夜视仪——夜间的鹰眼

(一)工作模式

夜视仪根据处理光线的类型可分为微波夜视仪和红外夜视仪。前者处理自然光，后者处理红外光。

微光夜视仪可以增强和放大黑暗条件下目标反射的少量自然光（月光、星光、大气辉光），从而实现人类在微光下对物体和环境的观察和检测。夜晚。由于微光夜视系统是利用夜空的光线来工作的，所以它是以被动的方式工作的，所以它可以更好地隐藏自己。非常适合特殊工作部门，如军事、刑侦、缉毒、私人收藏、夜间监控、保安等。

红外夜视仪分为“主动红外夜视仪”和“被动红外夜视仪”。

“主动红外夜视仪”是通过接收目标反射的红外线形成图像，这就要求主动红外夜视仪应具有发射红外线的功能。虽然发射的红外光束是人眼看不见的，但在发射部分仍然会出现一个红点，很容易暴露用户的位置。因此主动红外夜视更多用于民用。

“被动红外夜视仪”依靠目标本身的红外辐射形成“热图像”，因此也被称为“热成像仪”。红外线可分为近红外线（near IR，波长范围为0.7-1.3μm，与可见光相邻）、中红外线（Medium IR，波长范围为1.3-3μm）、热红外线（Thermal IR，波长范围3-30μm）。近红外和中红外主要从物体反射，主要用于各种电子设备，例如遥控器和主动红外夜视设备。热红外线是从物体发出的。“被动红外夜视仪”无需额外电源即可观察热红外线。所以，

（二）工作原理

微波夜视系统和主动红外夜视系统均采用图像增强技术来放大目标图像，又称像增强管夜视系统。目前我们在市场上看到的微波夜视仪也具有主动红外夜视的功能，有的厂家称之为微波红外夜视仪。

微光夜视仪由四个主要部件组成：强光力物镜、像增强器、目镜和电源。从光学原理上来说，微光夜视系统是一种带有像增强器的特殊望远镜。图像增强器用于采集和放大红外光和可见光，利用光转化为电再转化为光的过程来实现图像放大。微弱的自然光和红外线从目标表面反射，通过物镜进入夜视仪；在物镜的强光力作用下，光线聚焦在像增强器上，激发出光电子；光电子被加速，在像增强器内部电子光学系统的作用下聚焦成像，并以极高的速度轰击所连接的荧光屏。最后，它激发出足够的可见光，将弱自然光条件下的远程目标转变为适合人类观察的可见光图像，并呈现在目镜中。

根据像增强技术，微光夜视系统可分为第一代、第二代和第三代。

第一代微光夜视仪采用阴极真空管作为光电耦合倍增器和级联图像增强器。图像增强倍率约为120-900倍。第一代产品大多只能清晰观察中心区域，而边界处图像分辨率较低且图像失真。同时，当第一代夜视仪观察视野内突然出现明亮光源时，设备可能会被烧毁，因此严禁在强光环境下使用第一代产品。Generation plus是对第一代的改进。它通过添加光学透镜组件来校正光电耦合元件形成的图像畸变并提高分辨率，从而减少图像畸变，提高放大倍率约1000倍。第一代、第一代增强型夜视仪采用的加速电子技术，显然导致了图像质量的下降和显像管寿命的缩短。

第二代微光夜视仪采用带有微通道板的图像增强器。光子进入夜视仪，撞击金属板，将光子转化为电子。这些电子穿过放置在光屏前面的称为微通道板的薄盘。磁盘上有数百万个微通道。电子进入微通道后，通过高压倍增。因此，微光夜视仪的图像畸变显着降低，空间分辨率高，图像可视度好。同时，它还具有自动防眩光性能和观察距离远的特点，其使用寿命也得到延长。

第三代微光夜视仪的突出特点是图像增强器具有非常灵敏的砷化镓光电阴极涂层。其图像更清晰，使用寿命更长，但工艺复杂，成本昂贵。即使在发达国家，也只有少数型号研制成功。在第二代向第三代过渡的过程中，开发出了一种称为第二代+的超级二代光电池，其技术性能仅次于第三代产品。

目前中国市场上见到的最高的夜视仪是第二代plus产品。第三代产品一般都是美国的军品。它们在国际市场上销售需要获得美国国务院的出口许可证，价格达到10万元以上。

(三)性能参数指标

夜视仪最重要的参数是观察距离。微光夜视仪的观察距离主要受其像增强器代数的影响。具体分为微光观察距离和全黑观察距离。测量微光夜视仪的质量主要取决于微光下的观察距离。

弱光观测距离一般以晴朗天气和1/4满月为准。一般第一代或第一代加夜视仪的弱光观察距离为50至100米；第二代、第三代夜视仪的微光观测距离可达100个城市约400米。如果环境不好或光线较弱，弱光观察距离会更近。目前，市场上数万元的微光夜视仪无法在微光下进行400米以上的观察距离。一般1000~3000元左右的夜视仪的微光观察距离在50米左右。

除了夜视像增强器的质量外，全黑观察距离也是主要因素。目前夜视仪配备的红外发射灯的距离一般在50米左右。也就是说，无论夜视仪多么昂贵，在全黑的情况下，其观察距离最远可达50米。