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機械社區
標題: 夜視儀視黑夜如白晝，什么原理？ [打印本頁]
作者: 機極級技 時間: 2022-11-29 14:57
標題: 夜視儀視黑夜如白晝，什么原理？
人類經過數百萬年的進化，終于站在了食物鏈的最頂端，但是征服了其它物種的我們卻從來沒有征服黑暗，在光線照耀不到的黑暗中，是人類感官無法抵達的禁區，隱藏著讓人不安的危險和未知，人類從誕生的那一刻起便期盼著能透視黑暗，感知危險，在過去那只能是幻想，而今天借助工具和智慧這已成為可能。
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人類具有五種感官，眼鏡對應視覺，用以感知周圍的世界，按照常理推斷有人能接收到五感之外訊息的話，那么這個人就會被看作具有超能力，現在利用夜視技術，研發出來的夜視產品就能讓人類擁有這樣的超能力，如夜視鏡，監視攝像頭，軍用夜視儀以及有的手機都有這樣的能力。
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B* Y5 `3 A* r T1 e7 L2 Y夜視技術是利用光電成像技術和相應的設備，將黑暗中人類肉眼看不見的目標，增強或者轉化成可以看見的影像。
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夜視技術可以分為微光夜視技術和紅外夜視技術，微光夜視技術是利用微弱的光線通過增強器對目標進行成像，紅外夜視技術是利用主動照射目標或者借助目標自身熱量，形成的熱成像。
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夜視技術的發展夜視技術的發展過程都是伴隨著它在軍事上的使用，夜色的掩蓋總能給戰爭中的一方提供優勢，而具有夜視能力無疑能將這種優勢無限放大。
最早在夜間只有使用火把或電筒等解決黑暗問題，但作用有限，還容易暴露自己。
1929年匈牙利物理學家在英國發明了一種紅外線電視攝像機，能將不可見的紅外圖像轉化成可見光圖像，這項技術很快就被英國投入到防空用途上。
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' [# u+ w: r/ D) t {/ O# o1939年英國人將夜視技術應用在情報戰上，他們發明了一種單眼偵測器材，裝備給情報人員，在二戰中大量使用。
到了二戰后期，從紅外望遠鏡，裝甲部隊配備的夜視儀，夜視裝備在各種裝備上的應用也越來越多。
進入新世紀一場場局部戰爭，讓夜視裝備再次成為焦點，夜視裝備也發展到令人意想不到的地步。
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) p9 x3 n7 O0 {+ l# h擁有像動物一樣的夜視能力一直是人類的夢想，那些能在夜里從眼睛中散發出詭異光芒的貓科動物，看著即嚇人又很好奇，它們能在黑夜里看清楚任何物體，而人類的眼睛怎么就不行呢？
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這些貓科動物的眼睛結構和我們人類的還是有很大不同，它們的眼睛就是專門為了適應黑暗而進化的。
這些夜行動物，為了能在夜里尋找食物和躲避天敵，它們必須讓自己的眼睛接收到更多的光線，瞳孔也可以調節大小，可以通過放大瞳孔來接收更多的光線，或者是縮小瞳孔來阻擋強光。
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同時它們眼球后面的視網膜上，有一個類似反光板的物質，就像一面鏡子，也正是這種物質讓它們在夜間可以看清黑暗的環境，也同時讓它們的眼睛看起來像在發光一樣，其實這只是它們對接收到的光線的一種反射。
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而我們人類的眼睛這方面的能量就比較差，所以夜間很難看清楚周圍的物體，同樣眼睛看起來也不會像貓科動物的眼睛一樣會發光，如果人類長期也生活在黑暗的環境中或許也能進化出這樣的眼睛。
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圖片來源：pixabay
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夜視原理
# D3 ~$ j: O3 C) y0 G2 [在這個世界上，沒有什么比在黑咕隆咚的環境中看見四周更難，所以夜視就是一項必備的技能，夜視之所以應用如此廣泛，因為它可以根據不同的情況有不同的應用。
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一般來說人們說起“夜視”時，聯想到的是圖像增強或者圖像加強技術，這都是軍用夜視儀或者動作片里面，常出現的綠色版本夜視圖像，這個綠色是有一定用意的，因為比起其它顏色，人眼對綠色更敏感。
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微光夜視是通過將微弱的光線增強其亮度來實現夜視，當組成光線的光子進入到圖像增強器的時候，它們會首先撞擊一個叫廣電陰極特殊的涂層，從而釋放電子，接著這些電子會撞擊第二個叫微通道板的涂層，它會在電子撞擊熒光屏之前增加電子的數量，在這里電子重新轉化成光，由于電子增多，所以生成的圖像亮度就會更高，讓你更清楚的看到周圍的環境。
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/ a7 w$ h: U( i2 C: G$ `那如果亮度小到圖像增強器都“看不見”呢？這就需要熱成像了，物理學的研究表明，所有溫度高于絕對零度，也就是零下273攝氏度的物體每時每刻都在發出紅外波段的電磁波，產生熱輻射又稱紅外輻射，物體熱輻射能量的大小與物體的溫度有關，溫度高的物體發出的熱輻射較強，溫度低的物體發出的熱輻射較弱。
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, `5 Q0 Y) b; D9 u紅外夜視，熱輻射也是光的一種，波長大于可見光又稱紅外線，通過物理過程把不可見的熱輻射轉換成電信號，進而以人眼可以看見的圖像顯示出來，這就是紅外熱輻射技術。
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來自目標的熱輻射，通過紅外光學系統聚焦到探測器平面上，紅外吸收層吸收紅外能量后溫度發生變化，從而引起熱敏層電阻值發生改變，接著轉換成電信號輸出，再經過數據處理，最終得到反應目標溫度分布情況的可視化電子圖像。
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不管是紅外夜視還是微光夜視都不能還原物體原來的顏色，隨著技術的發展，現在已經出現了還原真實顏色的全彩夜視儀，有了它就能將黑夜變成白天。
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它通過將電子流放大再打到特殊的低照度半導體發電器上，它們再經過高速模擬數字電路后，可以轉換成數字信號，最后經過中央處理器就形成全彩高分辨率畫面，令人驚奇的是它的夜間成像效果幾乎達到了和白天無異的程度，就連物體的顏色都能清晰可見。
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現在還出現了一種石墨烯薄膜，這種薄膜能與光子產生反應使人眼看到的物體變亮，一旦技術成熟，這種薄膜有望貼在戰機座艙，車輛玻璃，甚至眼鏡上，隨著這些夜視黑科技的不斷問世，黑夜正在被點亮，人類征服黑夜的目標終將實現。
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