טכנולוגיית ראיית לילה (Night vision) היא היכולת לראות בסביבה חשוכה באמצעים ביולוגים או טכנולוגיים. יכולת ראיית לילה אפשרית בזכות שילוב של 2 גישות: טווח ספקטרום רחב ועוצמת טווח מספיקה. לבני האדם יש יכולת ראיית לילה נמוכה יחסית לבעלי חיים רבים, מכיוון שלבני האדם אין שכבה מחזירת אור בעיניים שלהם. העין האנושית רגישה לאור בתחום אורכי הגל 700-400 ננומטר. ביום, או תחת תאורה מלאכותית, ניתן לצפות בנוף משום שהאור מוחזר ממנו אל העין. בלילה מוגבלת ראיית האדם עקב מיעוט האור הזמין, המגיע בעיקר מהירח והכוכבים. כיום ראיית לילה אפשרית באמצעות 2 מכשירים עיקריים: NVG משקפי ראיית לילה ומערכת NVIS .
משקפי ראיית לילה משפרות תמונה באמצעות שימוש בפלטות MCP המיועדות לאפשר תצפית של תמונות אלקטרוניות אופטיות על ידי העמקה של אותות אופטיים חלשים. אמצעי ראיית לילה מתבססים בעיקר על מערכות אופטיות דומה למשקפת: במערכת יש עדשה ראשית (עצמית), שאוספת אור מהשטח וממקדת אותו לתמונה על גבי שפופרת שמגבירה את האור. עדשה נוספת (העינית) מעבירה את התמונה אל עין הצופה. במידה והמפתח האופטי של המערכת גדול יותר מזה של עין האדם, הדבר תורם אף הוא להגברת התמונה. השפופרת היוצרת את ההגבר בנויה ממשטח רגיש לאור, מ”כוורת” הגברה וממשטח פולט אור. המשטח הרגיש לאור בכניסת השפופרת נמצא במישור המוקד של העוצמית, והתמונה הנופלת עליו “מתורגמת” לתמונה אלקטרונית בהסתמך על האפקט הפוטואלקטרי: הפוטונים הפוגעים בפוטוקתודה משחררים ממנה אלקטרונים, ונוצר זרם יחסי לעוצמת האור. אלקטרונים אלו מגיעים לכוורת, (נקראת “לוח רב ערוצי”, באנגלית: Multi-Channel Plate, בראשי תיבות: MCP). שהיא מטריצה של עשרות אלפי צינורות דקיקים, שכל אחד מהם מייצג פיקסל אחד בתמונה. משקפי ראיית לילה נמצאים בשימוש נרחב באפליקציות צבאיות רבות. לעומתם מערכות ראיית לילה ובעיקר המסכים של מערכות אלו נדרשים לא רק לעמוד בתקנים צבאיים כגון :MIL-STD-3009 בפני עצמם, אלא גם לאפשר למשתמש לחבוש משקפי ראיית לילה ולצפות במסך מותאם כדי לאפשר להם להשלים את המשימה.
כאמור, מערכת מחשוב שתומכת בראיית לילה מאפשרות למשתמש הסופי לתפעל את המערכת כשהוא לובש משקפיים ייחודיות אך הן חייבות לעמוד ב-
-
- תרשים 1 Spectrum of Std. Light Source
-
- תרשים 2 Spectrum of NV Light Source
3 דרישות שמחייב התקן הצבאי : בהירות פחותה מ-1.71 NITS, זוהר (Radiance) פחות מ-2.2×10-9 וכרומטיות – כלומר יכולת איכות הצבע ללא הבהיקות שלו כפי שמוגדר בתקן. קיימות 2 טכנולוגיות בתחום המסכים שנפוצות מאוד בשימוש בסביבות חשוכות. פילטרים מתחום NVIS שמוצמדים למסכים על ידי “תלייה” או “הדבקה” בשילוב עם מקורות הארה אחוריים למסך יחד עם מודול קריסטלי נוזלי. גישת ה”תלייה” בפילטרים מסוג NVIS נפוצה יותר בלפטופים מוקשחים או מסופונים לעומת טכנולוגיית ה”הדבקה” מיועדת למסכים מקובעים למשל במתקנים נייחים. (מערכות ראדר במתקנים צבאיים, סונאר בספינות וכו’).
ישנם חסרונות מוטמעים בולטים בשימוש בפילטרים חיצוניים (“תלויים”) וזאת מכיוון שעל המשתמש לקחת אותם איתו למשימה והם עלולים לההרס במהלך המסע . בחלק מהמקרים תלייה של אמצעים מסוג זה על גבי המסך ינטרלו את היכולת להשתמש בפונקציות מסך המגע שבמסך עצמו ועל כן יש למצוא פתרון פשוט יותר.
השילוב של מקורות הארה אחוריים למסך והמודול הקריסטלי עם פילטרים ייחודיים מאפשר למשתמש לשנות את מצב ההארה של המסך ממצב רגיל למצב ראיית לילה בהתאם לצרכים בשטח. שילוב של שתי הטכנולוגיות “הלבשה ותלייה” והתגברות על החסרונות המובנים בכל אחד מהם הוא האתגר הגדול כשמדובר במחשוב צבאי לראיית לילה. בתרשים מס’ 1 ניתן להדגים את ההבדל בין הספקטרום של מקור אור סטנדרטי לעומת הספקטרום של מקור ראיית לילה כפי שניתן לראות בתרשים מס’ 2. תרשימים אלה ממחישים את השיפור ביכולת שלנו לראות באמצעות מכשור לראיית לילה.
המסכים שמותאמים לסטנדרט MIL-STD-3009 מוטמעים במחשבים ובשרתים הניידים של חברת Getac. מחשבים אלה (כגון: B300 ו-X500) מאפשרים עבודה רציפה לאורך כל שעות היום ובמצבי הארה שונים: ביום הם מאפשרים יכולת קריאה של נתונים מהמסך בעוצמת שמש גבוהה (NITS – הוא המונח המקובל בתחום זה, זהו סלנג שהשתרש בעולם המחשוב הצבאי שמקורו ככל הנראה במילה הלטינית nitere – להאיר) ובלילה המעבר לראיית לילה מתבצע בלחיצת כפתור ללא צורך בשימוש בפילטרים חיצוניים, המעבר מאפשר גם הדלקה של המקלדת בצבע אדום בעוצמה משתנה לפי הצורך. מסכים אלה מצויידים גם בטכנולוגיית SAT (Spectrum Adjustment Technology) הייחודית של חברת Getac שמוטמעים במודול ההארה האחורי של המסך. ברגע שמצב ראיית לילה מופעל הצבע האדום במסך יחד עם האינפרה רד יותאמו למצב התאורה החיצונית כדי למנוע מצב שבו התמונה יוצאת רוויה בייחוד כאשר המשתמש חובש משקפיים לראיית לילה. יתר על כן, טכנולוגיה זו מאפשרת למשתמש לשנות בלחיצת כפתור את עוצמת ההארה של ראיית הלילה שבמחשב ולהתאימה לצרכיו.טכנולוגיה זו חוסכת את הצורך בשימוש באמצעים חיצוניים לראיית לילה, חסכונית מבחינה אנרגטית ומוסיפה יכולת צבאית נרחבת למחשבים אלה.
