Látni éjjel-nappal, vezetni kikapcsolt lámpák mellett, vagy akár bármilyen időjárás esetén észlelni a látótávolságon kívüli mozgást? Igen, az "éjjellátó" optikáról fogunk beszélni, meghatározni, hogy ez a technológia miként és milyen fizikai elvnek köszönhetően létezhet, áttekinteni működését - a létrejötte óta tartó evolúciójával, végül a különböző lehetséges felhasználási lehetőségekkel (és azok korlátaival). . Értelemszerűen az éjjellátó szemüveg vásárlása befektetés. A terméknek (szemüveg, távcső, távcső stb.) Meg kell felelnie a lehető legsokoldalúbb felhasználásnak, a legjobb áron, a lehető legjobb élettartammal.

Miért nem láthat egy ember éjszaka?

Nos, kizárunk vámpírokat és más vérfarkasokat, ez egy különleges eset. Az emberi szem kétféle típusú sejtből áll (a retina aljára burkoló fotoreceptorok):

  • Kúpok - a színek megkülönböztetésére

  • Sticks - a fényerő beállítása

Amikor a fény szintje csökken, csak a rudak - 1000-szer érzékenyebbek, mint a kúpok és az ember esetében a 92-100 millió ember száma (összehasonlítva a macskával, amelynek kb. 150 millió van és amely nyctalope) - reagálnak. Ez megmagyarázza, hogy a látása miért megy fekete-fehér módba. Hasonlóképpen, a tárgyak "homályosnak" tűnnek, mivel a fotoreceptorok továbbadása a látóidegbe kevésbé hatékony a rudaknál. Alapvetően a természetes "éjszakai látás" képességének aktiválása és a visszamaradó fény beengedése érdekében a pupilla kiszélesíti és "aktiválja" a rudakat. De olyan határértékkel, amely nem teszi lehetővé a hatékony éjszakai látást.

A sejtek feldolgozzák a fényt a szemében:
sejtek a fény kezelésére az emberi szem

Mi az az infravörös?

Atomi szinten történik! Az atom (amely neutronokból, protonokból és elektronok "felhőjéből" áll össze - ez az a rész, amely érdekel minket - amely az atom magja körül mozog) állandó mozgásban van, akár testen is. (egy tárgy) szilárd. A gerjesztési szintje szerint (a rá kifejtett energiának megfelelően - és amelyet elnyel, például a hőt) elektronjai "passzív" állapotból "gerjesztett" állapotba kerülnek. és távolodjon el a magtól, hogy nagyobb energia pályára jusson. A gerjesztett elektronok (amelyek kapacitásuknál nagyobb energiát nyernek) egy bizonyos idő után visszatérnek a "természetes" pályájukra a sejt körül. Ez a két pálya közötti "ugrás" elektromágneses rendellenességet (sugárzást) generál, és ezt a felesleges energiát (amely egyenlő lesz az elnyelt energiával) fotonok (és egy elektromágneses hullám) formájában "felszabadítja". a hullám-részecske kettősség elve). Ezt a felszabadulást AND fotonhullámok formájában ezért az elektromágneses spektrum számszerűsíti (egyszerűsége érdekében metrikus rendszerben fogjuk kifejezni).

1 atom, magja és elektronjai (a mag körüli körök az 3 pályák, amelyeket az elektronok "használnak", gerjesztési állapotuk szerint)
1 atom és elektronjai
  • Az INFRA-RED WAVE RANGE 0,7-tól 100-ig terjed
  • A VISIBLE WAVE RANGE az 0,38-tól az 0,7 μm-ig terjed
  • A GAMMA, az X, az ULTRAVIOLET és a RADIO RAYS készülékeken nem érdekel

Az éjszakai látás és a termikus technológia szempontjából érdekes az infravörös hullámtartomány, amelyet (CIE rendszer szerint) 4 spektrális sávra osztunk fel:

  • Közel infravörös: 7μm-ről 1,6μm-re
  • Az átlagos infravörös: az 1,6 μm-től az 4 μm-ig
  • Hő infravörös: az 4 μm-től az 15 μm-ig
  • Nagyon infravörös: az 15 μm-től az 100 μm-ig

Ezeknek a különböző hullámtartományoknak köszönhető, hogy a távirányítója, a LED-es lámpája, a rakétavezérlés, a hőkamerák, a lézerek ... és egy csomó más alkalmazás működik!

