Zesilovač obrazu vs. Digitální noční vidění: Jaký je rozdíl?
Pokud jste strávili nějaký čas nakupováním zařízení pro noční vidění, pravděpodobně jste narazili na dvě velmi odlišné technologie uváděné na trh vedle sebe: zesilovač obrazu pro noční vidění a digitální noční vidění. Často jsou srovnávány, jako by jedna byla jednoduše „stará“ verze a druhá „nová“ verze -, ale to je zavádějící. Fungují zásadně odlišnými způsoby a každý má skutečné výhody v závislosti na tom, co se snažíte dělat.
Tento průvodce vás seznámí s tím, jak jednotlivé technologie skutečně fungují, kde se liší-ve skutečném používání a jak přemýšlet o výběru mezi nimi.
Jak funguje noční vidění obecně
Zařízení pro noční vidění vám umožní pozorovat cíle při slabém osvětlení nebo ve tmě buď zesílením jakéhokoli dostupného okolního světla, nebo elektronickým zachycením světla a jeho zpracováním do viditelného obrazu. Ať tak či onak, cíl je stejný: proměnit scénu, která je pouhým okem neviditelná, v něco, co můžete skutečně vidět a podle toho jednat.
Tato zařízení se zobrazují v široké škále nastavení - vojenských a policejních operací, lovu a venkovního pozorování, bezpečnostních hlídek, pátrání a záchrany a noční průmyslové inspekce. Technologie uvnitř dvou zařízení, která vypadají navenek podobně, se ale mohou zcela lišit, a právě proto na tomto srovnání záleží.
Noční vidění zesilovače obrazu: zesiluje dostupné světlo
Technologie zesilovače obrazu funguje tak, že bere jakékoli slabé světlo, které již existuje v prostředí - měsíční, hvězdné, dokonce i nebeské záře -, a tisíckrát je zesiluje, dokud není dostatečně jasné, aby bylo vidět. Světlo prochází čočkou objektivu a dopadá na fotokatodu, která přeměňuje fotony na elektrony. Tyto elektrony se znásobí uvnitř trubice zesilovače a poté narazí na fosforovou obrazovku, která je přemění zpět na viditelný obraz. To je zdroj klasické zelené (nebo jednobarevné) záře, kterou si většina lidí spojuje s tradičním nočním viděním - a děje se v podstatě v reálném čase, bez smysluplného zpoždění mezi tím, co se děje před vámi, a tím, co vidíte přes okulár.
To je důvod, proč zesilovače obrazu fungují tak dobře ve skutečně tmavých podmínkách: nepotřebují k práci mnoho světla, protože jsou speciálně navrženy tak, aby rozprostřely malé množství okolního světla do použitelného snímku, spíše než aby závisely na dlouhých expozičních časech, jako to dělá snímač fotoaparátu.
Generace trubek zde hodně hraje roli. Elektronky Gen 1 jsou základní-úroveň s nižším rozlišením a ziskem. Gen 2 a Gen 2+ výrazně zlepšují citlivost, rozlišení a životnost elektronky. Gen 3 sedí nahoře, s nejlepší nízkou-citlivostí na světlo a nejdelší životností, a proto je standardem většiny profesionálního a vojenského vybavení-. Při porovnávání elektronek stojí za pozornost čísla FOM (Figure of Merit), rozlišení v lp/mm, poměr signálu -k-šumu, zesílení a citlivost fotokatody -, která vám řeknou mnohem více o skutečném výkonu než samotné označení generace.
Digitální noční vidění: elektronické zachycení světla
Digitální noční vidění jde jinou cestou. Místo optického zesílení světla zachycuje scénu pomocí aCMOS nebo CCD snímač, převede jej na digitální signál, zpracuje jej a zobrazí výsledek na malé vnitřní obrazovce. Koncepčně se blíží fotoaparátu při slabém{1}}světle než tradičnímu dalekohledu.
Háček je v tom, že digitální senzory potřebují k vytvoření čistého obrazu určité množství světla a ve velmi tmavých podmínkách často samy nedokážou nasbírat dostatek světla.
Proto mnoho digitálních zařízení pro noční vidění spáruje IR iluminátor se senzorem -, osvětlovač promítá na scénu infračervené světlo, které je pouhým okem neviditelné, a senzor zachytí odraz a vytvoří obraz i v úplné tmě. Stojí za to si ujasnit, co to znamená: mít infračervené osvětlení není totéž jako mít silný přirozený výkon při slabém-světle. Ve většině případů se jedná o kompenzaci toho, co senzor nedokáže sám o sobě, nezesiluje okolní světlo tak, jak to dělá elektronka zesilovače.
Kde se obě technologie ve skutečnosti liší
Srovnání, která jsou pro kupující nejdůležitější, se skládají z několika praktických otázek.
