夜視儀視黑夜如白晝，什么原理？

機(jī)極級技

人類經(jīng)過數(shù)百萬年的進(jìn)化，終于站在了食物鏈的最頂端，但是征服了其它物種的我們卻從來沒有征服黑暗，在光線照耀不到的黑暗中，是人類感官無法抵達(dá)的禁區(qū)，隱藏著讓人不安的危險和未知，人類從誕生的那一刻起便期盼著能透視黑暗，感知危險，在過去那只能是幻想，而今天借助工具和智慧這已成為可能。

人類具有五種感官，眼鏡對應(yīng)視覺，用以感知周圍的世界，按照常理推斷有人能接收到五感之外訊息的話，那么這個人就會被看作具有超能力，現(xiàn)在利用夜視技術(shù)，研發(fā)出來的夜視產(chǎn)品就能讓人類擁有這樣的超能力，如夜視鏡，監(jiān)視攝像頭，軍用夜視儀以及有的手機(jī)都有這樣的能力。

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夜視技術(shù)是利用光電成像技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備，將黑暗中人類肉眼看不見的目標(biāo)，增強(qiáng)或者轉(zhuǎn)化成可以看見的影像。

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夜視技術(shù)可以分為微光夜視技術(shù)和紅外夜視技術(shù)，微光夜視技術(shù)是利用微弱的光線通過增強(qiáng)器對目標(biāo)進(jìn)行成像，紅外夜視技術(shù)是利用主動照射目標(biāo)或者借助目標(biāo)自身熱量，形成的熱成像。

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夜視技術(shù)的發(fā)展

夜視技術(shù)的發(fā)展過程都是伴隨著它在軍事上的使用，夜色的掩蓋總能給戰(zhàn)爭中的一方提供優(yōu)勢，而具有夜視能力無疑能將這種優(yōu)勢無限放大。

最早在夜間只有使用火把或電筒等解決黑暗問題，但作用有限，還容易暴露自己。

1929年匈牙利物理學(xué)家在英國發(fā)明了一種紅外線電視攝像機(jī)，能將不可見的紅外圖像轉(zhuǎn)化成可見光圖像，這項技術(shù)很快就被英國投入到防空用途上。

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1939年英國人將夜視技術(shù)應(yīng)用在情報戰(zhàn)上，他們發(fā)明了一種單眼偵測器材，裝備給情報人員，在二戰(zhàn)中大量使用。

到了二戰(zhàn)后期，從紅外望遠(yuǎn)鏡，裝甲部隊配備的夜視儀，夜視裝備在各種裝備上的應(yīng)用也越來越多。

進(jìn)入新世紀(jì)一場場局部戰(zhàn)爭，讓夜視裝備再次成為焦點，夜視裝備也發(fā)展到令人意想不到的地步。

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擁有像動物一樣的夜視能力一直是人類的夢想，那些能在夜里從眼睛中散發(fā)出詭異光芒的貓科動物，看著即嚇人又很好奇，它們能在黑夜里看清楚任何物體，而人類的眼睛怎么就不行呢？

這些貓科動物的眼睛結(jié)構(gòu)和我們?nèi)祟惖倪�是有很大不同，它們的眼睛就是專門為了適應(yīng)黑暗而進(jìn)化的。

這些夜行動物，為了能在夜里尋找食物和躲避天敵，它們必須讓自己的眼睛接收到更多的光線，瞳孔也可以調(diào)節(jié)大小，可以通過放大瞳孔來接收更多的光線，或者是縮小瞳孔來阻擋強(qiáng)光。

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同時它們眼球后面的視網(wǎng)膜上，有一個類似反光板的物質(zhì)，就像一面鏡子，也正是這種物質(zhì)讓它們在夜間可以看清黑暗的環(huán)境，也同時讓它們的眼睛看起來像在發(fā)光一樣，其實這只是它們對接收到的光線的一種反射。

而我們?nèi)祟惖难劬�這方面的能量就比較差，所以夜間很難看清楚周圍的物體，同樣眼睛看起來也不會像貓科動物的眼睛一樣會發(fā)光，如果人類長期也生活在黑暗的環(huán)境中或許也能進(jìn)化出這樣的眼睛。

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圖片來源：pixabay

夜視原理
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在這個世界上，沒有什么比在黑咕隆咚的環(huán)境中看見四周更難，所以夜視就是一項必備的技能，夜視之所以應(yīng)用如此廣泛，因為它可以根據(jù)不同的情況有不同的應(yīng)用。

一般來說人們說起“夜視”時，聯(lián)想到的是圖像增強(qiáng)或者圖像加強(qiáng)技術(shù)，這都是軍用夜視儀或者動作片里面，常出現(xiàn)的綠色版本夜視圖像，這個綠色是有一定用意的，因為比起其它顏色，人眼對綠色更敏感。

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微光夜視是通過將微弱的光線增強(qiáng)其亮度來實現(xiàn)夜視，當(dāng)組成光線的光子進(jìn)入到圖像增強(qiáng)器的時候，它們會首先撞擊一個叫廣電陰極特殊的涂層，從而釋放電子，接著這些電子會撞擊第二個叫微通道板的涂層，它會在電子撞擊熒光屏之前增加電子的數(shù)量，在這里電子重新轉(zhuǎn)化成光，由于電子增多，所以生成的圖像亮度就會更高，讓你更清楚的看到周圍的環(huán)境。

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那如果亮度小到圖像增強(qiáng)器都“看不見”呢？這就需要熱成像了，物理學(xué)的研究表明，所有溫度高于絕對零度，也就是零下273攝氏度的物體每時每刻都在發(fā)出紅外波段的電磁波，產(chǎn)生熱輻射又稱紅外輻射，物體熱輻射能量的大小與物體的溫度有關(guān)，溫度高的物體發(fā)出的熱輻射較強(qiáng)，溫度低的物體發(fā)出的熱輻射較弱。

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紅外夜視，熱輻射也是光的一種，波長大于可見光又稱紅外線，通過物理過程把不可見的熱輻射轉(zhuǎn)換成電信號，進(jìn)而以人眼可以看見的圖像顯示出來，這就是紅外熱輻射技術(shù)。

來自目標(biāo)的熱輻射，通過紅外光學(xué)系統(tǒng)聚焦到探測器平面上，紅外吸收層吸收紅外能量后溫度發(fā)生變化，從而引起熱敏層電阻值發(fā)生改變，接著轉(zhuǎn)換成電信號輸出，再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，最終得到反應(yīng)目標(biāo)溫度分布情況的可視化電子圖像。

不管是紅外夜視還是微光夜視都不能還原物體原來的顏色，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了還原真實顏色的全彩夜視儀，有了它就能將黑夜變成白天。

它通過將電子流放大再打到特殊的低照度半導(dǎo)體發(fā)電器上，它們再經(jīng)過高速模擬數(shù)字電路后，可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，最后經(jīng)過中央處理器就形成全彩高分辨率畫面，令人驚奇的是它的夜間成像效果幾乎達(dá)到了和白天無異的程度，就連物體的顏色都能清晰可見。

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現(xiàn)在還出現(xiàn)了一種石墨烯薄膜，這種薄膜能與光子產(chǎn)生反應(yīng)使人眼看到的物體變亮，一旦技術(shù)成熟，這種薄膜有望貼在戰(zhàn)機(jī)座艙，車輛玻璃，甚至眼鏡上，隨著這些夜視黑科技的不斷問世，黑夜正在被點亮，人類征服黑夜的目標(biāo)終將實現(xiàn)。

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