آشنایی با دوربین دید در شب
تاريخ :
۱۳۹۳/۳/۱۰
آشنایی با دوربین دید در شب
دوربین دید درشب به تجهیزاتی گفته می‌شود که امکان دیدن در تاریکی را فراهم می‌کند . با این تجهیزات عملاً می‌توان فردی را که در فاصله ۲۰۰متری در تاریکی مطلق ایستاده است؛ مشاهده نمود.
طرزکار دوربین دید در شب
این دوربین‌ها به دو صورت کار می‌کنند:
- بهسازی تصویر
- تصویرسازی گرمایی
تجهیزات نوع اول یا بهسازی تصویر از روش جمع‌آوری و تقویت نورهای اندکی که از جسم متصاعد می‌شود و منابع نوری محدود موجود در محیط (ستاره‌ها و ماه) که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند استفاده می‌کند. در نوع دوم یا تصویرسازی گرمایی ازجمع‌آوری بخش بالایی طیف‌های نور فروسرخ استفاده می‌شود. این طیف‌ها به‌عنوان گرما از جسم متصاعد می‌شوندو اشیایی که گرم هستند مانند بدن جانداران بیشتر از اجسام سرد مانند درختان تشعشع فروسرخ دارند. اما از آنجا که تصویر این دوربین‌ها دارای طیف رنگی غیرواقعی هستند؛ چندان مورد استفاده به‌عنوان دوربین دید در شب نیستند و مصرف های خاص دیگری دارند.
بنابر توضیحات فوق واژه دید در شب به تجهیزات نوع اول یا بهسازی تصویر اطلاق می‌شود:
فناوری بهسازی تصویر
همانطور که گفته شد در این روش نورهای محدود موجود در محیط (ستاره‌ها، ماه و یا فروسرخ) توسط لنز شیئی که یک لنز معمولی است جمع‌آوری شده و به استوانه کاتدی تقویت تصویر فرستاده می‌شود. فوتون های نور در بدو ورود به این استوانه به الکترون تبدیل می‌شوند. در طول این استوانه الکترون‌ها به واسطه فرایندهای الکتریکی و
شیمیایی از نظر تعداد تقویت می‌شوند. این الکترون‌های مضاعف شده به سمت صفحه فسفری که الکترون‌ها را مجدداً به نور مرئی تبدیل می‌کند پرتاب شده و تصویر تولید شده به وسیله این صفحه در لنز چشمی مشاهده می‌شود. این تصویر بازسازی شده بصورت اشباع با رنگ سبز مشاهده می‌شود. تجهیزات دید درشب در طول سال‌ها تکمیل شده‌است. این تجهیزات را به لحاظ فناوری ساخت می‌توان به پنج نسل تقسیم کرد. تفاوت این نسل‌ها در استوانه تقویت کننده نور که در حقیقت قلب یک دوربین دید درشب یا NVD می‌باشد است.
نسل صفر
سامانه
دید درشب ابتدایی که توسط نیروی زمینی ایالات متحده ساخته و در جنگ جهانی دوم و جنگ کره مورد استفاده قرار گرفت. این NVDها از فناوری فروسرخ فعال استفاده می‌کردند. بدین معنی که یک واحد نشانگر فروسرخ که نور فروسرخ را مانند چراغ قوه می‌تاباند به NVD متصل است. لنز NVD نیز بازتابش این پرتوها را دریافت و تصویر را تهیه می‌کند. مشکل اساسی این طرح این بود که به سرعت به‌وسیله دشمنان نمونه‌برداری شد و سربازان دشمن به‌وسیله می‌توانستند پرتوهای فروسرخ تابش شده را ببینند.
نسل اول
این نسل هم‌اکنون رایج‌ترین نوع مورد استفاده در دنیا است. یک NVD نسل اول، نور موجود در محیط را چندین هزار برابر تقویت می‌کند و به این ترتیب تصویر واضحی از تاریکی در اختیار شما قرار می‌دهد. این تجهیزات تصویر کامل و واضحی را با قیمت ارزان برای شما تهیه می‌کند که برای قایقرانی، شکار، مشاهده حیات وحش و یا محافظت از منزل مناسب است. در هنگام استفاده از این تجهیزات موارد زیر اتفاق می افتد:
- یک صدای زوزه ضعیف از دستگاه شنیده می‌شود.
- لبه‌های تصویر کمی محوشدگی دارند. این پدیده به‌عنوان انحراف هندسی (Geometric Distortion) شناخته می‌شود.
- وقتی دستگاه را خاموش می‌کنید تا مدتی با رنگ سبز می‌درخشد.
نسل دوم
این نسل به علت قیمت بیشتر جهت نیروهای پلیسی و قانونی و یا کاربردهای حرفه‌ای استفاده می‌شود. تفاوت اصلی بین نسل اول و دوم استفاده از یک صفحه میکرو کانال موسوم به MCP می‌باشد. MCP از میلیون ها فیبر نوری کوتاه و موازی تشکیل شده و زمانی که الکترون ها از این شبکه فیبر نوری می‌گذرند هزاران الکترون دیگر نیز آزاد می‌شود . این فرایند سبب می‌شود تا تقویت نور در این تجهیزات چندین برابر نسل اول شده و تصویر مناسب‌تر و شفاف‌تری بدست آید.
نسل سوم
در این نسل با استفاده از ماده شیمیایی حساس گالیم آرسنید تصویر روشن و شفاف‌تر و با تفکیک‌پذیری بالاتری بدست می‌آید. همچنین استوانه تقویت کننده با یک محافظ یونی پوشیده شده که عمر استوانه را افزایش می‌دهد.
نسل چهارم
این نسل بدون شک بزرگ‌ترین رکورد در فناوری تقویت تصویر در ده سال گذشته می‌باشد. با حذف محافظ یونی که در نسل سوم افزوده شده بود؛ اختلالات زمینه نیز کاهش یافته و نسبت سیگنال به نویز افزایش می‌یابد. افزودن یک سامانه تامین توان با تنظیم خودکار اجازه می‌دهد که NVD بتواند به هرگونه نوسان در شرایط نوری پاسخ دهد. این توانایی پیشرفت عظیمی در
تجهیزات دید در شب ایجاد کرده‌است. چرا که به کاربران NVD اجازه می‌دهد به سرعت و بدون هیچ تأثیرات جانبی از شرایط پرنور به شرایط کم‌نور برود.
ویژگیهای نسل چهارم:
- بیش از ۱۰۰٪ پیشرفت در پاسخ تصویری.
- نمایش فوق‌العاده در نورهای بسیار کم.
- حداقل سه برابر وضوح و تفکیک‌پذیری بیشتر در نورهای کم.
گرچه اکثر NVDهای موجود در بازار از نسل صفر و یک می‌باشند؛ این نسل همچنین به رکورد جدید در بازار تجهیزات دید در شب دست یافت.
نسل چهارم تجهیزات دید درشب، اثربخشی عملیات شبانه را برای نیروهای نظامی استفاده کننده از این تجهیزات، بطور قابل توجهی افزایش داده‌است.
کاربردهای دوربین دید در شب
دوربین های دید در شب در رنج گسترده ای اعم از بحث دوربین مدار بسته، دوربین تحت شبکه و اساسا دوربین های نظارت تصویری از یک سو و دوربین های تصویری برداری کاربرد دارند. می توان از
دوربین ترموویژن به عنوان دوربین دید در شب هم استفاده کرد.
سیستم کاربری