Jak działają współczesne noktowizory?

Noktowizory są urządzeniami, które w obecnych czasach wykorzystuje się w wielu dziedzinach. Głównym zadaniem tych urządzeń jest umożliwienie obserwowania wybranego obiektu przy niewielkim natężeniu światła, m.in. w nocy. Jak kiedyś wyglądały noktowizory, a jak działają we współczesnych czasach?

Noktowizor – skąd się wziął i jakie ma zastosowania?

Historia noktowizorów sięga początkowych lat XX wieku, a dokładniej czasów wojen światowych, podczas których służyły wojskom niemieckim w celach militarnych. To właśnie przemysł zbrojny oraz militarny jako pierwszy korzystał z tego rodzaju rozwiązań. Noktowizory pozwalały na prowadzenie obserwacji nawet w niekorzystnych warunkach, zwłaszcza po zmroku. W przemyśle tym doszło również do rozwoju noktowizorów, które wykorzystywane są w armiach do dziś. Ich popularność jednak znacznie się zwiększyła, a obecnie sprzęty tego rodzaju spotkać możemy nie tylko na służbach wojskowych czy porządkowych, lecz także wśród myśliwych, leśników a także pośród fanów nocnych wędrówek i obserwowania przyrody.

Noktowizory mają za zadanie umożliwienie prowadzenia obserwacji po zmroku, a do funkcjonowania wykorzystują nawet niewielkie ilości światła, przykładowo gwiazd czy księżyca widocznego na nocnym niebie. Noktowizory często mogą być mylone z termowizorami, są to jednak urządzenia znacząco różniące się od siebie. Jak już zostało wspomniane, noktowizory korzystają ze światła, natomiast termowizory opierają swoją pracę na wyszukiwaniu ciepła obserwowanych organizmów żywych lub przedmiotów.

Nowoczesny noktowizor – zasada działania

Nowoczesne noktowizory wykorzystywane są w bardzo wielu dziedzinach, jednak dominującą grupą pozostają myśliwi, leśnicy, a także służby stojące na straży bezpieczeństwa i porządku publicznego. Wykorzystują oni tego rodzaju urządzenia do zwiększenia widoczności na obserwowanym terenie, aby ułatwić sobie namierzenie danego obiektu, jakim może być zwierzyna czy poszukiwany człowiek. Pozostaje zatem pytanie: noktowizor – jak działa? Nowoczesne noktowizory składają się między innymi z takich elementów jak obiektyw, fotokatoda, tuba wzmacniająca, płytka mikrokanałowa, luminofor i okular. Ich praca w głównej mierze opiera się na wychwytywaniu światła zewnętrznego o nawet niewielkim natężeniu (księżyca, gwiazd bądź oświetlenia odległych budynków):

• światło składające się z fotonów, docierające do noktowizora, początkowo rozproszone skupia się w jego obiektywie, przechodząc przez niego
• dalej fotony przechodzą przez fotokatodę, przekazując energię elektronom
• elektrony przechodzą do tuby, w której znacząco się wzmacniają
• następnym punktem jest zderzenie z luminoforem, który przemienia energię pochodzącą od elektronów w światło widzialne – to natomiast obserwować można przez okular

W nowoczesnych, cyfrowych noktowizorach, światło, które wpada do obiektywu, jest przekształcane w sygnał cyfrowy. Dzieje się to poprzez czujnik obrazu albo półprzewodnik z tlenkiem metalu (CMOS) lub urządzenie ze sprzężeniem ładunkowym (CCD). Zanim obraz cyfrowy zostanie wyświetlony, jest kilkakrotnie poprawiany. Co więcej, im piksel czujnika CMOS lub CCD ma większy rozmiar, tym sprawniej będzie działał w słabym świetle.

Noktowizor cyfrowy cechuje się technologią podobną do tej, która jest wykorzystywana w przypadku kamer i aparatów fotograficznych. Dzięki temu, że obraz z matrycy wędruje wprost do wyświetlacza LCD, noktowizor cyfrowy świetnie sprawdzi się na terenie sztucznie doświetlanym. Wszelkie zmiany poziomu jasności nie wpływają na obraz, w przeciwieństwie do urządzeń analogowych.

Oświetlacze IR – czym są i jak działają?

