Moje portfólio

Nočné videnie. K tomu, aby bol ľudský zrak schopný rozoznať farbu, tvar a veľkosť osôb a vecí vo svojom okolí, potrebuje elektromagnetické vlnenie, jednoduchšie povedané svetlo, s vlnovou dĺžkou, ktorú oko vníma. Elektromagnetické vlnenie, svetlo. Prečo nemôže byť realita okolo nás rovnako farebná za tmy ako za svetla? Za všetko môže ľudský mozog, lebo rôzne vlnové dĺžky vníma ako iné farby.Od červenej s najdlhšou vlnovou dĺžkou, po fialovú s najkratšou vlnovou dĺžkou. Červená je farba, zodpovedajúca najnižším frekvenciám, ktoré dokáže oko vnímať. Červená farba patrí medzi základné farby spektra, je to farba monochromatického svetla s vlnovou dĺžkou približne 700 nm. Fialová je farba, ktorá zodpovedá najvyšším frekvenciám, ktoré je ľudské oko schopné vnímať. V širšom ponímaní je to tiež akákoľvek farba medzi červenou a modrou. Fialová patrí medzi základné farby spektra, je to farba monochromatického svetla s vlnovou dĺžkou približne 380-420 nm. Dá sa povedať, že farba je viditeľná oblasť elektromagnetického žiarenia s vlnovými dĺžkami približne 380-780 nm. Existuje však aj také elektromagnetické vlnenie, ktoré ľudský zrak neregistruje. Je to ultrafialové (UV), smerom do kratších vlnových dĺžok, a infračervené žiarenie (IR), smerom do dlhších vlnových dĺžok. Napriek tomu, že ľudia nevidia infračervené žiarenie, môžu ho cítiť receptormi v pokožke ako teplo. Práve infračervené žiarenie (IR) využívajú prístroje na nočné videnie k tomu, aby sme s ich pomocou dokázali pozorovať rôzne predmety aj počas noci. Princíp nočného videnia. Pre vývoj a výrobu prístrojov na nočné videnie je infračervené žiarenie (IR) rozhodujúce,lebo zdrojom infračerveného žiarenia je každý predmet v našom okolí,živé organizmy, ale aj vesmírne telesá a všetky telesá s teplotu menšou než 4000 Kelvinov vysielajú maximum svojho žiarenia v infračervenej oblasti. Je dôležité vedieť aj to, že Infračervené žiarenie /IR/ delíme na: blízke (0,7 –  5 mikro- metrov) stredné (5 – 30 mikrometrov) a dlhé (30 –1000 mikrometrov ).Každé z nich je využiteľné a v súčasnosti aj hojne využívané na rôzne účely. Rozhodujúce je, že dlhé IR vyžarované objektom sa od neho odráža do jeho okolia.Spôsobuje to fyzikálny jav, v zmysle ktorého elektróny obiehajúce okolo jadra na rôzne vzdialených orbitálnych dráhach./Viď obrázok 1 / vplyvom tepla nadobúdajú energiu, ktorú sa snažia využiť k odtrhnutiu sa od jadra atómu. Iný fyzikálny jav však núti elektrón zbaviť sa nadobudnutej energie a to vo forme fotónu - častice svetla. Uvedené vlastnosti a schopnosť infračerveného svetla dobre sa šíriť nielen v hmle, ale najmä v tme využíva technológia nočného videnia a termovízie: Princíp prístrojov na nočné videnie. Prístroje na nočné videnie, ktoré sú v súčasnosti dostupné odbornej, ale aj laickej verejnosti sú schopné využiť a spracovať elektromagnetické vlnenie planét a hviezd prichádzajúce na Zem počas noci tak, aby nám prostredníctvom prístrojov rôznych tvarov , veľkostí a technickej vyspelosti, umožnil vnímať predmety a živé bytosti. Zväzok fotónov vzniknutých “zbavením sa” energie elektrónu nasmerujeme do zariadenia /akéhosi zosilňovača/ kde sa zmenia na elektróny