Come Funziona la Tecnologia di Visione Notturna?

“Visione notturna” è un termine comunemente usato per indicare la tecnologia che ci permette di ridurre le limitazioni che gli esseri umani hanno nel vedere al buio.

Anche se la nostra specie ha una certa capacità di vedere al buio, soprattutto dopo che i nostri occhi sono stati in quel tipo di ambiente per qualche tempo, non siamo ancora allo stesso livello di alcune altre specie. Le nostre pupille semplicemente non si aprono abbastanza (il che permetterebbe più luce nei nostri occhi) per vedere bene al buio.

Tenendo conto di questi limiti, la tecnologia della visione notturna è stata inventata nel XX secolo. Questa, insieme ad altre, fu una delle geniali invenzioni dell’epoca resa possibile dal fenomeno dell’elettricità.

Il problema da risolvere con questo tipo di tecnologia è il seguente: come prendere la poca luce (fotoni) esistente nell’ambiente buio e amplificarla? Questo è un problema complicato! Ma è qui che l’elettricità viene in nostro aiuto.

L’elettricità ha questa particolarità che è abbastanza facile da amplificare. Forse l’esempio più comune è il Suono. Un cantante canta in un microfono, generando un debole segnale elettrico. Ma, attraverso un processo di amplificazione del segnale, è possibile, ad esempio, essere ascoltati in un’arena di 50.000 persone.

È possibile applicare la stessa logica alla luce. È necessario catturare i fotoni (luce), convertirli in un segnale elettrico, amplificarlo e riconvertirlo in fotoni in modo che possano essere visualizzati dall’utente.

Questo processo avviene attraverso le seguenti fasi:

1. La lente del dispositivo di visione notturna cattura la luce dall’ambiente buio. La luce è costituita da particelle chiamate fotoni  

2. Le particelle di luce catturate vengono trasferite nel tubo di intensificazione dell’immagine, che ha un fotocàtodo. La funzione del fotocàtodo è quella di convertire i fotoni in elettroni, che sono le particelle che trasportano l’energia elettrica.

3. Gli elettroni generati dal passaggio attraverso il tubo dell’intensificatore d’immagine causeranno il rilascio di altri elettroni simili, originati da atomi presenti nel tubo stesso. A causa dell’esistenza di una piastra microcanale nel tubo, per ogni elettrone che passa, si generano valori molto elevati di nuovi elettroni. Questo processo è chiamato fotomoltiplicazione.

4. Gli elettroni si scontrano con uno schermo al fosforo all’estremità del tubo di intensificazione dell’immagine, rimanendo fermi. La posizione dell’elettrone sullo schermo corrisponde direttamente alla posizione del fotone che lo ha generato. Ricordiamoci però che nella fase precedente molti elettroni sono stati generati da ogni elettrone che passava attraverso il tubo. Tutti questi nuovi elettroni si scontreranno nella stessa posizione dello schermo al fosforo dell’elettrone originale.

5. Entrando in collisione con lo schermo, questa nuova grande quantità di elettroni eccita il fosforo che rilascia fotoni in quantità molto più elevata rispetto ai fotoni catturati originariamente dall’obiettivo, al punto 1. Questa elevata quantità di fotoni corrisponderà ad un’immagine con un’intensità molto più elevata rispetto all’originale, ottenendo così la visione notturna desiderata.

Schermi Verde / Nero e Bianco

Va notato che sono le particelle di fosforo che fanno sì che le immagini dei dispositivi per la visione notturna siano verdi. Questa è stata una scelta deliberata, poiché i nostri occhi sono più sensibili al colore verde. Tuttavia, nei più recenti dispositivi per la visione notturna, hanno iniziato ad essere adottati anche gli schermi al fosforo bianco, dove le immagini visualizzate sono in bianco e nero. I vantaggi di questa opzione sono che hanno un’immagine più naturale e offrono un migliore contrasto in determinate situazioni.

Aree di Applicazione della Tecnologia della Visione Notturna

Ci sono diversi aree in cui questa tecnologia innovativa è molto utile. A volte anche indispensabile! Le categorie più comuni sono:

Applicazioni militari: senza dubbio questo è il settore in cui questo tipo di tecnologia è più importante. I primi dispositivi per la visione notturna iniziarono ad essere testati durante la seconda guerra mondiale, e nella guerra del Vietnam erano già ampiamente utilizzati dalle forze americane.

Osservazione della natura: chi si dedica all’osservazione della vita notturna per hobby o per professione, o chi partecipa a safari, ricorre obbligatoriamente a questo tipo di tecnologia, soprattutto occhiali e macchine fotografiche a visione notturna.

Caccia: alcune persone praticano la caccia notturna, ad esempio al cinghiale, e durante questa attività ricorrono all’uso di cannocchiali da puntamento per la visione notturna (nota: si dovrebbe sempre fare attenzione che l’uso di questo tipo di attrezzatura sia legale nel proprio caso specifico).

Sicurezza e sorveglianza: le telecamere per la visione notturna vengono utilizzate per monitorare le proprietà in modo più efficace. 

Sport e intrattenimento: la pratica di Airsoft è un esempio di sport che utilizza costantemente attrezzature per la visione notturna, in quanto è uno sport che emula le situazioni militari e fa uso di attrezzature simili, aggiungendo al fatto che è comune tenere giochi Airsoft di notte, dove la visione notturna diventa utile.