều kiện ánh sáng yếu là một trong những lĩnh vực mà chúng tôi đang cải tiến công nghệ của mình. Ví dụ nổi tiếng nhất về điều này là các binh sĩ của quân đội phải duy trì khả năng hiển thị của họ trong điều kiện khắc nghiệt.

Chúng tôi có nhiều cách khác nhau để duy trì khả năng hiển thị trong điều kiện ánh sáng yếu, thứ nhất, sử dụng kính nhìn ban đêm, thứ hai, máy dò hồng ngoại. Trong các phần phụ bên dưới, chúng ta sẽ thấy sự khác biệt chi tiết giữa Tầm nhìn ban đêm và Hồng ngoại.  

Các nội dung chính

1. Công nghệ nhìn ban đêm khuếch đại ánh sáng hiện có, cho phép người dùng nhìn thấy trong điều kiện ánh sáng yếu, trong khi công nghệ hồng ngoại phát hiện các dấu hiệu nhiệt để tạo ra hình ảnh nhiệt.
2. Các thiết bị nhìn ban đêm yêu cầu một số ánh sáng xung quanh, trong khi các thiết bị hồng ngoại hoạt động trong bóng tối hoàn toàn vì chúng dựa vào khả năng phát hiện nhiệt.
3. Tầm nhìn ban đêm thường được sử dụng cho mục đích quân sự, an ninh và quan sát động vật hoang dã, trong khi công nghệ hồng ngoại có các ứng dụng trong chữa cháy, kiểm tra tòa nhà và hình ảnh y tế.

Tầm nhìn ban đêm so với hồng ngoại

Công nghệ nhìn đêm sử dụng khả năng tăng cường hình ảnh để khuếch đại ánh sáng sẵn có và nâng cao khả năng hiển thị trong điều kiện ánh sáng yếu. Loại nhìn đêm phổ biến nhất sử dụng ống tăng cường hình ảnh. Công nghệ hồng ngoại sử dụng hình ảnh nhiệt để phát hiện và hiển thị các dấu hiệu nhiệt. Camera hồng ngoại có thể phát hiện bức xạ trong phổ hồng ngoại.

Tầm nhìn ban đêm là một công nghệ trong đó lượng ánh sáng thấp và một người có thể nhìn thấy ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu bằng mắt thường. Hai điều kiện có khả năng xảy ra vào ban đêm – dải quang phổ cao hơn và giới hạn cường độ cao hơn.

Nếu nhìn theo cách này, tầm nhìn ban đêm của con người trở nên kém hơn so với động vật vì thiếu tapetum lucidum trong mắt con người, đó là lý do chính cho điều này.

Công nghệ hồng ngoại chủ yếu được sử dụng khi hoàn toàn không có ánh sáng và con người phải tìm đồ vật trong bóng tối.

Nó hoạt động dựa trên việc phát hiện các dấu hiệu nhiệt phát ra từ các vật thể so với các vật thể xung quanh chúng và sau đó nó sử dụng các dấu hiệu nhiệt đó để chuyển thành một hình ảnh. 

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	Night Vision	cấp bằng sáng chế
Định nghĩa	Công nghệ nhìn ban đêm hấp thụ bất kỳ ánh sáng hạn chế nào và sau đó phóng đại nó mà sau này mắt thường có thể nhìn thấy	Công nghệ tầm nhìn hồng ngoại hoạt động dựa trên việc phát hiện sóng nhiệt.
Lượng ánh sáng	Không thể hoạt động nếu không có ánh sáng	Nó không phụ thuộc vào ánh sáng
Phòng chống	Ánh sáng rực rỡ là cần thiết để ngăn tầm nhìn ban đêm.	Hồng ngoại được ngăn chặn bằng cách làm mát.
Tập quán	Tầm nhìn ban đêm chủ yếu chỉ được sử dụng bởi các lực lượng quân sự hoặc để đi bộ	Hồng ngoại có thể được sử dụng trong thời tiết xấu như mưa lớn hoặc sương mù.
Đắt tiền	Công nghệ nhìn đêm rẻ hơn	Công nghệ hồng ngoại không thể đắt hơn Tầm nhìn ban đêm.

Tầm nhìn ban đêm là gì?

Tất cả chúng ta đều đã nghe nói về tầm nhìn ban đêm và nhìn thấy các thiết bị quân sự tuyệt vời được cảnh sát hoặc đặc vụ chìm sử dụng trong bộ phim gián điệp nơi vật thể xuất hiện với màu xanh lục khi họ sử dụng nó vào ban đêm.