 Az elektromágneses spektrum

az elektromágneses spektrum

Mi a maradék fény?

Feltétlenül szükséges a nap, a hold, a csillagok által kibocsátott szemüveg (maradék fény - tehát fotonok nélkül, éjszakai látás nem lehetséges) és a városi területeken található összes fényforrás (közvilágítás) működéséhez , jármű fényszórói, megvilágított táblák), amelyek egy hatalmas halot képeznek egy hatalmas területen - a visszamaradó fény az a fotonhalmaz, amely bejárja azt a teret, amelyben tartózkodik (fénysebességgel). másutt), éjjel-nappal. Ezt a fényt (éjszaka nyilvánvalóan éjszakai látás céljából) egy fotokatód és egy foszforeszkáló képernyő segítségével felerősítve visszaállíthatunk egy képet (többé-kevésbé jó minőségű, a " fotokatódot tartalmazó cső generálása).

Most, hogy a fizikai elv amely lehetővé teszi az "éjjellátó" technológia telepítését, meg tudjuk majd magyarázni, hogyan működik!

Hogyan működik az éjjellátó távcső?

Amint a fentiekből látható, az alapelv (passzív működésű szemüveg esetében) a maradék fény lehető legnagyobb felerősítése, hogy a lehető legjobb felbontású és lehető legjobb fényerővel jelenítsék meg a képet. Csak gyorsan fogok foglalkozni (és az „infravörös fáklya” fejezetben) az infravörös aktív kiaknázásával, ez a technológia potenciálisan veszélyt jelent a taktikai használat során.

  1. A lencse (a távcső elején) rögzíti a maradék fényt és a közel infravörös spektrumának egy részét, és az elektroncsőbe (fotomultiplikátor) irányítja őket.
  1. A fotomultiplikáló fény (fotonok) áthaladása fotokatalizmust és fotoelektromos effektussal generál elektronokat.
  1. Az elektronokat mikrocsatornákból álló, elektródák által polarizált ostya felé vetítik, az MCP-t (amelyet fotomultiplikátor-ostyának tekintenek). Úgy építették, hogy megkönnyítse az ütközést (minden mikrocsatorna többé-kevésbé fontos szöget zár be - 5 és 8 ° között) és csökkenti a "zajt". Amikor a kezdeti elektronok belépnek a mikrocsatornákba, ütköznek a falukra és más elektronok emisszióját okozzák, amelyek az amplifikációs hatással viszont eltalálják a mikrocsatornák falát, így d 'egyéb elektronok.
  1. Az elektronok (most több ezer számot) átmennek egy foszforeszkáló képernyőn. A kinetikus energiának köszönhetően az elektronok (amelyek megtartották a kezdeti fotonok szerkezetét -, amelyek lehetővé teszik a kép visszaállítását) gerjeszteni fogja a foszfor atomokat ... amelyek fotonokat szabadítanak fel. Ez a lencsén keresztül visszavezetett fény képezi a végső képet - amelyet a zöld színben jelenít meg a foszfor tulajdonságai miatt. Az objektívnek lehetővé kell tennie a fókuszt (és esetleg a nagyítást) a lehető legjobb minőség érdekében.
    1. Meg kell jegyezni, hogy a "zöld színű" látás annak a következménye, hogy a gyártó egy adott foszfort választott - az emberi szem érzékenyebb a zöldre, ez volt a megoldás egy (többé-kevésbé) optimális kontrasztra a. ellenőrzött költség.

Az éjjellátó távcső vázlatos működése (legalább 2 generáció)

az éjjellátó teleszkóp működésének diagramja

Miért van tehát az éjjellátó szemüveg több „minősége”?

Mint minden emberi találmány esetében, folyamatosan törekszünk a technológia kapacitásának javítására. A fizika, a biológia vagy a kémia révén, a felhasználó által közölt tapasztalatokon keresztül, és egyszerűen egy darabkészítő képességgel, amely javul a kapcsolódó technológiák megjelenésével.

