Karanlıkta görebilmek istiyorsanız, yapmanız gereken ilk şey ışıkları açmaktır. Arabalarda bu yüzden far vardır, gece yürüyüş yapanlar bu yüzden kafa lambası takar ve köpeklerini gezdirenler güneş battıktan sonra bu yüzden el feneri kullanır. Sahneye yapay bir ışık eklemek, etrafınızda ne olduğunu bilmenizi sağlar.
Fakat karanlıkta görmenin başka bir şekli daha var. Bu yöntem ise askeri bir teknolojiyi; gece görüşünü gerektiriyor. Filmlerde yeşil tonlu bir sahne görüp böyle bir cihazın nasıl çalıştığını merak ettiyseniz, gelin gece görüş cihazlarının içinde gerçekleşen üç adımlı işleme yakından bakalım.
Gece görüşü nasıl çalışıyor?
Güneş battığında, yakındaki ağaç gibi bir cismi görebilmenizin sebebi ışığın cisimlerden yansıması ve gözlerinize ulaşmasıdır. Bu yansıyan ışık elbette geceleyin aynı miktarda olmaz. Amerikan ordusu için ENVG-B isimli bir gece görüş cihazı üreten savunma taahhüt şirketi L3Harris’te kıdemli mühendislik şefi olan Matthew Renzi, diğer bir ifadeyle hava kararınca “çok az foton olduğunu” söylüyor. Hatırlatmamız gerekirse ışık hem dalga hem de parçacık gibi davranıyor. Işığın temel parçacıklarına foton adı veriliyor.
Bir fotonun gözlüklere girdiğini düşünün. Gece görüş cihazının ilk yaptığı şey, bu gelen fotonla alakalı. “O fotonu bir fotokatot yoluyla bir elektrona dönüştürüyoruz” diyor Renzi. “Bu özel malzeme sayesinde tek bir ışık fotonundan elektrona dönüşüm gerçekleşiyor.”
Bir sonraki adım, bu elektrondan gelen sinyalin yükseltilmesi. Bunu yapmak için ise cihaz, bir ya da iki tane AA pil gibi dahili bir batarya gücü kullanıyor. “Elektronun önemli derecede çoğaldığını” belirten Renzi, miktarın “on binlerce kata” çıkabildiğini aktarıyor. Cihazın fotonu elektrona çeviren parçası fotokatot şeklinde adlandırılırken, elektronun yoğunluğunu artıran kısım ise mikrokanal tabakası olarak biliniyor.
Son olarak bu bilginin görsel alana geri aktarılması gerekiyor ki böylelikle gözlüklerden bakan kişi sahneyi görebilsin. Bu işlem, kullanıcının mercek üzerinden baktığı zaman görebildiği fosfor bir ekran sayesinde gerçekleşiyor. “Bu fosfor ekran, elektronlardan gelen enerjiyi alıp yeniden görünür ışığa dönüştürüyor” diyor Renzi.
Siyah yeşil artık siyah beyaz
Bu son aşama, geleneksel yeşil ve siyah görüntülerin oluşturulduğu yer. Fakat Renzi, günümüzdeki daha modern cihazların yeşil renk yerine sahneyi siyah beyaz gösterdiğini söylüyor. “Yeşil ve beyazın ölçülebilir performans bakımından eşdeğer olduğu söylenebilir fakat insan gözü, siyah ve beyazı yeşil ve beyazdan daha iyi algılıyor” diyor Renzi. Bu beyaza karşılık yeşil fosfor ayrımı, satılan gece görüş cihazı söz konusu olduğunda da ortaya çıkıyor.
Bu sebeple işin özü, karanlık bir sahneyi daha görünür kılmak için bu cihazlar içeri fotonları alıp onları elektronlara dönüştürüyor, bu elektronları çoğaltıyor ve sonrasında o bilgiyi yeniden görünebilir hale dönüştürüyor. Bazı durumlarda ise gece görüş gözlükleri, sahneyi aydınlatmak için yeni ve küçük bir ışık üreten bir “aydınlatıcı” da barındırıyor.
Renzi, elektromanyetik tayfta bu tip gece görüş gözlüklerinin algıladığı kısımların hem görünür aralıktan hem de yakın kızılötesi aralığından geldiğini belirtiyor. Yakın kızılötesi, görünür tayfın kırmızı kısmının hemen yanında bulunan bölüm. NASA, artık bayatlayan bu videosunda tayfı ayrıntılı şekilde anlatıyor.
Geleneksel gece görüş gözlükleri, elektromanyetik tayfın hem görünür hem de yakın kızılötesi kısımlarından gelen ışığa odaklanıyor. Bunlar, kısa dalga kızılötesi ile beraber “yansıtıcı kuşak şeklinde adlandırdığımız bölümün parçası; yani bir şeyden yansıyan ışığın” diyor Renzi.
Bu arada farklı bir cihaz türü (termal kamera) ise elektromanyetik tayfın farklı bir kısmını; uzun dalga kızılötesini görüyor. Bu sinyal türü, yansıyan ışığın aksine yayılıyor. Renzi, tayfın bu kısmının “geleneksel gece görüş gözlüklerinin gördüğü kısmın dışında kaldığını” söylüyor. L3Harris’in ENVG-B adı verilen bir zamazingosu, görünür tayfa ve yakın kızılötesine (her ikisi de yansıyan birer ışık tipi) odaklı geleneksel gece görüş gözlükleriyle uzun dalga kızılötesi alandan yapılan ısıl algılamayı bir araya getiriyor. Isıl algılamayla, örneğin vücuttan yayılan ısı görülebiliyor.
Bu iki bilgi tipinin birbirinden farkı, şöyle bir senaryoda karşımıza çıkabilir: “Diyelim ki birisi uzakta ve bir miktar yaprağın arkasında duruyor” diyor Renzi. “Çıkan ısıyı büyük olasılıkla uzun dalga kızılötesiyle yakalayabilirsiniz. Yansıtıcı kuşakta bunu yapmak çok daha zor olur fakat o noktada bununla ilgili fazla şey bilmiyor olabilirsiniz; sadece orada bir miktar ısı olduğunu görürsünüz.”
Nihayetinde, insanların karanlıkta görmesini sağlayan bu teknolojinin onlarca yılda evrim geçirdiğini aktarıyor Renzi. “Pasif görüntüleme” yaklaşımı sergileyen daha eski sistemlerin, “Dolunay veya bir çeşit ortam ışığı gerektirdiğini” söylüyor. Günümüzde gece görüş gözlükleri “yıldızlardan gelen ışığı kullanıyor.”
Yazar: Rob Verger/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
