อุปกรณ์ Night Vision สามารถมองเห็นได้ไกลแค่ไหน? ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการตรวจจับ การรับรู้ และการระบุช่วง

เลนส์ใกล้วัตถุจะกำหนดปริมาณแสงที่ส่องถึงท่อจริงๆ ตั้งแต่แรก ปัจจัยหลัก ได้แก่ เส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ -จำนวน -ความสามารถในการรวบรวมแสง และการส่งผ่านแสง

เปรียบเทียบวัตถุประสงค์ f/1.2 กับวัตถุประสงค์ f/1.7 เป็นตัวอย่าง: เลนส์ที่เร็วกว่า (ค่า f- ต่ำกว่า) ช่วยให้แสงเข้ามาได้มากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากในสภาพแสงน้อย-หรือไร้ดวงจันทร์ที่โฟตอนทุกตัวมีความสำคัญ อุปกรณ์สองชิ้นที่มีท่อเหมือนกันยังคงสามารถทำงานได้แตกต่างกันมาก ขึ้นอยู่กับเลนส์ที่อยู่ด้านหน้าท่อนั้น

การขยายภาพเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่เข้าใจผิดมากที่สุดในการมองเห็นตอนกลางคืน ไม่ว่าคุณจะดูอุปกรณ์ 1× หรืออุปกรณ์ที่มีแว่นขยาย 3×, 4× หรือ 5× กำลังขยายที่สูงขึ้นจะทำให้วัตถุที่อยู่ห่างไกลดูใหญ่ขึ้น - แต่จะไม่ปรับปรุงคุณภาพของภาพโดยอัตโนมัติหรือขยายระยะการตรวจจับ

ในความเป็นจริง การเพิ่มกำลังขยายโดยไม่เพิ่มแสง-ความสามารถในการรวบรวมแสงจะทำให้ภาพหรี่ลงและเป็นเกรนมากขึ้น เนื่องจากขณะนี้ปริมาณแสงที่เท่ากันได้กระจายไปทั่วภาพที่ใหญ่ขึ้น การขยายจะเปลี่ยนขนาดของเป้าหมาย ไม่ใช่ปริมาณข้อมูลที่อุปกรณ์จับได้จริง

นี่อาจเป็นตัวแปรเดียวในโลกแห่งความเป็นจริงที่ใหญ่ที่สุด- การมองเห็นตอนกลางคืนแบบเดิมๆ ไม่ได้สร้างแสงขึ้นมาเลย - หลอดเพิ่มความเข้มภาพต้องใช้โฟตอนในการทำงานด้วย ไม่ว่าจะจากแสงจันทร์ แสงดาว แสงเรืองในเมืองอันห่างไกล แสงพลบค่ำ หรือแสงสะท้อนจากเมฆ

คืนที่อากาศแจ่มใสโดยมีดวงจันทร์สว่างและคืนที่มืดครึ้มและไม่มีแสงจันทร์สามารถให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างอย่างมากจากอุปกรณ์เดียวกัน นี่คือเหตุผลว่าทำไมตัวเลข "ช่วงสูงสุด" เดียวจึงมักถูกวัดภายใต้ชุดสภาพแสงเฉพาะเจาะจงที่เหมาะสมซึ่งอาจไม่ตรงกับสภาพแวดล้อมจริงของคุณ

ในความมืดมิดที่ใกล้- แสงอินฟราเรด (IR) กลายเป็นสิ่งจำเป็น โดยจะเสริมฉากด้วยแสง IR ที่ท่อหรือเซ็นเซอร์สามารถรับได้แม้ในขณะที่ไม่มีแสงโดยรอบที่ใช้งานได้เลย ความยาวคลื่นทั่วไปคือ 850 นาโนเมตรและ 940 นาโนเมตร โดยที่ 940 นาโนเมตรจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าได้น้อยกว่า (รวมถึงการมองเห็นตอนกลางคืนของผู้อื่นด้วย) โดยมีช่วงที่ลดลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ 850 นาโนเมตร

ไฟส่องสว่างแบบ IR สามารถปรับปรุงการมองเห็นและระยะการตรวจจับที่มีประสิทธิภาพได้ดีขึ้นอย่างมาก แต่จะช่วยได้มากน้อยเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับกำลังขับของไฟส่องสว่าง มุมลำแสง การสะท้อนแสงของเป้าหมาย และสภาพแวดล้อมโดยรอบ ไฟส่องสว่างอินฟราเรดไม่ใช่อุปกรณ์ยึดติดแบบสากล - แต่มีการกระจายตามระยะห่างของมันเอง เช่นเดียวกับแสงที่มองเห็นได้

หมอก ฝน หิมะ ฝุ่น และความชื้นสูง ล้วนทำให้ประสิทธิภาพในการมองเห็นตอนกลางคืนลดลง และกลไกนี้ตรงไปตรงมา: สภาวะเหล่านี้จะกระจายและดูดซับแสง ซึ่งจะลดคอนทราสต์ คอนทราสต์ที่ต่ำหมายถึงคุณภาพของภาพที่ต่ำลง และคุณภาพของภาพที่ต่ำลงจะทำให้ทั้งช่วงการตรวจจับและการรับรู้ลดลงโดยตรง อุปกรณ์ที่ทำงานได้ดีในคืนที่อากาศแจ่มใสและแห้งอาจสูญเสียช่วงที่มีประสิทธิภาพไปอย่างมากท่ามกลางหมอกหรือฝนตกหนัก

ปัจจัยนี้ถูกมองข้ามอยู่ตลอดเวลา แต่ก็มีความสำคัญพอๆ กับตัวฮาร์ดแวร์เอง โดยทั่วไปยานพาหนะขนาดใหญ่สามารถตรวจจับได้ในระยะไกลกว่าเป้าหมายมนุษย์ขนาดเล็กมาก เพียงเพราะมันนำเสนอภาพเงาที่ใหญ่กว่าและง่ายกว่า-ในการแก้ไข

ขนาดเป้าหมาย องค์ประกอบพื้นหลัง คอนทราสต์กับสภาพแวดล้อม และแม้ว่าเป้าหมายจะเคลื่อนที่ ล้วนส่งผลต่อระยะที่คุณจะสามารถระบุ จดจำ หรือระบุเป้าหมายได้สมจริง อุปกรณ์ที่เหมือนกันสองตัวซึ่งชี้ไปยังเป้าหมายที่แตกต่างกันในการตั้งค่าที่แตกต่างกันจะรายงานช่วงประสิทธิภาพที่แตกต่างกันมาก - ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมตัวเลขข้อมูลจำเพาะดิบจึงบอกเล่าเรื่องราวเพียงบางส่วนเท่านั้น