لطالما كان الليل مجالاً للغموض، تسكنه مخلوقاتٌ تلمع عيونها في الظلام، وتبدو حواسها خارقةً للطبيعة. وبينما كان البشر يخشون الليل، أتاحت لنا التكنولوجيا اليوم استعادة الظلام. ولكن كيف ترى الحيوانات في الظلام تحديدًا؟ كيف ألهمت قدراتهم أجهزة الرؤية الليلية الحديثة؟ دعونا نتعمق في عجائب الطبيعة والإبداع البشري.

الرؤية الليلية للحيوانات

ما هي الحيوانات التي لديها الرؤية الليلية؟

تمتلك الحيوانات ذات الرؤية الليلية تكيفات فريدة تُمكّنها من النمو في ظروف الإضاءة الخافتة. إليكم بعضًا من أبرز الأمثلة الطبيعية:

الحيوانات القططية (على سبيل المثال، القطط المنزلية، والأسود)

تشتهر القطط، سواءً المنزلية أو البرية، برؤيتها الليلية المذهلة. بفضل الكثافة العالية للخلايا العصوية - وهي مستقبلات ضوئية حساسة للضوء الخافت - في شبكية أعينها، تستطيع القطط الرؤية في مستويات ضوء أقل بست مرات مما يحتاجه البشر. علاوة على ذلك، لديها طبقة عاكسة خلف الشبكية تُسمى tapetum الصافية، الذي يعكس الضوء الوارد عبر شبكية العين، مما يمنحها فرصة ثانية لرصده. هذه الميزة أيضًا تُسبب "بريق العين" المميز الذي يُرى عندما يسقط الضوء على عيني القطة ليلًا.

البوم

البوم حيوانٌ آخر مُتكيفٌ تمامًا مع النشاط الليلي. عيونها الكبيرة مليئةٌ بالقضبان، مما يُمكّنها من رصد حتى أضعف الحركات في الظلام الدامس. إضافةً إلى ذلك، عيون البومة أنبوبية الشكل وليست كروية، مما يزيد من مجال رؤيتها وقدرتها على جمع الضوء. كما يُتيح لها الريش المُتخصص الطيران بصمت، مما يجعلها صيادين ليليين مُميتين.

رؤية البومة الليلية

الثعابين (على سبيل المثال، البايثون، الأفاعي)

بعض أنواع الثعابين، مثل أفاعي الحفرة والثعابين الأصلية، تمتلك نظام رؤية ليلية مختلفًا تمامًا. فهي تمتلك "أعضاء حفرية" حساسة للحرارة ترصد الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الفرائس ذات الدم الحار. هذا يمنحها صورة حرارية لمحيطها، مما يسمح لها برؤية العلامات الحرارية حتى في الظلام الدامس.

الأسماك والحيوانات البحرية (على سبيل المثال، أسماك القرش والحبار)

في أعماق البحار، حيث يكاد ضوء الشمس يخترقها، طورت الحيوانات طرقًا فريدة للتنقل في الظلام. تمتلك بعض أسماك أعماق البحار والحبار عيونًا حساسة للغاية مُهيأة لاكتشاف التلألؤ الحيوي - وهو التوهج الطبيعي الخافت الذي تُصدره بعض الكائنات البحرية. كما تمتلك أسماك القرش غشاءً شفافًا يُحسّن بصرها في المياه العكرة، مما يُساعدها على الصيد.

الحيوانات الأخرى

تتمتع العديد من المخلوقات الأخرى برؤية ليلية فائقة. على سبيل المثال، تمتلك الضفادع عيونًا تتكيف بسرعة مع تغيرات الضوء، مما يُمكّنها من التنقل بين البيئات المظلمة والمضاءة. تعتمد الثدييات الليلية، مثل الخفافيش، جزئيًا على الرؤية وجزئيًا على تحديد الموقع بالصدى، بينما تمتلك بعض الحشرات، مثل العث والخنافس، عيونًا مركبة مُحسّنة لظروف الإضاءة الخافتة.

من عيون الحيوانات إلى المحاكاة الحيوية: الإلهام وراء أجهزة الرؤية الليلية

من عيون الحيوانات إلى المحاكاة الحيوية: الإلهام وراء أجهزة الرؤية الليلية

لطالما استعان المهندسون البشريون بالطبيعة لإيجاد حلول. إليكم كيف ألهمت تكيفات الحيوانات العلوم الحديثة. تقنيات الرؤية الليلية:

إلهام Tapetum Lucidum: لوحة القنوات الدقيقة (MCP) في مكثفات الصورة

ألهم النسيج المنسوج الموجود في القطط وغيرها من الحيوانات تطوير أنابيب تكثيف الصورة. في هذه الأجهزة، يقوم مكون يُسمى صفيحة القناة الدقيقة (MCP) بمضاعفة الإلكترونات الناتجة عن فوتونات الضوء الواردة. وكما يعكس النسيج المنسوج الضوء المتوفر ويضخمه، يعزز MCP إشارة الضوء بشكل كبير، مما ينتج صورة ساطعة ومفصلة حتى في الظلام الدامس.

رؤية القطط الليلية

استشعار الحرارة بالثعبان: تقنية التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء

أدت قدرة الثعابين على استشعار الحرارة إلى تطورات في تقنية التصوير الحراري. تكتشف الكاميرات الحرارية الأشعة تحت الحمراء (الحرارة) وتترجمها إلى صورة مرئية. تتيح هذه الطريقة للمستخدمين "رؤية" فروق درجات الحرارة في بيئتهم - على غرار كيفية تتبع أفاعي الحفرة لفريستها من خلال بصماتها الحرارية.