Éjjellátás esetén a javulás elsősorban:

  • A fotokód és annak érzékenységének javítása (2 és 3 csövek generációján keresztül)

    • Ez az egymást követő S1 a fotokatód, S20, S25 fotokatódok és gallium-arzenid (GaAs) - ami javítja érzékenységét a spektrális tartomány a látható és közeli infravörös
  • A mikrocsatorna lemez behelyezése (2 generációról)

    • Ez lehetővé teszi egy sokkal nagyobb mennyiségű elektron generálását (az 1 generációhoz képest), és ezáltal javítja az amplifikációt és a képalkotás minőségét.
    • Egy 3 generációs csövön egy ionszűrőfóliát helyeznek el (a katód védelme érdekében a nem kívánt fényforrásnak való kitettségtől). Ez csökkenti a generált elektronok számát, és növeli a látható halo értéket a fényes foltokon. Éppen ellenkezőleg, a film jelentősen javítja a cső élettartamát
    • Az OMNI-V - VII generációs 3 generációs csövön egy finomabb ionszűrő - jobb SNR és fényérzékenység - integrálása az élettartam kárára
  • Az "AUTOGATED" funkció (3 generációról)

    • Ez a funkció rendkívül gyorsan (milliszekundum nagyságrendben) képes kezelni a cső adagolását. Amint a csövet "agresszív" fényforrásnak tesszük ki, az áramellátás azonnal megszakad, megőrizve ezzel a csövet és annak élettartamát.
  • Az állásfoglalás (a vonalparaméter mérete mm-ben megadva)

    • Összefoglalva - és nagyon tömören - javítja a részletek finomságának vizualizációját
  • Az SNR javítása (Jelzaj-rádió)

    • Ez a jel feszültsége (a cső elektromos jele) és az általa generált zaj aránya. Alapvetően a képen megjelenő „hó” (szcintilláció). Az 1. generációs és a 3. generációs találat között nyilvánvaló a különbség.

A különböző generációk cső

A cső különböző generációinak képvisszaadása (az "4 generáció" kifejezés túlhasználatlan, és megfelel a szabványosított 3 generációnak Omni-VII)

különböző generációs csövek képalkotása

Az 0 generáció

Az 1929-ban a magyar fizikus Tihanyi Kálmán az éjszakai látás elve (a brit hadsereg javára). Az 1935-tól egy német cég (az AEG ma is létezik) éjjellátó technológiát fejleszt, párhuzamosan az USA-val. A második világháború idején a két ország a harcban, a páncélozott járműveken és a kézi lőfegyvereken is használja az éjszakai látást. Az Egyesült Államok kidolgozza a koncepciót és folytatja működését a koreai háború alatt. Az alkalmazott technológia aktív - nagy infravörös sugárnyalábot tervez

Az 1 generáció (és 1 +)

Ma is a világon a leggyakrabban használt! Az 60-as években fejlesztették ki és az Egyesült Államok a vietnami háború idején aknázta ki, és az első „passzív” fényerősítő csövet használja S20 fotokatóddal (egy Intenzívebb növekedés kb. X1000). A kép tiszta, és jó kontrasztot kínál a kép közepén, torzítással a széleken és SNR-rel, amely zavarást - „havat” - generál a renderelt képen. A gyártók által jelenleg kínált 1. generációs csövek többnyire a volt Szovjetunió készletéből származnak - ami meglehetősen pozitív. Az ennek a csőnek az élettartama körülbelül 4000 óra (plusz vagy mínusz) aktív használat körül lesz et csak magas maradék fényviszonyok mellett lehet működni (látható hold), kivéve, ha az infravörös lámpát a távcsővel együtt használják.

Az úgynevezett „generation 1+” cső nem más, mint egy 1. generációs cső, amelyet tovább fejlesztettek, hogy jobb képminőséget biztosítson (Armasight Core vagy Pulsar Edge), optimalizált felbontással.

