NOČNÍ VIDĚNÍ

NOČNÍ VIDĚNÍ 

OPRAVDOVÉ  přístroje  pro  Noční Vidění pracují na principu tzv. NOKTOVIZORU =  zesilují  zbytkové světlo,  které  se v reálných podmínkách v přírodě vždy vyskytuje.    Zásadní  Zesilující  prvek  Nočního vidění   může mít více podob. V současné době je nejrozšířenější - mikrokanálkový  zesilovač označovaný MCP (MicroChannel Plates). Objektiv NV  přístroje  zobrazí  pozorovaný objekt na fotokatodu. Fotony, které  dopadají  na  fotokatodu  uvolní  elektrony,  které  pak  prochází  jednotlivými  kanálky MCP, ve kterých  se  jejich počet zmnohonásobí.  Velké  množství elektronů z každého kanálku dopadá na obrazovku,  způsobí zde tzv. fosforescenci, a  fosforeskující světlo je díky velkému množství elektronů podstatně  intenzivnější,  než bylo to původní  které dopadlo  na fotokatodu. Na fotokatodě tak můžeme pozorovat obraz předmětu. Při tomto postupu jsme  ale  ztratili informaci o barvě fotonů. Fotokatoda je obvykle citlivá na fotony v pásmu vlnových délek 400 nm až 900 nm, které zde vybudí vždy stejný elektron, který dále putuje kanálkem, kde nárazy na jeho stěny v silném elektrickém poli vybuzuje další elektrony. Na konci kanálku je již velké množství elektronů, které dopadá na určité místo fosforeskující obrazovky. Výsledná fosforescence má jen jednu barvu podle typu fosforeskujícího barviva (obvykle zelenou, při použití bílého fosforu  /Onyx/  pak černobílou ). Celkový vzhled  mikro-kanálku vypadá jako  jednoduchý  váleček,  který je zobrazen  na obrázku  zde v galerii výše.  Někdy se chybně uvádí,  že noktovizory  zesilují  infračervené světlo. Toto tvrzení ale nesprávně  zúžuje  podstatu  práce zesilovače  obrazu – MCP měniče. Obvykle používané mikro-kanálkové  zesilovače  zesilují  světlo  z celé viditelné oblasti a také z úzkého pásma  blízké infračervené oblasti.  ( Jak  je patrné z  uvedených křivek spektrální citlivosti fotokatody ve fotogalerii ) , je převážná část citlivosti MCP  měniče ve  viditelné oblasti . Vysoký stupeň zesílení v MCP umožňuje vyrobit  přístroje zcela pasivní, které dostatečně zesílí světlo které  poskytuje  i zatažená noční obloha. Na druhé straně vysoká citlivost fotokatody v oblasti 850- 950 nm.  umožňuje u některých osobních přístrojů i "osvětlení"  čtených–pozorovaných  přírodních scén, slabým  infračerveným zdrojem a získat tak jejich kvalitní obraz. V současnosti existuje  jen málo firem, které jsou schopny vyrábět opravdu kvalitní zesilovače obrazu. ( K těm nejpřednějším a nejlepším na světě  bezpochyby patří francouzská firma Photonis, která se v roce 2005 spojila se svým dřívějším rivalem, holandskou  firmou DEP.)  Výrobky této nové = společné firmy jsou převážně použity v  noktovizních  přístrojích, které nabízíme. Vlastní  průběh  Spektrální citlivosti jednotlivých komerčně nabízených typů jsou patrny z přiloženého grafu. Vlastní průběh spektrální citlivosti se v zásadě nemění, rozdíly jsou však dány zejména vzájemným poměrem citlivostí mezi jednotlivými typy.    Dalšim  velmi důležitým ukazatelem kvality  mikrokanálkového  zesilovače  je schopnost rozlišit zobrazované detaily. Často se mluví o rozlišovací schopnosti.  Problematika je však mnohem komplexnější a často nezáleží jen na tom, který nejjemnější detail je rozpoznatelný.  Praxe  ukázala,  že velice důležité je s jakou kvalitou se zobrazují i hrubší struktury. Teoreticky  objektivnějším  kritériem pro toto posouzení je funkce přenosu kontrastu,  která udává  s jakou kvalitou se obrazují jednotlivé detaily.  Z uvedených grafů je například patrné, že  struktura s jemností 20čar/mm se přenáší  mikrokanálkovým z esilovačem generace Super Gen  s kontrastem 25%,  zatímco nejnovější  MCP zesilovače  XD-4 a XR-5 poskytují kontrast větší než  55%.

