Aparate de vedere nocturnă

Aparatele de vedere nocturnă sunt amplificatoare de lumină reziduală, folosite pentru observații în natură și monitorizarea pe timp de noapte. Sunt utilizate diferite tehnologii.

Aparatele de vedere nocturnă sunt amplificatoare de lumină reziduală folosite pentru a putea observa obiecte și pe timp de noapte, aproape ca în timpul zilei. În trecut erau folosite mai ales în armată, însă de mai mulți ani sunt populare și în rândul civililor, pentru observații în natură și în scopuri de monitorizare. Cu ani în urmă, aparatele aveau prețuri mari, însă în prezent lucrurile s-au schimbat radical. Un instrument bun pentru scopuri private poate fi achiziționat la un preț decent.

În domeniul aparatelor night vision se folosesc diferite tehnologii. Pe de o parte sunt aparatele cu tuburi intensificatoare de imagine: amplificatoarele de lumină reziduală. Acestea sunt disponibile în trei etape de dezvoltare, cunoscute mai bine ca generații. Diferența constă mai ales în puterea luminoasă. În ultimii ani au apărut și aparatele de vedere nocturnă digitale și camerele de termoviziune.

Toate aparatele de vedere nocturnă cu tub intensificator de imagine dispun în partea frontală de o optică care colectează lumina și o redirecționează către un convertor de imagine. Aici se află un fotocatod care captează fotonii (particulele de lumină) și produce din aceștia energie sub formă de electroni.

Acești electroni sunt accelerați la viteze enorme și proiectati pe un ecran din fosfor. Astfel se eliberează din nou energie sub formă de lumină, respectiv fotoni, care însă este extrem de amplificată comparativ cu stadiul anterior. Aparatele de vedere nocturnă nu trebuie în niciun caz folosite în condiții de lumină naturală, deoarece se pot deteriora sever.

Generația 1 de aparate night vision cuprinde aparatele cele mai simple și mai convenabile la preț. Aceste aparate funcționează după cum am descris mai sus și amplifică lumina reziduală. În plus, dispun de un iluminator cu infraroșu, care trebuie folosit numai în condiții de întuneric absolut. În noapte este proiectata o rază infraroșie, pe care ochiul nostru nu o poate percepe, deoarece sensibilitatea acestuia este limitata la 550 nanometri.

Spre deosebire de ochiul uman, aparatul night vision poate înregistra intervalul de lungime de undă a luminii infraroșii. Acest lucru permite observarea chiar și în condiții de întuneric absolut. Dezavantajul este că această funcție nu este utilizabilă pentru distanțe foarte mari. Aparatele din generația 1 amplifică lumina de circa 1000 de ori.

De ce vedem lumină verde?

Imaginea ne apare verde, deoarece componenta albastră a luminii este deplasată în spectrul verde, iar componenta roșie în cel infraroșu. Atunci când priviți printr-un astfel de dispozitiv de vedere nocturnă, observați un zgomot, vizibil printr-o structură traversată de granule foarte fine. După utilizare, impresia verde a imaginii va dispărea treptat abia atunci când imaginea este din nou complet neagră. În mod normal, aparatele din generația 1 au o durată de funcționare de 2.000 de ore.

În principiu, generația a 2-a funcționează la fel ca și generația 1. Diferența constă în faptul că lumina este amplificată de până la 20.000 de ori. Prin urmare, cu aparatele din această generație se poate vedea la o distanță semnificativ mai mare. Acest lucru este posibil prin intermediul unei plăci cu microcanale montată în spatele fotocatodului, care dispune de nenumărate tubulețe de sticlă. Electronii generați sunt astfel amplificați încă o dată extrem. Pe lângă imaginea mult mai luminoasă, poate fi percepută și o imagine mai clară.

La aparatele din generația 1 se mai poate remarca o anumită neclaritate la margini, aproape imperceptibilă la dispozitivele din generația a 2-a. Generația a 2-a este la rândul ei echipată cu un iluminator cu infraroșu.

Cele mai multe aparate de vedere nocturnă au o putere de mărire de circa 2x sau 2,5x. Există însă și variante deosebite, cu putere de mărire de până la 10x.

Aproape toate aparatele sunt foarte compacte și monoculare. Există însă și aparate night vision binoculare, care arată ca niște ochelari (mai ales la generația a 2-a). Acestea se folosesc împreună cu o montură pentru cap, astfel încât nu trebuie ținute cu mâna. În mod normal, aparatele din generația a 2-a au o durată de funcționare de 4.000 de ore.

Unele aparate mai moderne funcționează cu tuburi intensificatoare de imagine, iar imaginea furnizată nu este alb-verde, ci alb-negru. Aceste imagini au un contrast mai puternic și mai plăcut, mai ales în cazul unor observații îndelungate.

Aparatele de vedere nocturnă din generația a treia furnizează imagini semnificativ mai luminoase și mai clare decât dispozitivele din generația a doua. Această performanță este posibilă prin utilizarea fotocatozilor cu arsenid de galiu suplimentar. Zgomotul este redus la minim, iar durata de viață a aparatelor este mai mare decât la dispozitivele din generațiile anterioare.

În Romania nu sunt disponibile în comerț aparate night vision din generația a treia. Acest lucru se datorează mai cu seamă reglementărilor privitoare la patente și faptului că guvernul Statelor Unite interzice livrarea acestor aparate.

Există însă deja aparate foarte performante din generația 2 1/2, respectiv 2. Super Plus, care corespund standardului de calitate al generației a treia. Claritatea imaginii, luminozitatea și zgomotul sunt comparabile.