  • Meghatározás: 35-60 vonópár / mm
  • Átlagos élettartam: körülbelül 4000 óra
  • Fotokatód: S20
  • Intenzívebb: kb. 1000x - magas maradék fényszintet igényel
  • Átlagos ár: 150 és 700 euró között - a hatókör típusától függően (monokuláris, binokuláris, puska hatókör, nagyítással vagy anélkül stb.)

Az 2 generáció (és 2 +)

Ez a második generáció bevezeti az MCP-t (a mikrocsatorna ostyát) és az S25 fotokatódot, akár 20000 45-szeres erősítési nyereség, az SNR jelentős javulása, a felbontás (minimum 1 pár vonal mm-enként) és fényérzékenység - infravörös fáklya hozzáadása már nem lesz szükséges, és a maradék fény szintjének sokkal alacsonyabbnak kell lennie ahhoz, hogy az XNUMX. generációnál jobb képeket készítsen. A foszfor képernyő használható ( gyártója szerint) olyan foszfor, amely javítja a zöld „szín” kontrasztját, és ezért jobb részletességet biztosít.

Az úgynevezett „2+” generációs cső (valóban) optimalizálja a felbontást (átlagosan 60 vonalpár / mm), az SNR az 10 pontokhoz képest legfeljebb 2 pontokat nyer és az érzékenység halad 400-800 uA / lm (érzékenységi 500-600 uA / lm 2 generációs és fotokatód S25). Az 2 + generációs cső, minőségi komponensekkel, lényegesen közelebb áll az 3 generációs csövekhez.

  • Meghatározás: 45-73 vonópár / mm
  • Átlagos élettartam: körülbelül 10000 óra
  • Fotokatód: S25
  • Intenzívebb: kb. 20000 XNUMXx - alacsony maradék megvilágítási szintet igényel
  • Átlagos ár: 900 és 2500 euró között - a hatókör típusától függően (monokuláris, binokuláris, puska hatókör, nagyítással vagy anélkül stb.)
  • FOM (Figure of Merite): 810 és 2044 között (elméleti - a valóságban inkább 1800)

3 generáció (és az 3 szabványosított Omni-VII)

A gallium-arsenidből készített fotokatód integrálása (javítja az érzékenységet a távoli infravörös tartományra, de „törékenyebb”, mint az S25 típusú fotokatódok) és egy „második generációs” MCP egy szűrőfólia (amely megvédi a katódot az ionoktól) - ez csökkenti a keletkező elektronok számát és növeli a fénypontok körül látható halot - lehetővé teszi a cső élettartamának növekedését (akár 20000 XNUMX óra), és a a maradék fény 30-ról 50000x-re történő amplifikálása. A kép tisztasága és a részletek renderelése körülbelül háromszorosa jobb, mint a 3. generációs csöveknek, de a szemed nem lesz érzékeny erre az optimalizálásra (vagy csökkentett módon); Másrészt a kivételes fényerő-érzékenység lehetővé teszi, hogy a szemüveget nagyon romlott maradék fényviszonyok között használja. Az „AUTO GATED” funkció megóvja a csövet a véletlenszerű agresszív és hirtelen megvilágítástól, miközben megőrzi a kép renderelését - ami elengedhetetlen egy olyan harci operátor számára, aki az AUTO GATED nélkül elkápráztatható. hirtelen indulásokkal, robbanásokkal, tüzekkel ...

Az US Omni Katonai Standard (VII. Szint) által szabványosított 3 generációs cső elsősorban az MCP-t javítja vékonyabb szűrőfóliával, mint egy hagyományos 3 gyártósoron (miközben megtartja az 3i generációs cső elemeit). Ez a változás - ami csökkenti a cső élettartamát kb. 15000 óra alatt - drasztikusan növeli a képminőséget és a megjelenítést, a felbontást és a kontrasztszintet. Általában katonai felhasználásra van fenntartva, az 80-től az 120000x-ig terjedő erősítési nyereséggel (elméleti - de mégis igazán lenyűgöző).

Meg kell jegyezni, hogy egyes gyártók P43 foszforcsöveket kínálnak, amelyek „fekete-fehér” vagy akár „kékes” megjelenítést kínálnak a kép kontrasztjainak és részleteinek jobb megtekintéséhez.

