ระบบ Night Vision มองเห็นได้ไง แม้ไม่มีแสง

ความมืดมิด เป็นพื้นฐานของสรรพสิ่งทั่วจักรวาล แต่หลังจากที่เกิดดาวฤกษ์ที่เรียกว่าพระอาทิตย์ขึ้นมาจึงทำให้ทุกอย่างสว่างไสว หากจักรวาลนี้ไร้ซึ่งดาวฤกษ์ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะมองไม่เห็นอะไรเลย เพราะไม่มีแสงที่เป็นปัจจัยในการมองเห็น

ความสว่าง แหล่งกำเนิดแสงเป็นพระเอกของสิ่งนี้ และแสงเดินทางตกกระทบสิ่งต่างๆก่อนจะสะท้อนเข้าตาเรา เราจึงมองเห็นวัตถุต่างๆรอบตัวได้ โดยแสง อนุภาคที่มีความเร็วที่สุดในจักรวาล มีความเร็วถึงประมาณ  300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ความสว่างนี้เองที่ทำให้เราผู้ที่ขับรถโลดแล่นบนท้องถนน สามารถมองเห็นทัศนียภาพที่ชัดเจนและทำให้ขับรถถึงที่หมายได้อย่างปลอดภัย อย่างไรก็ตาม แสงสว่างมีมาแล้วก็มีไป ช่วงเวลากลางคืนจึงเป็นสถานการณ์ที่สร้างความลำบากที่มากขึ้นให้กับคนขับรถยนต์ ถ้ามืดมากก็มองไม่เห็น สว่างมากเกินไปจากหลอดไฟก็แสบตา ถ้าไม่ระวังให้ดีก็อาจเกิดอุบัติเหตุได้ง่ายๆ แต่สิ่งที่คนสัญจรบนท้องถนนกังวลมากกว่าคือช่วงที่แสงไม่พอ เพราะไม่ว่าจะเป็นคนขับรถ หรือคนเดินถนน ก็อาจจะได้รับความเสียหาย

ดวงอาทิตย์แหล่งกำเนิดแสดงที่ใหญ่ที่สุดของมนุษยชาติ

มนุษย์จึงพัฒนาสิ่งที่จะมาช่วยตอบโจทย์ในเวลากลางคืน “หลอดไฟ” ใช่ครับ นั่นแค่เบื้องต้น แต่หลอดไฟไม่สามารถนำไปติดได้ทุกที่ทุกเวลา ดังนั้นมนุษย์จึงพัฒนาอุปกรณ์ที่เรียกว่า Night Vision Camera เพื่อช่วยให้ผู้ขับรถยนต์มองเห็นแม้ในที่มีแสงจากข้างทางน้อยเหลือเกิน

ระบบ Night Vision ในรถยนต์

ระบบ Night Vision ในรถยนต์แบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ๆในปัจจุบัน คือ Passive Night Vision System และ Active Night Vision System โดยแบบที่เป็น Passive จะใช้กล้องตรวจจับความร้อนตรวจสอบพลังงานความร้อนของวัตถุ เช่น สัตว์ คน ที่ปกติจะมีความร้อนปลดปล่อยออกมา ส่วนแบบ Active ตัวมันเองจะใช้ลำแสงอินฟราเรดในการทำให้ภาพมืดๆดูสว่างขึ้นได้

