夜視儀從字面翻譯上的叫法應該叫成像增強器,其主要核心是光電倍增元件,一般稱為像增強管,通過對闇弱光線的放大來模擬顯示真實的視場環境,所以從其工作原理上講同傳統的光學望遠鏡有著本質的不同。夜視儀的發展的歷史,其實體現了現代軍事的發展歷史,與軍方的合作,促成了夜視技術的發展。全球幾大夜視儀品牌都是美國軍方有不解的淵源,比如全球前兩大夜視儀品牌ORPHA和ITT都是美國軍方夜視儀最大的供貨商。
目前夜視儀按照其技術的發展水平來說主要分為三代產品!
一.第一代夜視儀產品:
第一代基礎型(以下簡稱第一代):第一代夜視儀大都使用陰極真空管做為光電耦合倍增元件,其原件自身靈敏度可以達到250μA/lm的水平.影象的像增強倍率大約在120-900倍左右,影象的中心解析度為25-35線/mm。部分產品的影象效果不錯,但大多數產品成像僅能保證中心區域影象清晰,邊界處影象解析度較低,影象畸變嚴重。同時,第一代夜視儀器其自我強光保護功能較差,當其使用時在觀察視野範圍內突然出現明亮光源時,將有可能導致裝置燒燬,故其使用環境控制較為嚴格,嚴禁在強光環境下使用。
第一代改進增強型:主要是在第一代的基礎上改進而來的,大部分產品在光電耦合元件後面安裝有複雜的光學透鏡元件來校正影象畸變和提高解析度,從而減小影象失真,也有少數產品將改正透鏡放在光電耦合原件之前。標稱對闇弱影象增強倍率大約在1000倍左右,陰極光電管的最小靈敏度在280μA/lm,中心影象解析度達到45線/mm.
目前生產第一代和一代+的夜視儀品牌:
一線品牌主要有奧爾法ORPHA,博士能BUSHNELL,OWL貓頭鷹這三個品牌呢。
二線品牌主要有圖雅得TRUEYARD,育空河YUKON,脈衝星PLUSAR等。
二.第二代夜視儀產品:
相對來說,一代夜視儀在成像效果上不令人滿意。一代夜視儀是必須使用紅外輔助光源才能在黑暗的情況下看到目標,而紅外輔助光源的弊端是容易被對方發現,並且紅外輔助光源的距離一般只有50米,也就是說,其最遠的觀測距離只能達到50米。
但是二代夜視儀在效能上比一代夜視儀有明顯的質的區別,二代夜視儀在非常暗的微光情況下,是能清晰看到目標的,二代夜視儀的觀測距離可以達到上百米。
所以,在國外,一代夜視儀一般僅僅作為兒童科普普及工具,只有二代夜視儀才能稱為真正的夜視儀。
第二代基礎型(以下簡稱第二代):第二代夜視儀使用更小更好的平板型光電耦合元件代替了第一代的光電管,影象增強放大倍率達到25000-50000倍,故其在闇弱光線環境下的觀察能力遠高於第一代,可以利用微小的星光照明,只要不是特別的全黑環境,其一般不需使用紅外燈輔助照明。第二代光電耦合原件的靈敏度一般不小於240μA/lm,中心解析度為32-35線/mm,其工作壽命一般小於1000-3000個小時。
第二代改進增強形:在第二代的基礎上重點改進減小體積,影象放大倍率在25000-35000左右,但是光電耦合原件的靈敏度在450-900μm的近紅光譜中提高到600μA/lm,影象解析度為39-45線/mm,工作壽命在1000-3000小時。
能生產二代夜視儀的廠家不多,現在主要有德國ORPHA奧爾法,美國ITT,美國RNO等,其中以ORPHA最為知名,其市場份額高達60%以上。
下面我們就以奧爾法的產品為例介紹一下二代夜視儀的分類:
1.單筒手持二代+夜視儀
這是目前銷量最大的二代+夜視儀,在全球其代表產品是奧爾法的G450和G350+,作為全球手持式單筒二代夜視儀的領導產品,這兩款二代夜視儀,據美國NEWIMAGE雜誌,2013年3月的統計資料,這兩款夜視儀佔據了全球單筒手持二代夜視儀高達80%的市場份額。
奧爾法G350+產品特點非常明顯,是一款適合長時間觀測的二代夜視儀,相對另外的二代夜視儀,G350+成像更為細膩,並且採用IMALL影象輸出設計,成像柔和。如果您使用另外的夜視儀感覺久了,眼睛很難受,這款G350+不會出現這樣的情況。奧爾法G350+是根據美國國防部的要求開發的一款產品,被美軍大量採購,美軍的要求就是讓士兵能夠長時觀看。
2.雙筒手持二代+夜視儀
相對單筒手持二代+夜視儀,雙筒手持二代+夜視儀使用更為方便,同時因為使用雙物鏡,雙增像管,其觀測距離也會比單筒手持二代+夜視儀更遠,比如全球銷量第一奧爾法S450,其觀測距離可以達到400米以上。
3.雙目單筒頭盔夜視儀
二代+頭盔夜視儀,一般都採用雙目設計,其來由是軍用行軍使用,美國軍方大量採購雙目單筒頭盔夜視儀作為部隊夜間行軍使用,奧爾法ONV2+就是在這種背景下誕生的,美國軍方每年要採購上萬臺奧爾法ONV2+雙目頭盔夜視儀,這款產品非常出名,美軍編號是OS3876.
三.第三代夜視儀產品:
第三代:第三代使用砷化鎵作為為光電耦合元件,陽極管表面鍍有鑭離子膜來延長使用壽命,原件靈敏度在450-950μm的近紅光譜(此光譜範圍不屬於近紅外線光譜)為800μA/lm。第三代砷化鎵夜視裝置目前屬於高階產品,其成本高,價格貴,結構複雜,技術含量大,故目前階段除軍方裝置採用外,民用市場鮮有此類產品!
目前國內銷售的夜視儀主要是第一代和第二代夜視儀,第三代夜視儀由於美國的限制,我國無法引進。所以市面上基本上沒有銷售,市面上銷售的三代夜視儀其實基本是第二代+夜視儀。
原作者: 孫永