Meg kell jegyezni, hogy az USA szabványosítási szintjétől függően (az II-VII. Szinttől függően) az MCP szűrőfilmje többé-kevésbé tiszta és részletes képet készít. Néhány 3 generációs csövet film nélkül (filmless) kínálnak. A kép megjelenése jelentősen javult, de a cső élettartama nyilvánvalóan lerövidült. 

  • Meghatározás: 57-73 vonópár / mm
  • Átlagos élettartam: 20000 15000-XNUMX XNUMX óra
  • Fotokatód: gallium-arsenid
  • Intenzívebb: 30-tól 120000 XNUMX-ig (nagyon elméleti) - nagyon alacsony maradványszintet igényel
  • Átlagos ár: 2300 és 6000 euró között - a hatókör típusától (monokuláris, binokuláris, puska hatókör, nagyítással vagy anélkül stb.) És a használt alkatrészektől függően
  • FOM (Figure of Merite): 1400-tól 2000-ig

Felszerelheto GUN, meg kell, hogy a választás egy ablak, hogy ellenálljanak egy hajó képes cső csökkenés CLASS rendeltetési WEAPON - ez biztosítja a cső élettartamát és képalkotást. HA KÉRJÜK KAPCSOLATBAN.

A digitális éjszakai látás különleges esete

A fényképezőgépében, digitális megfigyelő kameráiban, webkamerájában vagy digitális fényképezőgépében használt technológiával megegyező technológia: CCD vagy CMOS, amelyet úgy módosítottak, hogy ne a látható spektrumra, hanem az infravörös spektrumra legyen érzékeny, és digitális jellé alakuljon át. . A digitális jelet felerősítik, majd továbbítják az LCD képernyőre, ahol megtekintheti a képet. A foszfor képernyő hiánya megszünteti a fekete és a zöld megjelenítést, hogy fekete-fehér képet eredményezzen.

Mint egy 1 generációs cső, a digitális éjszakai látószemüveg csak a PCM beépítése nélkül erősíti meg a maradék fényt. Valójában szükséged lesz egy jelentős maradék fényre (telihold ...) vagy (például egy biztonsági kamerára) IR-diódákra vagy IR-fáklyára. Fontos megjegyezni, hogy bármilyen infravörös emisszió kimutatható. Ez hülye, hogy egy mesterlövész lövés miatt ilyen hibák.

Az amplifikáció azonos (vagy még nagyobb) lesz egy „1+” generációs csővel (azaz 1000x), jobb képvisszaadással - különösen azért, mert nincs torzítás a szélein.

Leghatározottabb előnye, hogy nyilvánvalóan a csövekkel kapcsolatos megszorítások eltűnnek. A távcsövet veszély nélkül használhatja, sem a szemére, sem a készülékre. Sokkal könnyebben kihasználható a digitális fényképezőgép minden előnye (képek vagy videók rögzítése, távolságmérő integrálása, barométer ...).

Ez a fajta termék tökéletes lesz „szabadidős” használatra, vagy „alacsony” éberségi fokon és alacsony intenzitású harcban történő területek biztosítására. KIZÁRJA A SZAKMAI ÉS KÉSZÜLÉKES MUNKAVÁLLALÓKRA VONATKOZÓ FÉL.

MIRE VONATKOZNAK AZ ÉJSZAKAI LÁTÓS SZEMÜVEG KIVÁLASZTÁSÁRA:

  • Egyszerű logika: a beruházásnak kapcsolódnia kell az eljövendő küldetés (ek) hez
  • Minden csőnek van egy eltarthatósági ideje - ezért a professzionális használatnak tartalmaznia kell egy eszköz megújítási küszöböt
  • Ha lehetséges, próbáljon ki egy teleszkópot választani, amely sokoldalú (kézzel használható, például egy sisakra és egy fegyverre) - kivéve a nagyon speciális célokat (mesterlövész ...)
  • Határozza meg a teleszkóp általános minőségét a FOM (Figure of Merite) köszönhetően - olvassa el az alábbi szójegyzéket a képlet megértéséhez

SZÓJEGYZÉK "NOCTURNAL VISION"

  • Automatikus fényerő-szabályozás (ABC):

Automatikus fényerőszabályozás (lehetővé teszi az MCP-n keresztül továbbított feszültség modulációját a maradék fényerő intenzitásától függően).