NEJDŮLEŽITĚJŠÍ ÚDAJE=PARAMETRY pro posouzení KVALITY a VÝKONU  MCP měniče JSOU : ROZLIŠENÍ (Resolution) , Rozlišení- udává počet dvojic čar na 1mm, dokud je lze ještě  rozeznat jako dvě čáry, než splynou v jednu (Ostrost Obrazu).   POMĚR SIGNÁL / ŠUM ( signal to noise ratio )  = Udává KOLIKRÁT více  je užitečný signál zesílený než signál parazitní=šum . ( Tento parametr mimo jiné udává jaká je zrnitost obrazu a jaké zvětšení  lze ještě použít, aby byl obraz zřetelný) CITLIVOST FOTOKATODY = množství  el. energie vytvořené dopadem světla na fotokatodu- udává se v mikro Amperách/ lumen (Jas Obrazu).   Zesílení jasu měniče- světlo dopadající na fotokatodu měniče je zesíleno v mikrokanálkové desce a promítáno na obrazovce- kolikrát je světlo zesíleno. ( Luminance gain ) SVĚTELNOST  OBJEKTIVU -  má velmi významný vliv na pracovní dosah přístrojů (př. F 100/1,5)…F 100- ohnisková vzdálenost, 1.5- světelnost. Výpočet- 100 : 1.5 = 66.6    mm - průměr objektivu. Čím nižší hodnota světelnosti,  tím je lepší viditelnost. Optimální hodnota použitelné  světelnosti je  do 1,5.   Pokud je udáván POUZE údaj o ZESÍLENÍ signálu měniče, nelze objektivně posoudit kvalitu MCP měniče. Samotná hodnota zesílení je velmi nepřesný parametr ! Udává se v širokém rozmezí a nedá se z ní zjistit jaká je  ostrost a zrnitost obrazu. Proto je nutno znát všechny údaje měniče a posuzovat je jako celek. Důležitý je též údaj ŹIVOTNOST MĚNIČE .  Pro  rychlou orientaci  o kvalitě elektro-optického měniče ( Mikrokanálkového zesilovače jasu )  se používá imaginární hodnota FOM ( Figure Of Merit ) . Tato se snadno vypočítá když násobíme  ROZLIŠENÍ  X  ODSTUP SINÁL/ŠUM.  Čím je výsledné číslo větší,  tím  je samotný   přístroj kvalitnější a lepší.  Nejmenší OPRAVDU POUŽITELNÁ HODNOTA FOM  začíná někde u čísla 1.000. ( tisíc)  Nejlepší Mikrokanálkové zesilovače s nejdelší životností  = Elektrooptické měniče jsou holandské DEP  PHOTONIS !  

Generace 1 a 1+

Obraz vytvořený objektivem dopadá na fotokatodu měniče- tmavá plocha z přední strany s citlivostí max. 250 mA/Lm, kde se přemění v elektrony a ty se přenáší na fosforovou obrazovku. U tohoto přenosu dojde k asi 1 000 násobnému zesílení. Rozsah spektrální citlivosti je 300- 820 nm. Typické pro tyto měniče je čistý obraz bez šumu, na středu je geometricky přesný, čím dál od středu tím víc je však rozmazaný. Nevýhodou je, že měniče nemají ochranu proti přesycení nadměrným světlem ani automatickou regulaci zesílení jasu. To znamená, že při vysoké úrovni osvětlení např. ve dne, dojde k poškození sundáme-li krytku objektivu. V noci při ozáření blízkých předmětů IR ozařovačem (např. kmeny, větve) dojde ke značnému rozjasnění obrazovky a není možno pozorovat vzdálenější prostor s menší intenzitou světla, při delším trvání i k poškození měniče. Za noci bez měsíce vyžaduje 1 gen. použití  IR ozařovače, obecně platí, že čím větší výkon ozařovače tím kvalitnější obraz a větší dosah. Životnost měniče je  cca.1000 hod. pak začíná pomalu jejich výkon slábnout.  Měniče byly vyvinuty v sedmdesátých letech  minulého století  a stále se vyrábějí. Praktickay použitelný  dosah přístrojů  je do 150 m. 