a elektrochemickým procesom znásobia, usmernia na obrazovku z fosforu a premenia sa na viditeľné svetlo zobrazené v hľadáčiku. Aj keď prístroje na nočné videnie pracujú na takmer rovnakom princípe, predsa sa odlišujú. Môžu byť vybavené technológiou prvej, druhej, tretej alebo štvrtej generácie. Toto označenie definuje, aký typ trubice násobiča zostatkového svetla je použitý v konkrétnom prístroji. Prvá generácia prístrojov na nočné videnie. Využíva okolité svetlo z mesiaca a hviezd a nepotrebuje premietaný infračervený lúč. Nevýhodou je, že nefunguje dobre pri zamračenej oblohe alebo bez mesačného svitu.Napriek tomu sú prístroje s touto technológiou, celosvetovo, v súčasnosti najčastejšie využívané., lebo poskytujú jasný a ostrý obraz a sú relatívne cenovo dostupné. Dokážu zosilniť zvyškové svetlo na niekoľko tisíc násobkov a poskytujú jasný a ostrý obraz. Vhodné sú na pozorovanie zvierat, nočného mora počas plavby, ale aj na stráženie majetku, či pozemkov. Pri pozorovaní prístrojmi prvej generácie môžete zaznamenať nasledovné javy: Obraz, ktorý vidíte, môže byť u okrajov mierne neostrý. Tento jav sa označuje ako geometrická distorzia. Keď prístroj prvej generácie vypnete, môže nejakú dobu vydávať slabú zelenú žiaru. Druhá generácia prístrojov na nočné videnie. Táto generácia prístrojov na nočné videnie ponúka oveľa lepšie rozlíšenie a výkon, než generácie predtým. Využíva násobič elektrónov, ktorý pracuje na efekte sekundárnej elektrónovej emisie. Toto usporiadanie umožňuje zvýšenie počtu elektrónov a ich energie. Najväčšou výhodou je schopnosť vidieť aj za veľmi zlých svetelných podmienok, a to aj bez mesačného svitu. Vďaka novej technológii dochádza tiež k oveľa menšiemu skresleniu ako u predchádzajúcej generácie nočného videnia. Tieto prístroje využíva najmä policajný zbor a iné profesionálne jednotky a to najmä z toho dôvodu, že cena prístrojov na nočné videnie druhej generácie je podstatne vyššia než u jednotiek prvej generácie. Hlavným rozdielom medzi prvou a druhou generáciou je pridanie doštičky s mikro kanálikmi, spravidla označované skratkou MCP. MCP funguje ako zosilňovač elektrónov a je umiestnená priamo za foto katódou. MCP sa skladá z miliónov krátkych paralelných sklenených trubičiek. Keď týmito trubičkami prechádzajú elektróny, sú niekoľko tisíc násobne rozmnožené. Tento špeciálny proces umožňuje jednotkám druhej generácie zosilniť zbytkové svetlo oveľa viac než prístroje prvej generácie a vďaka tomu poskytuje jasnejší a ostrejší obraz. Tretia generácia prístrojov na nočné videnie. Túto generáciu prístrojov na nočné videnie využíva v súčasnosti americká armáda. Pridaním chemickej zlúčeniny, arzenidu gália, do foto katódy poskytujú prístroje jasnejší a ostrejší obraz a navyše majú zaznačenú iónovou bariéru, ktorá výrazne predlžuje životnosť trubice. Štvrtá generácia prístrojov na nočné videnie. Štvrtá generácia prístrojov na nočné videnie predstavuje najväčší technologický prielom za ostatných desať rokov. V tejto generácii bola odstránená iónová bariéra a "synchronizáciou" je dosiahnuté podstatné zlepšenia detekcie cieľa, jeho zameranie a rozlíšenie, a to najmä v extrémne zlých svetelných