عيون الحشرات المركبة: تصميم عدسة واسعة الزاوية

للحشرات، مثل العث واليعسوب، عيون مركبة تتكون من آلاف العدسات الدقيقة، مما يوفر مجال رؤية واسعًا. وقد طوّر المهندسون هذا المفهوم في عدسات الزاوية الواسعة وأنظمة التصوير البانورامي، مما حسّن مجال الرؤية في بعض أجهزة الرؤية الليلية، ومكّن المستخدمين من مراقبة مساحات أوسع دون الحاجة إلى تحريك الجهاز.

كيف تعمل أجهزة الرؤية الليلية؟

تعتمد الرؤية الليلية الحديثة على تقنيتين أساسيتين: تكثيف الصورة و تصوير حراري.

مبادئ تقنيتين رئيسيتين للرؤية الليلية

تكثيف الصورة

أ. تكثيف الصورة
يعمل تكثيف الصورة عن طريق تجميع كمية ضئيلة من الضوء المتاح (بما في ذلك الأجزاء السفلية من طيف الأشعة تحت الحمراء) وتضخيمها. يدخل الضوء إلى الجهاز ويصطدم بمهبط ضوئي، مُطلقًا الإلكترونات. تُضاعف هذه الإلكترونات عبر طبقة المهبط الضوئي (MCP) ثم تصطدم بشاشة فوسفورية، مُكوّنةً صورة مرئية. تُستخدم هذه التقنية عادةً في نظارات ومناظير الرؤية الليلية، حيث تظهر الصور غالبًا باللون الأخضر نظرًا لحساسية العين البشرية للضوء الأخضر.

ب. التصوير الحراري
تصوير حراري لا يعتمد هذا النظام على الضوء المرئي إطلاقًا، بل يكتشف فروق الحرارة. يُصدر كل جسم أشعة تحت حمراء تتناسب مع درجة حرارته. تلتقط الكاميرات الحرارية هذه الأشعة وتُنشئ صورةً تظهر فيها الأجسام الأكثر سخونةً أكثر سطوعًا. تعمل هذه التقنية بكفاءة عالية حتى في الظلام الدامس أو الضباب الكثيف أو الدخان، مما يجعلها مثالية لعمليات البحث والإنقاذ.

منظار أحادي للتصوير الحراري HDN-CE384 بدقة 288×19

الأنواع الرئيسية لأجهزة الرؤية الليلية

نظارات الرؤية الليلية (NVGs): يتم ارتداؤها على الرأس للسماح بتعزيز الرؤية بدون استخدام اليدين في الليل، وعادةً ما تستخدم تكثيف الصورة.

نظارات الرؤية الليلية

نطاقات الرؤية الليلية: يتم تركيبها على الأسلحة أو استخدامها كأجهزة محمولة؛ ويمكنها الجمع بين تكثيف الصورة والتصوير الحراري.

الكاميرات الحرارية: أنظمة محمولة أو مثبتة تعمل على تصوير انبعاثات الحرارة؛ مفيدة في مجالات الأمن ومكافحة الحرائق ومراقبة الحياة البرية.

يتمتع كل نوع بقوة مميزة، اعتمادًا على ما إذا كانت الرؤية المحسنة في الإضاءة المنخفضة أو اكتشاف الحرارة أكثر فائدة للمستخدم.

تطبيقات أجهزة الرؤية الليلية في الحياة العصرية

تطبيقات أجهزة الرؤية الليلية في الحياة العصرية

تلعب تقنية الرؤية الليلية، التي كانت مخصصة في السابق للعمليات العسكرية، دورًا حيويًا في العديد من المجالات:

الجيش والدفاع: يستخدم الجنود الرؤية الليلية للتنقل ومهاجمة الأهداف في الظلام.

تطبيق القانون: تستخدم وحدات الشرطة ودوريات الحدود التصوير الحراري للمراقبة وتتبع المشتبه بهم.

مراقبة الحياة البرية والبحث فيها: يقوم علماء الأحياء بمراقبة الحيوانات الليلية دون إزعاجها.

البحث و الإنقاذ: تستخدم الفرق الكاميرات الحرارية للعثور على الأشخاص المفقودين في المناطق المظلمة أو المتضررة من الكوارث.

استخدام شخصي: غالبًا ما يستخدم الصيادون والمخيمون وعشاق الأنشطة الخارجية الرؤية الليلية للملاحة ورصد الحياة البرية.

مساعدة القيادة: تتضمن بعض المركبات المتطورة أنظمة الرؤية الليلية لاكتشاف المشاة والحيوانات في الليل.

تتطور التكنولوجيا باستمرار، لتصبح أكثر سهولة في الوصول إليها وبأسعار معقولة للمستخدمين اليوميين.

الخلاصة

نظارات الرؤية الليلية HAJ-LG64

لقد وفّر العالم الطبيعي رؤىً مذهلة للرؤية في الظلام، من عيون القطط العاكسة إلى حساسية الثعابين للأشعة تحت الحمراء. وقد استلهم البشر من هذه العجائب البيولوجية، فطوّروا تقنيات تُمكّنهم من اختراق الظلام واستكشاف عوالم جديدة. وسواءً أكانت أجهزة الرؤية الليلية تُحسّن الرؤية لأغراض السلامة أو الاستكشاف أو المغامرة، فإنها تُعدّ دليلاً على قوة التعلم من الطبيعة ورغبتنا اللامتناهية في الرؤية أبعد من حدود أعيننا.

المنتجات ذات الصلة