GENERACE  2+  a  VÝŠ

Na rozdíl od měničů 1 gen. jdou elektrony z fotokatody s citlivostí 350 až 800 mA/Lm do mikrokanálkové destičky s cca. 10 miliony mikrokanálků, ve které se elektrony násobí a poté se přenáší na fosforovou obrazovku. Zesílení se pohybuje mezi 10-50 000x. Rozsah spektrální citlivosti je 300- 850nm. Obraz měničů 2 generace je po celé ploše stejně ostrý, nedochází u něj ke zkreslení okrajů jako u 1 gen. Měniče mají ochranu proti poškození nadměrnou úrovní osvětlení a nevadí jim pokud se v zorném poli pozorovaného prostoru nachází silné bodové zdroje světla. Automatická regulace zesílení jasu upravuje obraz podle aktuálních podmínek a okamžitě reaguje na náhlou změnu intenzity osvětlení. Životnost měničů se pohybuje mezi 3 000 až 15 000 hod. Měniče byly vyvinuty v letech 1980 a stále se zdokonalují. Praktický dosah dle  POUŽITÉHO MCP  měniče = 150 -- 1.000 m.

HOLANDSKÉ měniče firmy PHOTONIS se vyrábějí v řadě:  2+, dále pak  SuperGen, DEP-0,  XD 4, XR 5.  Nejvýkonnější měnič XR 5 může být vybaven technologií autogating pro celodenní operace, která umožňuje použití přístroje v podmínkách s rozdílnou úrovní osvětlení např. v noci ve městě nebo ve dne. Měnič krátkodobě snese vysoké osvětlení aniž by se poškozoval, není však konstruován pro použití ve dne s otevřenou krytkou objektivu ta musí být jako u všech nočních přístrojů na světle zavřena. Novinkou jsou měniče ONYX zobrazující obraz černobíle. Na rozdíl od zelené barvy je obraz detailnější a příjemnější oku, vyrábí se v měniči XD4 a XR5. Holandské měniče vynikají velmi čistým obrazem s minimální zrnitostí, vysokou ostrostí, velkou odolností proti nárazům, vysokým zesílením jasu a minimální poruchovostí. Garantovaná životnost měniče XR 5 je bezkonkurenčních 15 000 hodin provozních hodin . Měniče PHOTONIS  jsou dnes  špičkou v oboru a je to nejlepší volba při výběru přístroje pro noční vidění. Dosah pro praktické  použití  při nočních  lovech   =  300  --- 1.000 metrů, podle typu  MCP měniče.

Existují taky  přístroje pracující na principu digitální kamery s posunutým pracovním bodem do jiné oblasti spektra světla ( tma) . Tyto DIGITÁLNÍ  přístroje jsou však nekvalitní, nepracují v reálném čase. ( obraz na obrazovce je zpožděný za realitou až o 1,2 vteřiny) čili je to pro noční lov prakticky  nepoužitelné a hlavně ne-etické. Taky životnost těchto přístrojů je v porovnání s kvalitním MCP zesilovačem krátká. Stejně tak je obraz  z digitálních přístrojů velmi nekvalitní a pixely na obrazovce nemají s okamžitou realitou nic společného. Zesílení světla je zde  malé a zobrazení špatné. Jsou to šidítka pro  „naivní a šetrné“  uživatele. Právě pro tu nekvalitu se těmito přístroji nezabýváme.  Neklademe si za cíl  prodávat úplně  všechno .  Nabízíme jenom to,  co je opravdu kvalitní a spolehlivé.