Spre deosebire de aparatele night vision cu tub intensificator de imagine, la aparatele digitale de vedere nocturnă se folosește un senzor CMOS sau CCD ultrasensibil, reglat la o sensibilitate foarte mare. Amplificarea luminii reziduale este similară.

În timpul zilei sau în condiții de crepuscul, multe aparate de acest tip oferă chiar imagini color. În plus, permit conectarea la un aparat extern de înregistrare date sau stocarea fotografiilor sau a materialelor video pe un card de memorie. Calitatea aparatelor digitale de vedere nocturnă este comparabilă cu cea a aparatelor din generația 1.

Spre deosebire de aparatele de vedere nocturnă de generație 1, 2 sau mai actuale sau de aparatele night vision digitale, camerele de termoviziune nu au nevoie de lumină reziduală. În cazul acestor dispozitive, nu este amplificată lumina reflectată de obiecte, ci este reprezentată radiația termică. Prin urmare, aceste aparate pot fi folosite și în condiții de întuneric complet, pe ceață sau precipitații.

Camerele de termoviziune nu sunt folosite numai de armată sau de autorități responsabile de securitate, ci și pentru evaluarea izolației termice a clădirilor. Pompierii și poliția au nevoie de aceste echipamente atunci când caută persoane dispărute sau cuiburi de jar după un incendiu. La rândul lor, în diminețile cu temperaturi scăzute, vânătorii și agricultorii pot găsi cu ajutorul camerelor de termoviziune puii de căprioară din pasuni și îi pot salva înainte de a tunde iarba.

Termografia este o tehnologie tot mai interesantă și pentru industrie. Cu ajutorul acesteia pot fi detectate rapid și țintit scurgeri de apă și chiar și de gaz din instalații. Camerele termografice sunt folosite uneori și la verificarea motoarelor, de exemplu pentru detectarea la timp a unei supraîncălziri.

Camerele termografice sunt bineînțeles utile și la vânătoarea nocturnă, de ex. atunci când se caută vânatul pe câmpuri și la liziere, pentru a fi apoi gonit. În cazul parcursului scurt al vânatului împușcat la lizieră, acesta poate fi găsit mai repede decât dacă se continuă căutarea la lumina zilei. Astfel se pune capăt mai devreme suferinței animalului.

Imaginea diferă de cea produsă de un aparat night vision cu tub intensificator de imagine. Aici aveți posibilitatea de a alege imagini de diferite culori. Radiația termică a oamenilor sau a animalelor poate fi redată în alb sau negru, folosind setarea „White Hot” sau „Black Hot”. În cazul acestei setări, mediul ambiant este redat în nuanțe de alb-negru mai slabe. Diferențele de temperatură pot fi redate însă și color. Această posibilitate este utilă mai ales atunci când se caută pierderi de căldură la clădiri sau cuiburi de jar după un incendiu.

Zoomul digital vă permite, de asemenea, să măriți o secțiune a imaginii pentru a recunoaște mai multe detalii. Chiar dacă calitatea redării nu se ridică la nivelul detaliilor vizibile cu un aparat night vision de generație 2, puteți însă detecta surse de căldură pe care nu le-ați repera cu aparatul night vision, de ex. turma de mistreți din câmpul de porumb.

Aparatele pot fi diferențiate nu doar după tehnologie, ci și după tipul constructiv. În principiu, există aparate de formă constructivă monoculară și binoculară.

Aparatele de vedere nocturnă binoculare pot fi la rândul lor împărțite în două categorii. Există dispozitive cu două obiective, dotate cu două sisteme care amplifică lumina. Există însă și aparate binoculare care au două oculare, însă doar un singur obiectiv. Acestea dispun, prin urmare, de un singur sistem care amplifică lumina. Aceste aparate au un preț mai redus și permit o vedere mai plăcută comparativ cu monocularele, însă imaginea redată nu este atât de plastică.

Iluminator cu infraroșu

În cazul aparatelor clasice de vedere nocturnă și a celor digitale este necesară întotdeauna lumină ambiantă. Dacă aceasta dispare, respectiv dacă nu mai este suficientă în nopțile cu acoperire groasa de nori sau cu Lună nouă, puteți extinde spectrul vizibil cu ajutorul unui iluminator cu infraroșu. Deseori aceste dispozitive sunt deja montate în carcasa aparatului. De regulă însă au o putere destul de redusă sau iluminează numai o parte din câmpul vizual. O altă deficiență a acestor lămpi IR integrate este efectul de orbire. Acest dezavantaj poate fi evitat dacă optați pentru un iluminator cu infraroșu separat.

Lentile aditionale

Mai ales utilizatorii din domeniul securității folosesc de cele mai multe ori dispozitive fără putere de mărire sau cu o putere de mărire redusă. În caz contrar, plimbarea prin hale neluminate a fi dificilă până când ajungi să te obișnuiești, deoarece câmpul vizual scade pe măsură ce puterea de mărire crește, iar limita de focalizare în apropiere împinge focalizarea tot mai departe. Însă cum la paza instalațiilor exterioare de mari dimensiuni puterea de mărire lipsește, pentru astfel de dispozitive se folosesc de cele mai multe ori lentile aditionale. Acestea măresc spectrul de aplicații al acestor aparate.

Adaptoare pentru cameră

Aceste adaptoare vă permit să combinați aparatul night vision potrivit cu o cameră video sau foto. Acest lucru se poate realiza cu ajutorul unor suporturi pe care se montează aparatul de vedere nocturnă și camera. Abordarea este însă adecvată, de regulă, numai pentru camerele compacte. Pentru camerele SLR sunt recomandate soluții de adaptare fixate de ocularul aparatului night vision și care se înșurubează la baioneta obiectivului prin intermediul unui adaptor de filet.