Quali onde vengono usate in un apparato a visione notturna?
L'oscurità ha sempre rappresentato l'ignoto, il proibito, il terrificante. Quale modo migliore per illustrare i progressi tecnologici che conquistare l'oscurità? Gli apparati a visione notturna fanno proprio questo. Diverse tecniche estendono la visione nell'oscurità. Ognuna usa una diversa parte dello spettro elettromagnetico.
Lo spettro elettromagnetico
Raggi gamma e X ad alta energia, luce ultravioletta, luce visibile, luce infrarossa e onde radio sono tutte versioni di onde elettromagnetiche. Le lunghezze d'onda ottiche e infrarosse sono spesso misurate in nanometri (nm), miliardesimi di metro, o in micrometri (µm), milionesimi di metro. La luce visibile è approssimativamente la regione da 400 nm a 700 nm; il vicino infrarosso copre da 700 nm a circa 2 µm. Il medio infrarosso va da circa 2 µm a 5 µm, e lunghezze d'onda superiori a 5 µm sono chiamate lontano infrarosso.
Intensificata
Lo stile più comune ed economico di "visione notturna" usa un intensificatore d'immagine. Questi imager generano elettroni dalla piccola quantità di luce visibile in una scena buia. Alcuni intensificatori prendono elettroni generati da un fotocatodo e li amplificano accelerandoli attraverso una piastra multicanale, altre versioni generano elettroni in un dispositivo a carica accoppiata (CCD) e li amplificano nello stesso dispositivo, riducendo il rumore. Questi rivelatori lavorano con luce visibile e vicino infrarossa, con lunghezze d'onda da circa 400 nm a circa 900 nm.
Illuminatore attivo
Le telecamere CCD sono sensibili non solo alla luce visibile, ma anche alla radiazione near-infrarossa, rispondendo tipicamente a lunghezze d'onda fino a 950 nm. Gli illuminatori attivi sfruttano la sensibilità CCD oltre le lunghezze d'onda visibili. Incorporano "torce" a lunghezze d'onda near-infrarosse per illuminare la scena e rilevare la riflessione di quelle onde dagli oggetti. Questi illuminatori emettono e rilevano luce a lunghezze d'onda tra 750 nm e 900 nm.
Imager termici
Ogni oggetto irradia energia. La quantità e la lunghezza d'onda dipendono principalmente dalla temperatura dell'oggetto. Il sole è a circa 5.000 Kelvin (8.500 °F) e brilla di una luce gialla visibile. Oggetti molto più freddi, come i corpi umani, hanno una temperatura di circa 300 K, con picco di lunghezza d'onda intorno a 9 µm, ben nel lontano infrarosso a bassa energia. I rivelatori termici sono sensibili al medio e lontano infrarosso a bassa energia, ma sono significativamente più complessi e costosi degli imager intensificati o degli illuminatori attivi.