夜視如何工作？

人們通常可以在白天看得很好，因為有足夠的光線讓我們的眼睛可靠地工作。然而，在夜間環境光減弱意味著我們的眼睛無法正常工作。為了部分解決這個問題，我們的眼睛使用了兩個獨立的光敏細胞，一個在光線不足的情況下，另一個在光線充足的情況下。

錐體和棒

我們的眼睛在白天使用錐形細胞，這些錐體對光不是特別敏感，因此在晚上不能很好地工作。錐體為我們做的一件事就是讓我們看到顏色。人們有三種不同類型的錐體，它們對不同波長的光有不同的反應，因此它們讓我們看到顏色

我們眼睛中的另一種光敏細胞是棒狀的。視桿對光更敏感，主要在黑暗時使用，因為它們可以幫助我們看得更清楚。桿對顏色不是特別敏感，這是顏色在夜間不那麼明顯的主要原因。

視桿細胞可以對單個光子做出反應，而數十到數百個光子可以激活視錐細胞並將相同的信號發送回您的大腦。

提示：光子是單個光粒子的名稱。

被動夜視設備

夜視鏡的工作原理是對極低的光線敏感。光子進入鏡頭並擊中“光電陰極”。光電陰極釋放電子，然後通過電磁場加速到“微通道板”。微通道板使撞擊它的電子倍增，然後被加速朝向熒光屏。熒光屏產生大多數人熟悉的綠色夜視圖像。使用綠色是因為這是人眼最敏感的顏色。

沒有已知的增加光子數量的直接方法，但是，存在將光子轉換為電子、增加電子數量以及將電子轉換迴光子的已知方法。這種夜視僅適用於光線不足的環境，在那裡有環境光需要放大。

熱像儀使用人類看不見的紅外光。這通常位於紅外光譜的長波長部分，大致在室溫下的物體會散發熱量。

提示：紅外光譜的這個“熱”部分覆蓋了 8 到 15 微米之間的波長（一微米是百萬分之一米）。較熱的物體會發出波長較短、能量較高的紅外輻射。整個紅外光譜範圍從近紅外的 0.75 微米到遠紅外的 1000 微米。相比之下，紫光到紅光的可見光譜分別從 0.4 到 0.7 微米不等。

紅外攝像頭可以輕鬆識別是否存在比環境溫度更高或更低的物體。熱成像通常使用黑白或假彩色顯示。黑白顯示器通常使用白色來突出顯示較熱物體的存在，一個典型的例子是安裝在警用直升機上的熱像儀，用於在夜間跟踪逃跑的嫌疑人。在這個例子中，人的體溫比周圍環境熱，因此很容易被發現。

假彩色顯示器根據檢測到的紅外光的波長分配顏色，較熱的物體以較亮的顏色突出顯示。當嘗試使用熱像儀測量物體的溫度時，通常會使用假彩色顯示器，因為它更容易識別更細微的溫度變化。

主動夜視設備

一些夜視設備使用主動照明為熱像儀檢測提供額外的光線。這本質上與使用手電筒一樣可以看到，但是，所使用的光處於紅外光譜中，因此人類是不可見的。額外的照明有助於更輕鬆地獲得高分辨率的紅外圖像，因此通常與安全攝像頭結合使用。