Waarom is nachtzicht groen?

3 juli 2020

 

Ten eerste is nachtzicht niet alleen iets in je favoriete first-person shooter. Het is overal aanwezig, van bewakingscamera's tot militaire periscopen en gewone smartphones. Een deel van de reden waarom nachtzicht zoveel toepassingen heeft, is omdat het niet slechts één specifiek stukje technologie is, maar in verschillende vormen die kunnen worden ingezet, afhankelijk van de gebruikssituatie. Maar wat mensen denken als ze de woorden 'nachtzicht' horen, is iets dat beeldversterking of beeldverbetering wordt genoemd. Dit is een stereotiepe groene vorm van nachtzicht die je misschien associeert met het leger of je ziet in actiefilms spreken over die groene kleur met opzet omdat je ogen gevoeliger zijn voor groen dan voor andere kleuren.

Wie en wanneer heeft nachtzicht uitgevonden?

De eerste doorbraak in het moderne militaire nachtzicht kwam in de jaren dertig als resultaat van vroeg onderzoek naar televisie en de ontwikkeling van een beeldbuis die kon worden gebruikt om infraroodbeelden om te zetten in zichtbare displays. Het leger erkende de militaire betekenis van deze uitvinding en begon hun eigen onderzoek te doen. De inspanning resulteerde in de bekende sniper scope van de Tweede Wereldoorlog. In de huidige termen is een sniper scope een nogal primitief nachtzichtapparaat, maar zijn populariteit heeft de weg vrijgemaakt voor de meer geavanceerde nabij-infraroodsystemen van de toekomst. In het leger van de jaren vijftig waren nachtzichtexperts succesvol in het ontwikkelen van lichtversterkende buizen waarvoor de omslachtige en energieverslindende infraroodlichtbron niet nodig was. Het was in het nachtzichtlaboratorium in Virginia, waar de eerste beeldversterkers, warmtebeeldapparatuur en infrarood zoeklichten werden uitgevonden. De eerste generatie beeldbuis die geen lichtbron nodig heeft, scoorde een enorm succes in Vietnam, waar hij werd getest in omstandigheden van nachtelijke gevechten. 1930 Generation-beeldversterkers bereikten eind jaren zestig en begin jaren zeventig twee belangrijke doelstellingen. Ze voorzagen in een dringende behoefte op de slagvelden van Zuid-Azië en bewezen de effectiviteit van passief nachtzicht. Maar ze hadden natuurlijk ook hun nadelen. Ze waren te duur en te zwaar en omslachtig voor sommige toepassingen.
Een tekortkoming van de eerste generatie buis linksboven werd grotendeels overwonnen met de recente introductie van twee tweede generatie beeldversterkerbuizen. Ze zijn niet alleen lichter en goedkoper, maar in meerdere opzichten superieur aan hun 1 generatie voorgangers. Deze ontwikkeling betekende een grote vooruitgang in de nachtzichttechnologie van het leger; kosten werden verlaagd, waardoor het potentieel van brede legerkwesties werd vergroot. Generatie 2 elimineert bijna het probleem dat inherent is aan het apparaat van de 1e generatie: de tijdelijke verblinding van de gebruiker door licht dat wordt uitgezonden door tracerkogels.
Een ander item dat profiteerde van de bank van de tweede generatie, is de multifunctionele nachtkijker. Het werd ontworpen om de individuele soldaat 40 uur per dag mobiliteit, prestatievermogen, een verscheidenheid aan gevechten en ondersteunende taken te geven tijdens duisternis. Bovendien zijn googles bij uitstek geschikt voor 's nachts rijden. Ze boden de bestuurder een gezichtsveld van 100 graden en een zicht tot 50 meter in het maanlicht en 35 meter in recht licht met snelheden tot XNUMX mijl per uur. Het was de bedoeling dat de bril van grote waarde zou zijn bij het uitvoeren van een verscheidenheid aan andere nachtelijke taken, waaronder reddingsoperaties in de lucht en medische hulp. Een monoculaire versie van de bril was een draagbare zakkijker. Het is ontworpen om te worden gebruikt als een persoonlijke nachtkijker voor lokale patrouillebewaking, wapenvuur en algemene oriëntatie in het donker. De zakkijker kan ook worden gebruikt om vijandelijk gebruik van infraroodlampen te detecteren.

Hoe zit het met de groene visie?

Beeldverbetering werkt door lage lichtniveaus te detecteren en vervolgens te versterken. Wanneer fotonen, het kleine deeltje waaruit licht bestaat, een beeldverbeteraar binnengaan, raken ze eerst een speciale laag, een fotokathode genaamd, die elektronen vrijgeeft. Deze elektronen raken vervolgens een tweede laag, een microkanaalplaat genaamd, die de elektronen vermenigvuldigt voordat ze het fosforscherm raken. Dat zet ze dan weer om in het licht, want er zijn nu zoveel meer elektronen dat je een helderder beeld krijgt, dus je zult gemakkelijker in iemands basis kunnen komen en al hun naakten kunnen doden.
Maar wacht even, wat als er niet genoeg licht is voor thermische versterkers om te "zien"? Dit is waar thermische beeldvorming van pas komt. In plaats van licht te detecteren, detecteren thermische camera's warmte die van een ander object komt, omdat ze infrarood licht kunnen zien. Door de hitte zenden dingen fotonen uit in het infrarood- of IR-spectrum en hoewel mensen infraroodlicht niet kunnen zien, maken deze speciale camera's er op verschillende manieren gebruik van. Onze camera's produceren beelden, thermogrammen genaamd, die er soms uitzien als een regenboog, waarbij verschillende kleuren verschillende temperaturen vertegenwoordigen. Thermogrammen zijn nuttig voor alles wat schijnbaar van geneeskunde tot constructie is, maar ze zijn heel specifiek handig voor nachtzicht. Het is heel gemakkelijk om verschillende objecten, zoals mensen of dieren, te onderscheiden omdat hun verschillende kleuren op een scherm opvallen.
Thermische camera's kunnen vaak hetzelfde detailniveau bereiken als hun beeldverbeterende tegenhangers. Ze hebben het grote voordeel dat ze dingen kunnen uitkiezen die misschien moeilijk te zien zijn met een normale beeldverbeteraar. Bijvoorbeeld een brandweerman die probeert mensen te lokaliseren die gered moeten worden in een brandend gebouw of een jager die een prooi uitzoekt diep in het bos die zich achter gebladerte verbergt of de politie die de zich verschuilende voortvluchtige probeert te lokaliseren. En over warmtebeeld gesproken, sommige camera's kunnen zelfs hun eigen infraroodlicht creëren in een proces dat actieve verlichting wordt genoemd, waarbij ze de omgeving daadwerkelijk verlichten met IR-straling. Omdat deze extra infraroodenergie reflecteert op alles wat de camera's op deze strategie richten, kan dit resulteren in beelden met een veel hogere resolutie. Geweldig voor zaken als bewakingscamera's waar je echt een positieve ID wilt krijgen van die purp die je slushie-machine probeerde te stelen.
Samenvattend, de grote reden waarom nachtzicht groen is, is dat het scherm dat wordt gebruikt voor beeldversterking in het apparaat zelf, voornamelijk is gemaakt van fosfor. Nog een belangrijk ding om te onthouden: een nachtzicht is groen omdat het menselijk oog meer tinten groen kan onderscheiden dan welke andere kleur dan ook.