Lái xe vào ban đêm trong điều kiện thời tiết xấu là thời điểm nguy hiểm nhất, đặc biệt là ở khu vực đồi núi nơi mặt trời lặn sớm, đèn pha chỉ giúp được một chút.

Thường thì chúng không đủ để chúng ta có đủ thời gian phản ứng khi có điều gì đó xảy ra trên đường.

Trong những tình huống này, các thiết bị nhìn ban đêm có thể giúp nó hấp thụ ánh sáng hiện tại, sau đó phóng to nó qua bộ khuếch đại và khắc họa qua các hình ảnh có màu xanh lục.

Nhìn trong ánh sáng yếu đòi hỏi khả năng có dải cường độ đủ. Động vật có nhiều khả năng nhìn vào ban đêm hơn con người.

Lý do cho điều này là kích thước của đồng tử, thủy tinh thể và khẩu độ quang học trong mắt chúng lớn và số lượng tapetum lucidum trong võng mạc cao. 

Hạn chế lớn của các thiết bị nhìn đêm là hiệu quả của chúng giảm khi cường độ ánh sáng giảm, điều đó có nghĩa là nếu đêm nhiều mây ngăn ánh sáng từ mặt trăng và các vì sao thì tầm nhìn ban đêm sẽ không hoạt động tốt.

Hồng ngoại là gì?

Như chúng ta đã thấy cách hoạt động của các thiết bị thị giác sâu sắc và những cạm bẫy của chúng, công nghệ hồng ngoại đã ra đời để nâng cao tầm nhìn trong tình huống nguy hiểm như mưa lớn, sương mù hoặc tình huống tối đen.

Hồng ngoại là công nghệ sử dụng máy quét để đo các sóng/dấu hiệu nhiệt của vật thể và so sánh nó với các vật thể khác xung quanh nó, sau đó nó chuyển các sóng nhiệt đó thành hình ảnh và bất cứ nơi nào cường độ của các dấu hiệu nhiệt cao thì nó sẽ nổi bật và sáng hơn trong màn hình. hình ảnh.

Cơ thể của chúng ta hoặc vật thể chuyển động xung quanh chúng ta có nhiệt độ ấm hơn hoặc mát hơn một chút so với môi trường bình thường. Các vật nóng có nhiều năng lượng hơn, vì vậy chúng phát ra nhiều năng lượng hơn các vật lạnh.

Đó là, dù là ban ngày hay ban đêm, việc xác định chúng bằng máy dò hồng ngoại đều trở nên dễ dàng. Ở đâu đó người ta cũng sử dụng từ tầm nhìn ban đêm thay cho tầm nhìn hồng ngoại.

Đôi khi thậm chí lạm dụng nó. Thiết kế của hệ thống này chủ yếu dành cho một mục đích cụ thể. Hệ thống này được sử dụng chủ yếu để định vị kẻ thù. 

Ưu điểm chính của việc sử dụng tia hồng ngoại là nó không yêu cầu bất kỳ ánh sáng nào để hoạt động và thời tiết khắc nghiệt cũng không ảnh hưởng đến hiệu quả của nó, tuy nhiên việc chế tạo các thiết bị hồng ngoại rất tốn kém nhưng rất đáng tin cậy.

Sự khác biệt chính giữa Tầm nhìn ban đêm và Hồng ngoại

Yếu tố phân biệt giữa Tầm nhìn ban đêm và Hồng ngoại có thể được tóm tắt trên cơ sở sau:

1. Tầm nhìn ban đêm hoạt động dựa trên việc khuếch đại ánh sáng có sẵn trong khi Hồng ngoại hoạt động dựa trên việc so sánh sóng nhiệt với các vật thể xung quanh.
2. Tầm nhìn ban đêm bị suy giảm bởi các điều kiện như sương mù hoặc sương mù hoặc khói trong khi tia hồng ngoại không bị suy giảm bởi các điều kiện này.
3. Tầm nhìn ban đêm sẽ không hoạt động hiệu quả trong điều kiện ánh sáng yếu trong khi tia hồng ngoại không phụ thuộc vào ánh sáng.
4. Các thiết bị Night Vision được sản xuất rẻ trong khi các thiết bị Hồng ngoại đắt tiền.
5. Night Vision lấy ánh sáng và phóng to nó, sau đó chuyển thành màu ánh sáng xanh lục trong khi Hồng ngoại chuyển các tín hiệu nhiệt thành hình ảnh rõ ràng trong đó các tín hiệu nhiệt cao hơn có màu đỏ hoặc cam.

dự án

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/1033764/
2. https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Optical-Engineering/volume-51/issue-1/010901/Progress-in-color-night-vision/10.1117/1.OE.51.1.010901.short
3. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5548089/