Zesilovače obrazu mají tendenci držet se konzistentněji v celé škále přirozeného světla - měsíčního, hvězdného, zatažených nocí, hlubokého stínu -, aniž by bylo potřeba aktivní osvětlení. Digitální zařízení si vedou dobře při mírném slabém osvětlení, ale jak okolní světlo klesá k nule, stále více se spoléhají na IR, aby vytvořily použitelný obraz.
Protože trubice zesilovače funguje opticky a elektronicky v reálném čase, není v podstatě žádné zpoždění mezi scénou a tím, co vidíte. Digitální zařízení procházejí procesem zachycení-procesu-zobrazení, což může způsobit malé, ale znatelné zpoždění -, což stojí za zvážení, pokud sledujete rychle-se pohybující cíle.
Tohle není čisté vítězství ani pro jednu stranu. Zesilovače mají tendenci vykreslovat pohyb přirozeněji a dobře zpracovávat detaily ve skutečně slabém osvětlení, zatímco digitální zpracování může nabídnout konzistentnější výstup a další funkce, jako jsou-data na obrazovce. Čistota, kontrast a dynamický rozsah se hodně liší podle kvality zařízení na obou stranách
To je jeden z praktičtějších rozdílů v oboru. Digitální jednotka obvykle potřebuje obrazový snímač, procesor pro zpracování, displej, obvody, baterii a často IR modul -, to vše přidává na objemu. Dobře-propracovaný zesilovač obrazu může být postaven na mnohem jednodušším optickém/elektronickém jádru, což je velká část toho, proč zůstávají oblíbené pro aplikace-připevněné na přilbu a jiné aplikace citlivé na hmotnost{5}}
Jednodušší elektronika obecně znamená delší dobu provozu. Digitální zařízení spotřebovávají celkově více energie a aktivní IR iluminátor tento odběr smysluplně přidává, takže výdrž baterie má tendenci upřednostňovat zesilovače, zejména při dlouhých směnách nebo misích.
Zesilovače používají automatické řízení zisku a ochranu před jasným{0}}světlem, aby se zabránilo poškození nebo vyblednutí, když se náhle setkají se zdrojem světla, jako jsou světlomety nebo světlice. Digitální snímače řeší stejný problém prostřednictvím řízení expozice. Oba přístupy hodně dozrály, ale v praxi se chovají odlišně.
Existuje obecný předpoklad, že digitál je vždy levnější a zesilovače jsou vždy dražší -, což ve skutečnosti není pravda. Cena silně závisí na kvalitě elektronky a FOM na straně zesilovače a na kvalitě senzoru, optice a displeji na digitální straně. V obou kategoriích najdete možnosti rozpočtu a prémie.
Silné stránky a{0}}výměny každého z nich
Zesilovače obrazu Noční vidění
Zesilovače obrazu je těžké překonat pro přirozené zobrazování při nízkém{0}}světle, pozorování v reálném čase-a plynulé sledování pohybujících se cílů a lze je vyrobit jako skutečně lehké a kompaktní -, což je přesně důvod, proč dominují v pouzdrech pro použití-připevněné na helmu a další-na hlavě. Kompromis-je v tom, že elektronky vyšší-generace jsou drahé, potřebují ochranné obvody pro náhlé jasné světlo a samotný obraz má spíše rozpoznatelný noční-vzhled než přirozené barvy.
Digitální noční vidění
Digitální noční vidění si vydobylo své místo díky flexibilitě zpracování: více režimů zobrazení, vestavěné{0}}nahrávání a pořizování fotografií, digitální zoom a data na-obrazovce - plus flexibilnější ceny v závislosti na konfiguraci. Kompromis-je v tom, že výkon se do značné míry opírá o kvalitu snímače, extrémně nízké osvětlení často znamená pokles na IR, může docházet k určitému zpoždění zpracování a všechny tyto dodatečné obvody mají tendenci zvětšovat velikost, hmotnost a spotřebu energie.
Proč mají digitální zařízení tendenci běžet větší
To se objevuje neustále, takže stojí za to se přímo zabývat: více digitálních komponent automaticky neznamená menší zařízení. Digitální jednotka nese senzor, procesorový čip, displej, přihrádku na baterie, často IR modul, základní desku a konstrukční kryt potřebný k řízení tepla z toho všeho. Naproti tomu elektronka zesilovače dělá většinu své práce mnohem jednodušší optickou-elektronickou cestou. To znamená, že jak se senzory, čipy a displeje neustále zmenšují, novější digitální zařízení směřují k lehčímu a kompaktnějšímu designu -, mezera se zmenšuje, ale ještě není pryč.
