在自然界中，存在從紅外輻射到可見光再到紫外輻射的連續(xù)光譜。人類只能看到該光譜的一小部分，即可見光。這種可見光是人眼可見的電磁輻射。
紅外夜視儀可以讓人們在弱光或無光條件下看東西。有幾種不同類型的夜視儀，但它們的工作方式基本相同。
夜視設(shè)備使用圖像增強(qiáng)器來放大在弱光或無光條件下可用的少量可見光。然后將該放大的信號轉(zhuǎn)換為可由計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備處理的電信號。
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人眼是一個復(fù)雜的器官，可以讓我們在各種光照條件下看到東西。眼睛包含幾個不同的部分，它們共同作用使我們能夠看到。眼睛在黑暗中看東西最重要的部分是視網(wǎng)膜。
視網(wǎng)膜是排列在眼睛后部的一層薄薄的組織。視網(wǎng)膜包含數(shù)百萬個稱為視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞的微小細(xì)胞。這些細(xì)胞將進(jìn)入眼睛的光轉(zhuǎn)化為大腦可以處理的電信號。
圖像增強(qiáng)器
圖像增強(qiáng)器是一種放大在弱光或無光條件下可用的少量可見光的設(shè)備。然后將該放大的信號轉(zhuǎn)換為可由計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備處理的電信號。
有兩種主要類型的圖像增強(qiáng)器：基于管的和固態(tài)的。基于管的圖像增強(qiáng)器使用充滿氣體的玻璃管來放大光信號。固態(tài)圖像增強(qiáng)器使用特殊的半導(dǎo)體材料來放大光信號。
圖像增強(qiáng)器如何工作？
圖像增強(qiáng)器由三個基本部分組成：輸入窗口、顯像管和輸出窗口。輸入窗口是一個位于圖像增強(qiáng)器前面的小窗口。顯像管是一個充滿氣體的玻璃管，可放大光信號。輸出窗口是位于圖像增強(qiáng)器后面的一個小窗口。
當(dāng)光線進(jìn)入圖像增強(qiáng)器時，它會通過輸入窗口并撞擊顯像管。顯像管放大光信號并將其發(fā)送到輸出窗口。然后輸出窗口將放大的信號發(fā)送到計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備。
電子倍增CCD (EMCCD)
EMCCD（電子倍增 CCD）是一種圖像傳感器，用于夜視和其他需要低光靈敏度的應(yīng)用。它與標(biāo)準(zhǔn)CCD的不同之處在于，它包含一個倍增級，可以放大每個光子產(chǎn)生的電子數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度。這使其成為到達(dá)傳感器的光子數(shù)量非常少的弱光應(yīng)用的理想選擇。
EMCCD 是如何工作的？
EMCCD 相機(jī)基于與圖像增強(qiáng)器截然不同的技術(shù)。在圖像增強(qiáng)器中，電子撞擊熒光屏，使其發(fā)光并產(chǎn)生圖像。
在 EMCCD 中，電子通過非常薄的硅層而倍增。該層非常薄，以至于任何時候只有極少數(shù)的電子能夠通過它。然而，由于該層非常薄，這些電子可以通過多次穿過該層而倍增。這個乘法過程就是創(chuàng)建圖像的過程。
夜視儀
夜視儀是一種放大用戶可用的光量以便在黑暗中看到的設(shè)備。這是通過使用圖像增強(qiáng)管來完成的。
圖像增強(qiáng)管放大用戶可用的光量，然后將光投射到護(hù)目鏡的屏幕上。這允許用戶在黑暗中看到。
夜視儀是如何工作的？
夜視儀通過放大已經(jīng)存在的光來工作。這可以通過幾種方式完成。最常見的方法是使用圖像增強(qiáng)器。這需要存在的少量光并使其更亮。這使您的眼睛更容易在黑暗中看到。
夜視儀可以工作的另一種方式是使用熱成像。這會將物體中存在的熱量轉(zhuǎn)化為肉眼可以看到的圖像。這對于在黑暗中看到通常不可見的事物很有用。
為什么通過夜視儀看起來一切都是綠色的？
人眼不太擅長在黑暗中看東西，所以為了幫助我們在黑暗中看東西，夜視儀使用了一個特殊的透鏡來放大可用光。該鏡頭采用少量可用的光并將其轉(zhuǎn)換為我們可以看到的圖像。創(chuàng)建的圖像不是真實(shí)的圖像，而是我們的大腦創(chuàng)建的圖像，以幫助我們在黑暗中看到。
夜視儀創(chuàng)建此圖像的方法之一是使用一種特殊的過濾器，該過濾器只允許某些顏色的光通過它。這種濾光片通常是綠色的，因?yàn)槲覀兊难劬G光比任何其他顏色的光都更敏感。這意味著當(dāng)我們通過夜視儀觀看圖像時，一切都看起來是綠色的。