Passive Night Vision Systems

ระบบ Passive Night Vision จะใช้การทำงานจากกล้องตรวจจับความร้อนที่แผ่ออกมาจากวัตถุนั้นๆ เพราะด้วยคุณสมบัติของกล้องสามารถมองเห็นความร้อนได้ มันจึงสามารถแยกความต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตได้ เช่นคนและสัตว์ที่มีความร้อนแผ่นออกมาแต่ถนนหนทาง ป้ายจราจรไม่มีความร้อนแผ่ออกมา ทำให้แยกแยะความแตกต่างได้ ซึ่งภาพที่ได้จากกล้องแบบนี้จะผ่านกระบวนการประมวลผลได้ภาพออกมาเป็นสีขาวดำ ด้วยหลักการทำงานแบบนี้ระบบ Passive Night Vision จึงทำงานได้ดีในกรณีที่ใช้กับรถยนต์เพื่อแยกแยะ คน สัตว์ และยวดยานพาหนะบนท้องถนน แต่ระบบนี้มีข้อเสียที่สำคัญคือ ไม่สามารถแยกแยะวัตถุอื่นที่ไม่มีชีวิตออกจากถนนหนทางได้เพราะว่าวัตถุที่ไม่มีชีวิตปกติแล้วจะมีระดับอุณหภูมิพอๆกับถนนหนทางและสิ่งแวดล้อมโดยรอบ นั่นหมายความว่าสมมติมีหินก้อนใหญ่วางอยู่กลางถนนในที่มืด ระบบนี้ก็ไม่สามารถแยกหินกับถนนออกจากกันได้อย่างชัดเจน การประมวลผลของภาพจากกล้องก็ได้ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพต่ำกว่าแบบ Active Night Vision Systems นอกจากนั้นยังมีจุดอ่อนอีกอย่างคือทำงานได้ไม่ดีนักในสภาพอากาศที่ค่อนข้างอุ่น (เวลากลางคืน) เพราะว่าจะทำให้ภาพรวมของสิ่งแวดล้อมขณะนั้นมีอุณหภูมิสูงขึ้น เช่นพื้นผิวถนนในช่วงหัวค่ำจะคายความร้อนจากพระอาทิตย์ที่ถนนได้ดูดซับไว้ทั้งวัน ความร้อนที่คายออกมานี้ก็จะมารบกวนภาพให้แยกแยะระหว่างสิ่งมีชิวิตและไม่มีชีวิตได้ยากขึ้น

ภาพจากระบบ Passive Night Vision

Active Night Vision Systems

ระบบที่เป็นแบบ Active Night Vision นี้จะมีความซับซ้อนมากขึ้นกว่าระบบที่แล้ว มันใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบอินฟราเรด ซึ่งช่วงความยาวคลื่นของแสงแบบอินฟราเรดอยู่ในโซนที่ตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็น ทำให้แหล่งกำเนิดแสงนี้ไม่รบกวนคนขับรถยนต์คันอื่นๆ แต่แสงอินฟราเรดที่ส่งออกไปนี้จะไปตกกระทบวัตถุและสะท้อนกลับมายังกล้อง กล้องนี้จะมีเซนเซอร์รับแสงในย่านความถี่ของแสงอินฟราเรดแล้วประมวลภาพออกมาแสดงที่หน้าจอ (คิดง่ายๆก็คือเหมือนเปิดไฟเสริมไว้หน้ารถเลยครับ เพียงแต่แสงนี้เป็นแสงอินฟราเรดที่มนุษย์มองไม่เห็นแต่กล้องมองเห็น ถ้าไม่ได้มองผ่านกล้องจะเห็นเป็นความมืดเหมือนไม่มีแสง) อย่างไรก็ตามระบบ Active Night Vision นี้ก็มีข้อเสียอยู่เหมือนกันคือในสภาพอากาศที่เลวร้ายมากๆประสิทธิภาพจะลดลง เช่นหิมะตก หรือลูกเห็บตก เพราะทั้งหิมะหรือลูกเห็บนี้จะไปปิดกั้นแสงอินฟราเรด ส่วนข้อดีของระบบนี้ก็คือจะให้ภาพที่มีรายละเอียดมากกว่าระบบ Passive Night Vision

ภาพจากระบบ Active Night Vision

การแสดงผลของ Night Vision System

เมื่อกล้องรับภาพของสภาพแวดล้อมที่มืดมาแล้วจะนำมาแสดงผลให้แก่ผู้ขับรถยนต์ โดยการแสดงผลหลักๆมี 3 แบบดังนี้คือ

1. ผ่านหน้าจอแยกต่างหากที่ติดตั้งบริเวณคอนโซลรถ ส่วนใหญ่ก็จะเป็นหน้าจอ LCD ซึ่งเป็นหน้าจอที่แยกออกมาต่างหากกับวิทยุหรือเครื่องเสียงในรถยนต์
2. ผ่านหน้าจอของวิทยุหรือหน้าจอที่มิเตอร์ เพื่อลดต้นทุนในการสร้างหน้าจอ บางกรณีก็ใช้หน้าจอเดียวกันกับวิทยุหรือระบบนำทาง ซึ่งเป็นหน้าจอที่ผู้ขับขี่มองอยู่เป็นประจำอยู่แล้วในขณะขับรถ
3. ผ่านกระจกบังลมหน้ารถหรือระบบ Head-up Display ซึ่งภาพที่ปรากฎก็จะแสดงที่กระจกบังลมหน้าและตรงกับระดับสายตาของผู้ขับเลย