Wiemy już, jak działa noktowizor, warto jednak dowiedzieć się jeszcze czegoś na temat oświetlaczy IR (podczerwieni), które znajdują się w wyposażeniu praktycznie każdego nowoczesnego noktowizora. Są to elementy dodatkowego oświetlenia, które powstały z myślą o prowadzeniu obserwacji w miejscach o całkowitym braku światła. Przykładem takich miejsc mogą być bardzo gęsto zalesione tereny bądź wyjątkowo pochmurna noc, która uniemożliwi całkowity dostęp światła księżyca lub gwiazd do noktowizora. W takich momentach z pomocą przychodzą oświetlacze IR, czyli niewielkie urządzenia emitujące wąską ścieżkę światła podczerwonego. Światło to jest praktycznie niewidoczne dla ludzkiego oka, natomiast okazuje się bardzo pomocne dla noktowizora, któremu dostarcza wiązki światła, niezbędnej do prowadzenia obserwacji.

Niesprzyjające warunki niestety zdarzyć się mogą często, zazwyczaj niepostrzeżenie. Dlatego warto być przygotowanym na każdą ewentualność. Jednym z gadżetów ułatwiających prowadzenie obserwacji w ciemności jest również noktowizor na lunetę. Występuje on w formie niewielkich nakładek, które w prosty sposób umieścić można na lunecie, umożliwiając sobie w ten sposób dalsze wykonywanie pracy. Wraz ze wzrostem popularności noktowizorów, na rynku pojawiło się wiele nowoczesnych urządzeń o podobnym działaniu, których celem jest umożliwienie prowadzenia obserwacji w niesprzyjających warunkach, między innymi po zmroku. Oprócz takich gadżetów jak noktowizor do lunety możemy spotkać również lunety noktowizyjne, opierające się na pracy noktowizora, najczęściej wykorzystywanego przez myśliwych. Od lornetek różnią się tym, że do korzystania z nich potrzebujemy wyłącznie pracy jednego oka.

Zasięg działania noktowizora

Zasięg noktowizora może być różny w zależności od wielu czynników. Pierwszym z nich z pewnością będzie model sprzętu, z którego korzystamy. Obecnie na rynku mamy szeroki dostęp do tego typu urządzeń, jednak warto decydować się na sprawdzonych producentów, których urządzenia będą miały zagwarantowaną wysoką jakość. Inną niezwykle istotną kwestią będzie oczywiście natężenie światła na obserwowanym terytorium. W miejscach, do których nie dociera żadne światło, a jedynym jego źródłem będą oświetlacze IR, widoczność będzie bardzo ograniczona. Natomiast w przestrzeni lepiej oświetlonej z pewnością dostrzeżemy o wiele więcej szczegółów.

W kwestii zasięgu działania noktowizora nie można pominąć również aspektu związanego z obiektywem urządzenia, a także jego możliwościami przybliżającymi. Obecnie na rynku najczęściej spotkać możemy noktowizory z obiektywami przybliżającymi od 1x do 8x. Przyjmuje się, że jednokrotne przybliżenie pozwala na prowadzenie obserwacji w odległości oddalonej do około 100 m. Natomiast przybliżenie ośmiokrotne umożliwia obserwację przestrzeni na odległości 600 m. Warto jednak przy tym pamiętać, że wiele zależy od panujących warunków atmosferycznych, a także ukształtowania terenu.

Czym różnią się noktowizory nowoczesne – cyfrowe od analogowych?

Noktowizory można podzielić na dwa rodzaje – analogowe i cyfrowe. Charakteryzują się one odmiennymi cechami oraz działaniem.

	Noktowizor cyfrowy	Noktowizor analogowy
Pora stosowania	Dzień i noc	Wyłącznie noc
Możliwość rejestrowania obrazu	Tak, dzięki dołączeniu rejestratora zewnętrznego lub za pomocą wbudowanego rejestratora	Brak możliwości
Zoom	Zmienny, powiekszenie optyczne pomnożone przez powiekszenie cyfrowe	Stały, optyczny
Ceny	od 1 000 zł	od 10 000 zł
Skuteczność pracy w środowisku o mocnym natężeniu światła	Bardzo dobra	Słaba, może ulec zniszczeniu

Noktowizory cyfrowe wyróżniają się przede wszystkim znacznie lepszą jakością obrazu, dużo niższą ceną, większym powiększeniem, możliwością rejestracji obrazu a także opcją wykorzystywania w dzień w przeciwieństwie do wersji analogowych. Ponadto, są bardzo lekkie i niewielkie, przez co sprawdzą się świetnie podczas dłuższych wędrówek po lesie w poszukiwaniu zwierzyny. Cyfrówki przez to, że oferują dużo więcej i są bardziej przyjazne dla użytkowników zdominowały rynek myśliwski, stanowią one technologię przyszłości która wspierana jest przez dynamiczny postęp technologiczny. Wysoka cena analogów oraz ich ograniczona funkcjonalność spowodowała prawie całkowite wycofanie tej technologii z rynku cywilnego.