เทคโนโลยีการมองเห็นในตอนกลางคืนด้วยอินฟราเรดสำหรับการถ่ายภาพในตอนกลางคืน
แสงที่มองเห็นได้ในเวลากลางคืนนั้นอ่อนแอมาก แต่รังสีอินฟราเรดที่ตามนุษย์มองไม่เห็นนั้นมีมากมาย การมองเห็นด้วยอินฟราเรดใช้เทคโนโลยีการแปลงโฟโตอิเล็กทริกเพื่อช่วยให้ผู้คนสังเกต ค้นหา เล็ง และขับเคลื่อนยานพาหนะในเวลากลางคืน แม้ว่าผู้คนจะค้นพบรังสีอินฟราเรดตั้งแต่เนิ่นๆ แต่เนื่องจากข้อจำกัดของส่วนประกอบอินฟราเรด การพัฒนาเทคโนโลยีการสำรวจระยะไกลด้วยอินฟราเรดจึงช้ามาก จนกระทั่งถึงปี 1940 เยอรมนีได้พัฒนาตะกั่วซัลไฟด์และวัสดุส่งผ่านอินฟราเรดหลายชนิด จึงทำให้เกิดเครื่องมือตรวจจับระยะไกลด้วยอินฟราเรดได้ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เยอรมนีได้พัฒนาเครื่องมือตรวจจับอินฟราเรดหลายอย่างเป็นครั้งแรก เช่น อุปกรณ์มองเห็นกลางคืนด้วยอินฟราเรดแบบแอคทีฟ แต่ไม่มีเครื่องมือใดที่ใช้จริงในสงครามโลกครั้งที่สอง เครื่องมือการมองเห็นด้วยอินฟราเรดมีอยู่สองประเภท: แบบแอคทีฟและแบบพาสซีฟ: แบบแรกใช้แสงค้นหาอินฟราเรดเพื่อฉายรังสีไปยังเป้าหมาย และรับรังสีอินฟราเรดที่สะท้อนกลับเพื่อสร้างภาพ แบบหลังไม่ปล่อยรังสีอินฟราเรด แต่อาศัยรังสีอินฟราเรดของเป้าหมายเพื่อสร้าง "ภาพความร้อน" ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่า "ภาพความร้อน" อิมเมจเมอร์".
หลักการของอุปกรณ์มองเห็นกลางคืนอินฟราเรด
ไม่เพียงแต่ความยาวคลื่นของแสงเท่านั้นที่ดวงตาของเราสามารถมองเห็นได้ นอกจากนี้ ยังมีคลื่นอีกมากมายที่อยู่รอบตัวเรา เพียงแต่ว่าเราไม่สามารถค้นพบมันได้ด้วยประสาทสัมผัสของเราเอง แสงอินฟราเรดคือแสงที่ปล่อยออกมาจากวัตถุที่มีความยาวคลื่นมากกว่าสเปกตรัมสีแดง วัตถุเกือบทั้งหมดจะมีแสงอินฟราเรด นั่นคือ รังสีความร้อน แม้กระทั่งอวกาศอันกว้างใหญ่ รังสีมีอยู่ เนื่องจากทุกสิ่งในโลกมีการแผ่รังสีความร้อน จากนั้นเราสามารถใช้ความธรรมดานี้เพื่อสังเกตวัตถุตามอุณหภูมิของวัตถุที่แตกต่างกัน ดวงตาของคนทั่วไปไม่สามารถรับรู้ถึงรังสีอินฟราเรด ดังนั้นผู้คนจึงไม่สามารถมองเห็นสิ่งต่าง ๆ ได้หากไม่มีแสงสะท้อนในความมืด และอุณหภูมิใด ๆ ก็สูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ วัตถุทั้งหมดเปล่งแสงอินฟราเรด รวมถึงร่างกายของคุณด้วย ดังนั้น อุปกรณ์ที่ตรวจจับรังสีอินฟราเรดได้จึงถูกนำมาใช้เพื่อตรวจจับรังสีอินฟราเรด จากนั้นสัญญาณอะนาล็อกจะใช้วิธีการประมวลผลภาพ เช่น การกำจัดสัญญาณรบกวนพื้นหลัง การขยายสัญญาณ และการกรอง เพื่อคืนเค้าโครงของวัตถุที่ตรวจพบ แต่การสร้างสีทำได้ยาก ดังนั้นภาพที่มองเห็นด้วยอินฟราเรดจึงไม่ค่อยมีสี
เทคโนโลยีการถ่ายภาพกลางคืนอินฟราเรด
เทคโนโลยีการมองเห็นในตอนกลางคืนด้วยอินฟราเรดได้สัมผัสกับเทคโนโลยีการมองเห็นในตอนกลางคืนด้วยอินฟราเรดแบบแอคทีฟในช่วงต้นและเทคโนโลยีอินฟราเรดแบบพาสซีฟ (การถ่ายภาพความร้อน) ในปัจจุบัน เดิมเครื่องตรวจจับอินฟราเรดเป็นเครื่องตรวจจับแบบหน่วย และต่อมาได้พัฒนาเป็นเครื่องตรวจจับอาร์เรย์เชิงเส้นแบบหลายองค์ประกอบเพื่อปรับปรุงความไวและความละเอียด และปัจจุบันได้พัฒนาเป็นเครื่องตรวจจับอินฟราเรดแบบอาร์เรย์พื้นที่หลายองค์ประกอบ ระบบที่เกี่ยวข้องได้ก้าวกระโดดจากการตรวจจับจุดไปสู่การถ่ายภาพความร้อนของชิ้นงาน
(1) เทคโนโลยีการแปลงภาพอินฟราเรดแบบแอคทีฟ (บริเวณอินฟราเรดใกล้)
เทคโนโลยีนี้ใช้หลักการของการแปลงภาพด้วยตาแมวเพื่อให้เกิดการสังเกตในเวลากลางคืน เครื่องมือประเภทนี้ประกอบด้วยสองส่วน: แหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดและแว่นมองกลางคืนที่มีหลอดภาพแบบปรับได้ แหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดจะส่องสว่างเป้าหมาย และแว่นตามองกลางคืนจะแปลงภาพอินฟราเรดที่มองไม่เห็นเป็นภาพที่มองเห็นได้ เทคโนโลยีประเภทนี้เริ่มมีการศึกษาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 และได้รับการพัฒนาและนำไปใช้ในสงครามโลกครั้งที่สอง กล้องส่องทางไกลแบบไรเฟิลที่ติดตั้งแว่นตามองกลางคืนแบบแอคทีฟอินฟราเรดใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงละครแปซิฟิก ประมาณทศวรรษที่ 1960 เทคโนโลยีเริ่มเติบโตเต็มที่ และระยะการสังเกตการณ์อาจสูงถึง 3,000 เมตร หลังจากนั้น มันถูกติดตั้งอย่างแพร่หลายด้วยกองทหาร แต่เนื่องจากความไวต่ำ, การปล่อยความร้อนจำนวนมาก, การใช้พลังงานสูง, ตัวถังขนาดใหญ่, น้ำหนักมาก, ระยะการสังเกตที่จำกัด และการรับแสงที่ง่าย ดังนั้น ส้นเท้าของ Achilles จึงค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยการมองเห็นตอนกลางคืน เทคโนโลยีพัฒนาขึ้นในภายหลัง และปัจจุบันมีเพียงไม่กี่ประเทศเท่านั้นที่มีอุปกรณ์จำนวนน้อย
