Di tempat yang gelap tanpa penyinaran, objek atau benda di sekitar kita, yang tidak memiliki sumber cahaya sendiri, tidak akan terlihat oleh mata manusia. Apakah ada cara untuk melihat tanpa cahaya? Di artikel ini kita akan membahas 3 cara melihat tanpa cahaya.
Berikut 3 jenis teknologi untuk membantu manusia melihat tanpa adanya cahaya :
Penglihatan malam konvensional
Cara untuk melihat tanpa cahaya yang pertama adalah penglihatan malam konvensional. Sebuah teknologi yang disebut dengan penglihatan malam (night vision), membantu manusia untuk melihat objek dalam kondisi gelap atau kurang cahaya.
Di film-film action, sering kali kita melihat tokoh yang menggunakan semacam alat bantu penglihatan. Objek terlihat berwarana hijau. Teknologi tersebut benar adanya dan disebut Night Vision Google (NVG)
Kita dapat mendengarkan musik dan mendengar suara penyanyi pada konser di lapangan luas terbuka dengan jelas. Getaran suara dari alat musik dan vocal penyanyi tentunya tidak akan terdengar jelas dari tempat yang jauh dan luas. Untuk itu, deperlukan alat `amplifier`, untuk melipat gandakan amplitudo suara.
Prinsip kerja yang hampir sama dipakai pada teknologi night vision. Teknologi night vision juga memiliki prinsip yang hampir sama, yaitu memperbesar energi cahaya (photon). Teknologi ini dirancang pertama kali sekitar tahun 1939 dan berkembang saat perang dunia ke-2. Sejak ditemukan (generasi 1), teknologi ini mengalami beberapa penyempurnaan sampai sekarang (generasi 3 dan 4). Prinsip kerja utama dari night vision adalah sebagai berikut:
- Cahaya (intensitas rendah) ber-energi photon rendah masuk dan melewate fotokatoda (photocathode) dan merubahnya menjadi elektron
- Elektron melewati photomultiplier dan setiap electron yang masuk digandakan menjadi beberapa elektron
- Elektron kemudian melewati lapisan fosfor (phosphor) menghasilkan gambar berwarna hijau yang lebih terang dan jelas
Kelemahan dari teknologi ini adalah, masih memerlukan cahaya. Sehingga, tidak efektif digunakan pada kondisi sangat gelap atau gelap total.
Kamera panas (Thermal Camera) atau Kamera Infra Merah (Infra Red)
Cara untuk melihat tanpa cahaya yang kedua adalah dengan kamera panas atau kamera infra merah. Semua benda yang memiliki temperatur diatas absolut (0OKelvin atau -273OCelcius) memancarkan radiasi thermal. Radiasi thermal dapat merambat di ruang hampa (vacuum) dan memancar pada rentang spektrum elektromagnetik yang berbeda.
Begitu pula benda pada temperatur sekitar suhu ruang juga memancarkan radiasi panas pada rentang panjang gelombang lebih panjang, yaitu infra merah (lihat gambar xx). Seperti yang sering kita jumpai pada masa pandemi COVID-19, termometer inframerah digunakan untuk mengukur suhu badan (kening) tanpa kontak langsung. Contoh lainnya adalah kamera panas (thermal camera) yang dapat kita jumpai di tempat umum seperti bandara menampilkan objek berwarna sesuai dengan skala temperatur.
Secara umum, gelombang infra-merah dibagi lagi menjadi beberapa kelompok
a. Inframerah panjang gelombang pendek (Short Wavelength Infrared, SWIR)
SWIR adalah gelombang inframerah dalam rentang panjang gelombang 900-1700 mm. SWIR memiliki keunggulan dibanding Inframerah dengan rentang panjang gelombang lebih tinggi. Antara lain, SWIR mampu menembus aerosol seperti asap dan kabut.
b. Inframerah panjang gelombang menengah (Medium Wavelength Infrared, MWIR)
MWIR memiliki panjang gelombang 3000-5000 mm. Kamera dengan sensor sensitif di rentang ini banyak digunakan untuk mendeteksi kebocoran gas.
c. Inframerah panjang gelombang panjang (Long Wavelength Infrared, LWIR)
LWIR memiliki panjang gelombang 8000 -14000 mm. Rentang panjang gelombang ini adalah yang paling umum dipancarkan oleh benda-benda di sekitar kita. Karenanya, kamera pendeteksi suhu, thermogun, paling umum memiliki sensor yang sensitif terhadap LWIR
LIDAR (Light Detection and Ranging)
LIDAR adalah teknologi untuk menghasilkan gambar 3-dimensi dari objek. Sensor LIDAR menggunakan laser untuk mendeteksi jarak relatif terhadap suatu objek. Alat ini memancarkan gelombang laser yang ketika mengenai suatu objek akan dipantulkan kembali. Sensor mendeteksi waktu tempuh yang diperlukan gelombang laser untuk kembali. Dengan cepat rambat dan waktu tempuh yang diketahui, jarak dapat dihitung.
LIDAR dapat bekerja dengan baik pada kegelapan tanpa cahaya sekali.
Teknologi LIDAR banyak digunakan di berbagai bidang seperti militer, otomotif, pengideraan jauh dan sebagainya. Pada sektor otomotif, alat ini digunakan sebagai sensor pada mobil otonom. LIDAR menjadi ‘mata’ sebagai input mobil otonom.
Untuk penginderaan jauh, LIDAR dapat ditempatkan pada drone, pesawat maupun satelit, untuk pemetaan kontur bumi. Bahkan, Iphone 12 Pro dan Pro Max, juga dilengkapi sensor LIDAR yang bisa digunakan untuk membuat foto 3-dimensi dan digabungkan dengan hasil foto kamera biasa.