การแสดงผลของ Night Vision System แบบ Head-up Display

ระบบ Night Vision นี้ช่วยลดอุบัติเหตุได้จริงไหม

จากข้อมูลที่มีการเก็บอย่างจริงจังของ European Commission for the Automobile Industry ซึ่งเป็นองค์กรด้านความปลอดภัยของยุโรป ระบุว่าราวๆ50%ของอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นทุกวันนี้ เกิดขึ้นในเวลากลางคืน และกลางคืนก็การจราจรจะไม่คับคั่งเหมือนตอนกลางวันทำให้ความเร็วของรถใช้กันสูงขึ้นกว่าปกติด้วย แต่ในตลาดยังไม่มีรถยนต์ที่มีระบบ Night Vision มากนัก ทำให้การเก็บข้อมูลเพื่อมาบ่งชี้ว่าอุบัติเหตุลดน้อยลงเพราะมีระบบ Night Vision เป็นเรื่องที่ไม่สามารถพูดได้เต็มปาก ยิ่งไปกว่านั้นยังมีการศึกษาเรื่องนี้มากขึ้นและพบว่า ผู้ที่ขับรถยนต์ที่มีระบบ Night Vision มั่นใจที่จะขับรถให้เร็วขึ้นในเวลากลางคืน (เพราะมีระบบนี้ที่แสดงให้เห็นถนนหนทางที่มืดๆได้) สิ่งนี้เองที่เป็นบ่อเกิดของอุบัติเหตุที่มากขึ้นด้วย ในขณะที่เทคโนโลยีอื่นทีเพิ่มการมองเห็นในตอนกลางคืนเช่น Adaptive Headlights (ที่ปรับลำแสงไฟหน้ารถให้แปรผันตามความเร็วและมุมองศาของพวงมาลัย) ช่วยลดการเกิดอุบัติเหตุในเวลากลางคืนได้ จึงมีการกล่าวกันว่าถ้าระบบ Night Vision แพร่หลายเหมือน Adaptive Headlights ก็น่าจะลดอุบัติเหตุได้เช่นกัน นอกจากนั้นปกติแล้วระบบ Night Vision นี้สามารถตรวจจับวัตถุในที่มีแสงสว่างน้อยได้ไกลออกไปราวๆ 150เมตร แต่ไฟหน้ารถธรรมดาปกติก็ส่องกันได้ไกลราวๆ 55เมตร เท่านั้น จึงมีการกล่าวกันอีกว่ามี Night Vision แล้วก็น่าจะปลอดภัยขึ้น ก็ยังคงเป็นที่กังขากันอยู่ว่าถ้ามีระบบ Night Vision แทนที่อุบัติเหตุจะลดลงเพราะมองเห็นชัดขึ้น หรืออุบัติเหตุจะเพิ่มขึ้นเพราะมองเห็นชัดจึงขับเร็วขึ้นกันแน่

Adaptive Headlights สามารถปรับเปลี่ยนลำแสงตามความเร็วรถและองศาพวงมาลัย

เพื่อนๆชาว Chobrod คงพอจะเข้าใจระบบที่สามารถมองเห็นสิ่งต่างในที่มืดกันได้แล้วนะครับว่ามันทำได้อย่างไร ความร้อนและแสงอินฟราเรดนับเป็นกุญแจสำคัญเลยทีเดียว มันเป็นเรื่องที่ดีนะครับที่ทำให้เรามองเห็นสิ่งต่างๆได้แม้ไม่มีแสง แต่เราจะไปหวังพึ่งระบบนี้อย่างเดียวก็คงไม่ได้ เพราะการหวังพึ่งอย่างเดียวอาจทำให้เราประมาทในการขับรถ ในทางกลับกันถ้าเรานำมันมาเป็นตัวเสริมหรือตัวช่วย ก็น่าจะทำให้เราสะดวกขึ้นและขับรถได้ปลอดภัยขึ้นด้วย

ดูเพิ่มเติม
8 เทคโนโลยี ยนตรกรรมแห่งโลกอนาคตที่ทุกคนเฝ้ารอคอย
9 เทคโนโลยีที่รถใหม่ 2018 คันต่อไปของคุณควรมี

ติดตามข่าวสารรถยนต์ เชิญที่นี่
ต้องการซื้อรถมือสองสภาพดี เชิญเข้าดูที่ตลาดรถตรงนี้