Proč se obrana a vymáhání práva stále opírají o zesilovače
Nejde o to, že by digitální noční vidění zaostávalo za dobou -, jde o to, že zesilovače je stále těžké překonat pro specifické požadavky profesionálního použití: pozorování v reálném čase- s nulovým zpožděním ve zpracování, spolehlivé sledování pohybujících se cílů, přirozené zobrazování ve skutečně tmavých podmínkách, nízká hmotnost při dlouhém nošení přilby, silná výdrž baterie pro delší mise a okamžité-přečtení zařízení, když potřebujete okamžité použití. Tyto priority téměř dokonale odpovídají tomu, co technologie zesilovače umí nejlépe.
Přizpůsobení technologie danému úkolu
Obecný průvodce: zesilovače obrazu jsou jasnou volbou pro noční pozorování armády a policejních složek a pro použití-připevněné na přilbu, kde nejvíce záleží na hmotnosti a-výkonu v reálném čase. Obě technologie fungují poměrně dobře pro pěší turistiku, venkovní pozorování a pozorování divoké zvěře. Noční zabezpečení může probíhat oběma způsoby v závislosti na tom, zda na nahrávání záleží.
Pokud potřebujete natáčet video, digitální noční vidění je vhodnější. Pro skutečně úplnou tmu se obecně díváte na digitál s podporou IR nebo termovizi. A pro delší používání-na hlavě bývá z dlouhodobého hlediska pohodlnější-lehká sestava zesilovače.
Je jedna technologie prostě "lepší"?
Opravdu ne - a to je pravděpodobně to nejužitečnější, co si z celého tohoto srovnání odnést. Správná otázka není, která technologie je pokročilejší, ale která z nich skutečně vyhovuje vašemu úkolu. To znamená přemýšlet o svém operačním prostředí, pozorovací vzdálenosti, dostupném okolním světle, o tom, zda potřebujete nahrávat záběry, zda potřebujete datové připojení, zda je IR přijatelné pro váš případ použití, jakou váhu unesete a co váš rozpočet skutečně umožňuje. Volba „pokročilejší“ možnosti na papíře moc nepomůže, pokud je to špatný nástroj pro to, co vlastně v noci děláte.
Tam, kde se vejde termovize
Za zmínku stojí třetí technologie, která se často objevuje ve stejné konverzaci: termovizní zobrazování. Tam, kde zesilovače obrazu zesilují stávající světlo a digitální noční vidění je zachycuje a zpracovává, funguje termovize úplně jinak - detekuje infračervené tepelné podpisy a teplotní rozdíly zcela nezávisle na viditelném světle.
To je důvod, proč je stále častěji spárován s dalšími dvěma zařízeními pro fúzi: digitálním nočním viděním plus termálním nebo zesilovačem obrazu plus termálním, což uživatelům dává silné stránky obou v jediné jednotce.
Při montáži na helmu-vyhrává lehký zesilovač. Pro úplnou tmu se podívejte na digitál s IR nebo tepelné zařízení
Pokud je vaší prioritou přirozené pozorování při slabém{0}}světle, použijte zesilovač obrazu.
Pokud potřebujete nahrávat nebo fotografovat nebo potřebujete datové připojení, digitální noční vidění je lepší volbou.
A pokud se snažíte identifikovat cíle v různých a nepředvídatelných podmínkách, fúzní zařízení kombinující zesilovač nebo digitální technologii s tepelnou energií je často tou nejsilnější-možností.
Sečteno a podtrženo
Noční vidění se zesilovačem obrazu je navrženo pro pozorování v reálném čase- při přirozeném slabém osvětlení. Digitální noční vidění je navrženo pro výpočetní výkon, záznam a rozšířenou funkčnost. Termovizní zobrazení je navrženo pro detekci tepla tam, kde není vidět žádné viditelné světlo, se kterým by se dalo vůbec pracovat. Žádný z nich není striktní upgrade oproti ostatním - správný výběr závisí na tom, co se skutečně snažíte vidět a za jakých podmínek.
Hledáte správné řešení nočního vidění pro vaši aplikaci? Prozkoumejte naši řadu zesilovačů obrazu, digitálního nočního vidění a termální fúze - dostupných konfigurací monokulárních, binokulárních a čtyřkanálových trubic- - nebo se obraťte na náš tým, který vám poskytne podrobné specifikace a doporučení přizpůsobené vašemu případu použití.
FAQ
01.Jaký je rozdíl mezi zesilovačem obrazu a digitálním nočním viděním?
02.Je noční vidění se zesilovačem obrazu lepší než digitální noční vidění?
03.Může digitální noční vidění fungovat bez IR přísvitu?
04.Proč jsou tradiční digitální zařízení pro noční vidění větší?
05.Která technologie je lepší pro-přilbu?
06.Dokáže digitální noční vidění vidět v úplné tmě?