podmienkach. Vďaka technológii bez použitia iónovej bariéry a automatickej synchronizácie napájanie sa u týchto prístrojov dosahuje: až 100% zlepšenie svetelnej odozvy, špičkového výkonu pri extrémne nízkej hladine zvyškového svetla, až trojnásobne lepšie rozlíšenie, zásadné zvýšenie detekčného rozsahu systémov, vyšší pomer signálu k šumu a zníženie halového efektu, ktorý minimalizuje interferencii s jasnými svetelnými zdrojmi. Uzavretý systém napájania umožňuje fotokatóde rýchlo zapnúť a vypnúť napätie, čo umožňuje rýchlejšiu reakciu na kolísanie svetelných podmienok v určitom okamihu. Stávalo sa, že vojak mohol za tmy takmer oslepnúť, keď práve využíval nočné videnie a v blízkosti sa rozsvietilo jasné osvetlenie. Tieto obavy však už teraz odpadajú. Prístroje na nočné videnie štvrtej generácie sú v súčasnosti neoddeliteľnou výbavou špeciálnych jednotiek, ktoré na zvýšenie viditeľnosti, za zhoršených svetelných podmienok, využívajú dodatočné zdroje infračerveného svetla.Ich použitím sa zvýši dosah viditeľnosti približne o sto metrov. Nevýhodou je zúženie zorného uhla o 40-60%. Vzdialenosť, na ktorú môžete pomocou prístrojov na nočné videnie pozorovať predmety, alebo osoby ovplyvňuje celý rad faktorov. Je dôležité poznať veľkosť a pohyb pozorovaného objektu? Potrebujete vidieť aj nejaké detaily alebo vám ide len o to, zistiť, či vo vašom zornom poli niečo je? Aké sú svetelné podmienky pri pozorovaní? Dôležité si je preto vopred určiť čo chcete pozorovať, za akých podmienok a až potom sa rozhodnúť pre kúpu prístroja na nočné videnie. Nezabudnite, že hlavným účelom prístrojov na nočné videnie nie je dovidieť čo najďalej, lebo na tento účel sú určené ďalekohľady. Využitie prístrojov na nočné videnie. Prístroje na nočné videnie rozdeľujeme do troch kategórií: Puškohľady - toto monokulárne zariadenie /hľadíme cez jedno oko/ umiestňujeme obvykle na zbraň a je vhodné tam kde chceme získať lepší pohľad na konkrétny objekt a potom sa vrátiť k prirodzeným svetelným podmienkam. Okuliare - môžu byť ručné, ale najčastejšie sa nosia na hlave, pripevnené k prilbe. Sú binokulárne /Na každé oko/. Sú vhodné pre konštantné zobrazenie, často pri pohybe v tmavej miestnosti. Fotoaparáty a kamery - sú schopné zasielať obrázky na monitor a využívajú sa v budovách a pri leteckých záberoch. Termovízia – sa využíva nielen v armáde, polícii, ale aj v civilnom sektore. Prístroje určené na termovíziu majú špeciálny objektív, ktorý zaostrí infračervené svetlo vyžarované z pozorovaných objektov. Zamerané svetlo je postupne snímané spolu s infračervenými prvkami. Detektor potom vytvára priebeh teploty a vzniká tzv termogram. Tento proces trvá jednu tridsatinu sekundy a informácie sú získavané z niekoľkých tisíc bodov v zornom poli objektívu. Termogram vytvorený z týchto prvkov je potom premenený do elektrických impulzov. Impulzy sú následne zasielané do procesorovej jednotky, ktorá ich spracuje a posiela dáta na displej, kde vidíme rôzne farby v závislosti na intenzite infračerveného žiarenia. V armáde a polícii je termovízia využívaná na pozorovanie objektov a ich pohyb a v civilnom sektore na meranie tepelnej priepustnosti najmä bytových domov. ©mta3260