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नाईट विज़न ( Night Vision ) कैमरा कैसे काम करता है ?

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हेल्लो दोस्तों. आज आपके technical अड्डे पर हम जानेंगे एक Camera के बारे में. ये कोई ऐसा वैसा camera नही है. हम बात कर रहे हैं Night Vision Camera की. सबसे पहले हम ये जान लेते हैं की Night Vision होता क्या है. Night Vision का मतलब है की कम लाइट (low-light) में कुछ भी देख सकने की योग्यता. जैसे कि कई जानवर हैं जिनको रात के समय अच्छे से दिखाई देता है. तो आज हम जानेंगे की Night Vision camera क्या है? कैसे काम करता है? कहाँ- कहाँ use हो सकता है? आदि. तो चलिए हम शुरू करते हैं.

Two American soldiers pictured during the 2003 Iraq War seen through an image intensifier.

कुछ जानवर फिर कैसे देखते हैं रात में

डिस्कवरी चैनल देखने पर ये तो पता कई जानवर रात को देख सकते हैं, तो आपके दिमाग में ये question तो ज़रूर आया होगा की आखिर ये कैसे संभव है? और वे देख सकते हैं तो हम क्यूँ नहीं.  तो चलिए पहले इसी से शुरुवात करते हैं. कुछ जानवरों के आखों के नेत्रपटल (retina) के पीछे एक tissue (ऊतक) की परत होती है जो रौशनी को वापिस उसके स्रोत तक पहुंचाती है. इससे Tapetum Lucidum कहते हैं. यह जानवरों के night vision के काम आती है, और simply हम लोगो में यह होता ही नहीं है.

Night Vision के लिए 2 चीजें अवश्यक हैं:

1. Spectral Range

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इसके मदद से हम electromagnetic spectrum के उन radiations को भी देख सकते हैं जो की हमारे visible light के बाहर है.

The electromagnetic spectrum, with the visible portion highlighted

2. Intensity Range

हमारी आँखों को देखने के लिए एक मिनिमम अमाउंट कि इंटेंसिटी यानी कि रौशनी चाहिए होती है. अगर वह हमारे spectral रेंज में हैं और बिलकुल अँधेरा है तो हम नहीं देख पाएंगे. हम कम से कम रौशनी में भी कुछ भी देख सकते हैं. पर हम आगे देखेंगे कि कैसे हम intensity को multiply करके डिजाईन करते हैं. कुछ जानवर की आँखों कि anatomy ही इसी तरह होती है (जैसे कि बड़ी eyeball) कि वो रात को देखने के लिए अनुकूल होती हैं.

Working

इसके काम करने के तरीके को हम अलग अलग भागों में जानते हैं:

Credit: Explainthatstuff.com
  1. सबसे पहले बहुत कम रौशनी (dim light) lens में से अन्दर आती है. यह रौशनी अलग अलग रंगों के photon से बना है.
  2. फिर वो रौशनी एक light sensitive surface से टकराती है जिसे हम photocathode भी कहते हैं. ये photons को electrons में बदल देती है.
  3. यह electrons, photomultiplier के मदद से amplify हो जाते हैं. मतलब एक electron कई electrons बन के निकलते हैं.
  4. फिर ये electrons एक phosphor screen पर hit होता है, बिलकुल पुराने T.V. की तरह. इससे छोटे छोटे flash बनते हैं.
  5. क्यूंकि पहले के हिसाब से अब ज्यादा photons हैं तो हमें एक उज्वलित (glowing) दृश्य दिखता है.

इस तरह night vision camera या image intensifier कम रौशनी में (fog, night) भी एक clear image देता है.

पर ये सब हरा क्यूँ है?

हमने कई फिल्मों में देखा है की इन में सब कुछ हरे रंग का दीखता है. पर ऐसा क्यूँ होता है ये जानते हैं. जब रौशनी इन में आती है तो वो अलग अलग रंगों में होता है. पर जब वह photons electrons में बदल जाते हैं तो उन में कोई रंग नहीं होता. यानि के वो black और white में बदल जाते हैं. तब तो हमें यह black और white में दिखना चाहिए पर हमे तो सब हरा दिखता है. ये इसीलिए होता है क्यूंकि जो phosphor screen है वो green यानि हरे रंग का होता है. हम कोई भी रंग ले सकते थे पर हरा रंग हमारे आँखों को ज्यादा अच्छे से दिखता है, इसिलिये हम ज्यादा समय तक हरे रंग को देख भी सकते हैं. और इसी कारण पहले के computers के screen हरे रंग के होते थे. तभी हमें इनमे सब हरे रंग में दीखता है.

और जब रौशनी न हो?

हमने तबकी बात तो करली जब थोड़ी रौशनी हो पर तब क्या होगा जब रौशनी ही न हो? इस वजह से Thermal Image Sensor का निर्माण हुआ. यह fire fighters के ज्यादा काम आता है. यह infrared light को दिखाता है जो की गरम वस्तुओं से निकलती हैं. यह ज़्यादातर fire fighters के helmet के साथ होता है.

Credit: Explainthatstuff.com

इसके मेन कॉम्पोनेन्ट इस प्रकार हैं. :

  • 12 and 12A. Protective helmet and cap (yellow).
  • 18. Case for image sensor unit (gray).
  • 18A. Opening for camera lens and image sensor (orange).
  • 22. Monocular eyepiece display (red).
  • 24. Bendy arm carrying cables from to image sensor to display (light blue).
  • 44. On/off switch (purple).

दूसरी इमेज में इसे disamble करके दिखाया हुआ है.

  • 36. Infrared camera (yellow).
  • 38. Battery (orange).
  • 40 and 42. Imaging processing and display circuit boards (green).

Uses

इनको कई जगहों पर इस्तेमाल किया जाता है:

Army वाले रात के समय कुछ काम हो तो वे इसे एक चश्मे की तरह इस्तेमाल करते हैं. Fire fighters के टोपी से यह जोड़ा हुआ होता है ताकि वे अपने हाथों से कुछ और काम कर सके. Security camera में यह होता है ताकि रात के वक्त भी recording हो सके. इसे कई और जगहों पर भी इस्तमाल किया जा सकता है.

तो आज हमने Night Vision Camera के बारे में. आज के लिए बस इनता. अगले Article में मिलते हैं. हमारे कमेंट section में बताएं की आपको यह कितना लाभदायक था और इसमें हम क्या बदलाव ला सकते हैं ताकि यह और ज्ञानदायक हो.

और हाँ, आपके पास भी है कोई जबरदस्त टेक्नोलॉजी से रिलेटेड मसाला और आपको है लिखने में जरा सा भी इंटरेस्ट तो आप हमे अपने आर्टिकल्स aryan.yudi@gmail.com पर भेज सकते हैं. हम पब्लिश करेंगे अपनी वेबसाइट पर.

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