  • Automatikus kapuzás (ATG):

Lehetővé teszi az irányítást a feszültséget fotokatódnak (és csökkentik, vagy csökkentsék a ciklus) kitett agresszív fényerő (éjszakai forgatás, tűz, villámcsapás, közvilágítás, halogén által generált területek városi ...). Ez működik a látás megőrzi a részleteket intenzív fény hangulatot és biztosítja a fotokatódról (ami lehet, hogy véglegesen lebomlik ezen funkció nélkül). Hasznos, sőt elengedhetetlen a repülőgépek pilótáihoz - különösen alacsony magasságban - a különleges erők és beavatkozások a városi területeken.

  • lp / mm (vonalparaméterek milliméterenként):

A képerősítő felbontásának mérésére szolgáló egység. Általában az 1951 amerikai légierő felbontási tesztcélja alapján határozzák meg. A cél különböző méretű minták sorozata, amely három vízszintes vonalból és három függőleges vonalból áll. A felhasználónak képesnek kell lennie arra, hogy megkülönböztesse az összes vízszintes és függőleges vonalat és terek közöttük.

  • szcintillációs:

Véletlenszerű és fényes hatás a kép teljes területén. A szcintilláció, amelyet néha "video zajnak" is neveznek, a mikrocsatornás lemezerősítők normál jellemzője, és gyenge fényviszonyok esetén még kifejezettebb.

  • Jel-zaj arány (SNR):

A jel amplitúdója és a zaj amplitúdója. Ha a zaj (lásd a "villódzás" definícióját) ugyanolyan fényes és nagy, mint a fokozott kép, akkor nem látja a képet. A jel / zaj arány a fényerővel változik, mert a zaj állandó marad, de a jel növekszik (magasabb fényszint). Minél magasabb az SNR, annál jobban teljesít a készülék „sötét” környezetben - alacsony maradékfénnyel.

  • μA / lm (Microamperes by Lumen):

A fotokatoda által termelt elektromos áram (μA) mérése, ha egy meghatározott mennyiségű fénynek (lumennek) vannak kitéve.

  • felbontás:

Képerősítő vagy éjjellátó rendszer képes megkülönböztetni a környezet részleteit. A képerősítő cső felbontását vonalpárokban mérjük milliméterenként (lp / mm), míg a rendszer felbontását ciklusonként milliradiánonként. Bármely 1-es nagyítású éjjellátó rendszer esetében a cső felbontása állandó marad, míg egy másik távcső felbontását befolyásolhatja a szemlencse fókuszának és nagyításának megváltoztatása, valamint nagyító szűrők vagy ill. "relé" lencsék. Gyakran a felbontás ugyanabban az éjjellátó készülékben nagyon eltérő, ha a kép közepén és a kép peremén mérjük. Ez különösen fontos a fényképezéshez vagy videóhoz kiválasztott kamerák esetén, ahol a teljes kép felbontása fontos.

  • MCP (Microchannel Plate):

A híres mikrocsatornák "ostyája", amely megsokszorozza a fotokatód által termelt elektronokat. Az MCP csak a Gen 2 és a Gen 3 rendszerekben található meg, az MCP-k kiküszöbölik a Gen 0 és Gen 1 rendszerek torzulási jellemzőit. Az MCP-ben lévő "furatok" (mikrocsatornák) száma a fő tényező a felbontás meghatározásában.

  • Merit kép (FOM):

Ha valamit el kell venni ebből a blogbejegyzésből, akkor ez az! A FOM meghatározása a következőképpen történik: felbontás (sorpárok milliméterenként) x jel-zaj. Ezen kritérium alapján határozza meg szemüvegének csőjének "minőségét".

Mint mindig, maradjon biztonságban és legyen áldott!

Hagy egy Válaszol

Az e-mail címed nem kerül nyilvánosságra. Kötelező kitölteni *

Ön ezeket a HTML címkék és attribútumok: