夜(ye)(ye)間(jian)可(ke)見(jian)光很(hen)微(wei)弱，但(dan)人(ren)眼看(kan)不見(jian)的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)線卻很(hen)豐富。紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)夜(ye)(ye)視(shi)儀可(ke)以(yi)幫助人(ren)們(men)(men)在(zai)夜(ye)(ye)間(jian)進(jin)行觀察、搜索(suo)、瞄準和駕駛(shi)車輛(liang)(liang)。盡管(guan)人(ren)們(men)(men)很(hen)早就發(fa)現了(le)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)線，但(dan)受到(dao)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)元器(qi)件(jian)的(de)(de)限制(zhi)，紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)遙感(gan)技術發(fa)展很(hen)緩(huan)慢。直到(dao)1940年德(de)國研制(zhi)出硫化鉛(qian)和幾(ji)種紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)透射材料(liao)后，才使(shi)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)遙感(gan)儀器(qi)的(de)(de)誕生成為可(ke)能。此(ci)后德(de)國首先研制(zhi)出主動(dong)式紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)夜(ye)(ye)視(shi)儀等幾(ji)種紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)探測儀器(qi)，在(zai)一次與英軍(jun)坦(tan)克(ke)(ke)縱隊的(de)(de)遭遇(yu)戰(zhan)中，裝備了(le)紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)觀瞄裝置的(de)(de)德(de)軍(jun)豹式坦(tan)克(ke)(ke)在(zai)一舉擊毀(hui)兩輛(liang)(liang)英軍(jun)螢火蟲(chong)坦(tan)克(ke)(ke)，值(zhi)得一提(ti)的(de)(de)是，此(ci)戰(zhan)役中德(de)軍(jun)使(shi)用的(de)(de)是主動(dong)式紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)夜(ye)(ye)視(shi)裝置，因此(ci)作戰(zhan)時(shi)還(huan)有一部貓頭(tou)鷹紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)探照燈(deng)車在(zai)遠(yuan)方(fang)用紅(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)線為豹式坦(tan)克(ke)(ke)照明。
幾乎同時，美國(guo)也在(zai)研制紅(hong)外(wai)夜視(shi)(shi)儀(yi)，雖然試驗(yan)成功的(de)時間比(bi)德(de)國(guo)晚(wan)，但卻(que)搶先將其投入實戰應用。1945年夏(xia)，美軍(jun)(jun)登陸進攻沖(chong)繩(sheng)島，隱藏在(zai)巖(yan)洞(dong)(dong)坑道里的(de)日軍(jun)(jun)利(li)用復(fu)雜的(de)地形(xing)，夜晚(wan)出(chu)來(lai)偷(tou)襲美軍(jun)(jun)。于是(shi)美軍(jun)(jun)將一(yi)批剛剛制造出(chu)來(lai)的(de)紅(hong)外(wai)夜儀(yi)緊(jin)急(ji)運往沖(chong)繩(sheng)，把安有紅(hong)外(wai)夜視(shi)(shi)儀(yi)的(de)槍炮架在(zai)巖(yan)洞(dong)(dong)附近，當(dang)日軍(jun)(jun)趁黑夜剛爬出(chu)洞(dong)(dong)口，立即被一(yi)陣準確(que)的(de)槍炮擊倒。洞(dong)(dong)內的(de)日軍(jun)(jun)不明其因，繼續往外(wai)沖(chong)，又糊里糊涂地送了(le)命。紅(hong)外(wai)夜視(shi)(shi)儀(yi)初上(shang)戰場(chang)，就為肅清沖(chong)繩(sheng)島上(shang)頑抗的(de)日軍(jun)(jun)發揮了(le)重要作(zuo)用。
主動式紅(hong)(hong)外(wai)(wai)夜(ye)視儀具有成像清(qing)晰、制作簡單等特點，但它的(de)致命弱點是紅(hong)(hong)外(wai)(wai)探照(zhao)燈的(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)會被(bei)敵人的(de)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)探測裝置發現(xian)。60年(nian)代，美國(guo)首先研制出被(bei)動式的(de)熱像儀，它不發射(she)紅(hong)(hong)外(wai)(wai)光(guang)，不易被(bei)敵發現(xian)，并具有透過霧(wu)、雨等進行觀察的(de)能力。
1982年(nian)4月(yue)─6月(yue)，英國(guo)和阿(a)(a)根廷(ting)之間爆發(fa)馬爾(er)維(wei)納斯(si)群島戰爭。4月(yue)13日(ri)半夜(ye)，英軍(jun)攻擊承軍(jun)據守的最大據點斯(si)坦利港。3000名英軍(jun)布設的雷(lei)區(qu)，突然出現在(zai)阿(a)(a)軍(jun)防(fang)線前。英國(guo)的所有槍(qiang)支(zhi)、火(huo)炮都配(pei)備了(le)紅外(wai)夜(ye)視(shi)儀，能夠在(zai)黑夜(ye)中(zhong)清楚地發(fa)現阿(a)(a)軍(jun)目標。而阿(a)(a)軍(jun)卻缺(que)少夜(ye)視(shi)儀，不(bu)能發(fa)現英軍(jun)，只有被動挨(ai)打的份。在(zai)英軍(jun)火(huo)力(li)準確的打擊下，阿(a)(a)軍(jun)支(zhi)持不(bu)住，英軍(jun)趁機發(fa)起(qi)沖(chong)鋒。到黎明時，英軍(jun)已占(zhan)領了(le)阿(a)(a)軍(jun)防(fang)線上的幾個主要制高點，阿(a)(a)軍(jun)完全處(chu)于英軍(jun)的火(huo)力(li)控制下。6月(yue)14日(ri)晚9時，14000名阿(a)(a)軍(jun)不(bu)得不(bu)向英軍(jun)投(tou)降(jiang)。英軍(jun)領先(xian)紅外(wai)夜(ye)視(shi)器材贏得了(le)一場兵力(li)懸殊的戰斗(dou)。
1991年海灣戰爭中，在風沙(sha)和硝煙彌漫的(de)戰場上(shang)，由(you)于美軍(jun)(jun)(jun)裝備了先(xian)進的(de)紅(hong)外夜(ye)視(shi)器材(cai)，能夠先(xian)于伊拉克(ke)軍(jun)(jun)(jun)的(de)坦克(ke)而發(fa)現對方，并開(kai)炮(pao)(pao)射(she)擊。而伊軍(jun)(jun)(jun)只是從(cong)美軍(jun)(jun)(jun)坦克(ke)開(kai)炮(pao)(pao)時的(de)炮(pao)(pao)口火光上(shang)才得知大敵在前(qian)。由(you)此可以看(kan)出(chu)紅(hong)外夜(ye)視(shi)器材(cai)在現代戰爭中的(de)重要作用。
想要理解(jie)夜視儀的原(yuan)理，就必(bi)須對光(guang)的原(yuan)理有所了解(jie)。光(guang)波的能量(liang)大(da)小與其波長有關：波長越短，能量(liang)越高。在可(ke)見光(guang)中，紫光(guang)的能量(liang)最高，而紅光(guang)的能量(liang)最低(di)。與可(ke)見光(guang)光(guang)譜相鄰(lin)的是(shi)紅外線光(guang)譜。紅外線分(fen)為三類(lei)：
近(jin)紅外線(xian)(xian)（近(jin)IR）——近(jin)紅外線(xian)(xian)與可見光相(xiang)鄰，其波長(chang)范圍是0.7-1.3微米(mi)（1微米(mi)等于百萬分(fen)之一(yi)米(mi)）。
中(zhong)紅(hong)外(wai)線（中(zhong)IR）——中(zhong)紅(hong)外(wai)線的(de)波長(chang)范圍(wei)是1.3-3微(wei)米。近(jin)紅(hong)外(wai)線和中(zhong)紅(hong)外(wai)線應用(yong)到(dao)各種電(dian)子設備(bei)中(zhong)，例如遙控器(qi)。
熱(re)(re)紅外線（熱(re)(re)IR）——熱(re)(re)紅外線占據(ju)了(le)紅外線光譜中最大的一部(bu)分(fen)，其波(bo)長(chang)范(fan)圍是3-30微米。
熱(re)紅(hong)外線(xian)與其他(ta)兩種(zhong)紅(hong)外線(xian)的(de)(de)主要區別(bie)是(shi)(shi)，熱(re)紅(hong)外線(xian)是(shi)(shi)由物體發射(she)出(chu)(chu)來(lai)的(de)(de)，而不是(shi)(shi)從(cong)物體上反射(she)出(chu)(chu)來(lai)的(de)(de)。物體之所以(yi)能夠發射(she)紅(hong)外線(xian)，是(shi)(shi)因(yin)為(wei)其原子發生了某種(zhong)變化。
原(yuan)子(zi)是(shi)(shi)永恒運動的(de)(de)。它們(men)不停地振動、移動和旋轉。即便是(shi)(shi)構成我們(men)座椅(yi)的(de)(de)原(yuan)子(zi)也(ye)是(shi)(shi)不斷運動著(zhu)的(de)(de)。原(yuan)子(zi)有(you)幾種不同的(de)(de)激發(fa)狀(zhuang)態。換言之(zhi)，它們(men)具有(you)不同的(de)(de)能量(liang)。如果我們(men)將大量(liang)的(de)(de)能量(liang)賦予(yu)一(yi)個原(yuan)子(zi)，它就會擺脫基態能級而達到激發(fa)水(shui)平。激發(fa)水(shui)平取決于以熱(re)、光(guang)或電等(deng)形(xing)式施加到原(yuan)子(zi)上的(de)(de)能量(liang)的(de)(de)多少。
原(yuan)子(zi)(zi)由原(yuan)子(zi)(zi)核(he)（包括質子(zi)(zi)和(he)中(zhong)子(zi)(zi)）和(he)電(dian)子(zi)(zi)云構(gou)成。我(wo)們可(ke)以將電(dian)子(zi)(zi)云中(zhong)的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)設想成在(zai)不同軌(gui)(gui)(gui)道上(shang)圍繞著(zhu)原(yuan)子(zi)(zi)核(he)運(yun)動。現在(zai)還無法(fa)觀察(cha)到(dao)電(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)離散軌(gui)(gui)(gui)道，但把這些軌(gui)(gui)(gui)道設想成原(yuan)子(zi)(zi)不同的(de)(de)能級會更容易理解。換(huan)句話(hua)說，如果我(wo)們向原(yuan)子(zi)(zi)施加一定的(de)(de)熱能，可(ke)以預見的(de)(de)是，一些處于低能軌(gui)(gui)(gui)道的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)會轉移到(dao)高能軌(gui)(gui)(gui)道上(shang)，即離原(yuan)子(zi)(zi)核(he)更遠。
電(dian)子(zi)(zi)(zi)轉移到高能(neng)(neng)(neng)軌道(dao)后，最終仍要回(hui)到基態(tai)。在此過(guo)程中，電(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)以光(guang)子(zi)(zi)(zi)（一種光(guang)線粒子(zi)(zi)(zi)）的(de)(de)(de)形(xing)式釋(shi)(shi)(shi)放(fang)能(neng)(neng)(neng)量。您會(hui)發(fa)現，原子(zi)(zi)(zi)不斷地以光(guang)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)形(xing)式釋(shi)(shi)(shi)放(fang)能(neng)(neng)(neng)量。舉例來(lai)(lai)說(shuo)，當烤(kao)面包爐內的(de)(de)(de)發(fa)熱器之(zhi)所以會(hui)變成亮紅(hong)(hong)色，就是因(yin)為原子(zi)(zi)(zi)被熱力(li)激發(fa)，釋(shi)(shi)(shi)放(fang)出了(le)(le)紅(hong)(hong)色的(de)(de)(de)光(guang)子(zi)(zi)(zi)。激發(fa)態(tai)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)比未受激發(fa)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)具有更高的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量，并(bing)且正是由于電(dian)子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)了(le)(le)若干(gan)能(neng)(neng)(neng)量才達到了(le)(le)激發(fa)水平，它(ta)會(hui)將這一能(neng)(neng)(neng)量釋(shi)(shi)(shi)放(fang)出來(lai)(lai)以回(hui)歸基態(tai)。這一能(neng)(neng)(neng)量會(hui)以光(guang)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)形(xing)式（光(guang)能(neng)(neng)(neng)）被釋(shi)(shi)(shi)放(fang)出來(lai)(lai)。發(fa)射出的(de)(de)(de)光(guang)子(zi)(zi)(zi)具有特定的(de)(de)(de)波長（顏色），這取決于釋(shi)(shi)(shi)出光(guang)子(zi)(zi)(zi)時電(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量。
任何生(sheng)物都要耗費能量，很(hen)多沒有生(sheng)命的(de)(de)物品也是如(ru)(ru)此，例如(ru)(ru)引擎(qing)和(he)火箭。能量消耗會產(chan)生(sheng)熱量。反(fan)過來，熱能會促使物體(ti)中的(de)(de)原子發射出(chu)位于熱紅(hong)外線光(guang)(guang)譜中的(de)(de)光(guang)(guang)子。物體(ti)溫(wen)度越高(gao)，釋出(chu)的(de)(de)紅(hong)外線光(guang)(guang)子的(de)(de)波長就越短(duan)。如(ru)(ru)果物體(ti)的(de)(de)溫(wen)度非常高(gao)，它發出(chu)的(de)(de)光(guang)(guang)子甚至能進入可見光(guang)(guang)光(guang)(guang)譜，從紅(hong)光(guang)(guang)開始，然后是橙光(guang)(guang)、黃(huang)光(guang)(guang)、白光(guang)(guang)，直(zhi)至藍光(guang)(guang)。
1.用一(yi)種特制(zhi)的(de)透鏡(jing)，能(neng)夠將視野內物體發出的(de)紅(hong)外(wai)線會聚起(qi)來。
2.紅外線(xian)探(tan)(tan)(tan)測(ce)器元上的(de)相(xiang)控陣(zhen)(zhen)能(neng)夠掃(sao)描會聚(ju)的(de)光(guang)線(xian)。探(tan)(tan)(tan)測(ce)器元能(neng)夠生成(cheng)非常詳細(xi)的(de)溫度(du)樣式圖，稱(cheng)為(wei)溫譜圖。大約只需1/30秒，探(tan)(tan)(tan)測(ce)器陣(zhen)(zhen)列就能(neng)獲取溫度(du)信息(xi)，并制成(cheng)溫譜圖。這些信息(xi)是(shi)從(cong)探(tan)(tan)(tan)測(ce)器陣(zhen)(zhen)列視域場中數千(qian)個探(tan)(tan)(tan)測(ce)點上獲取的(de)。
3.探測器元(yuan)生成的溫譜圖(tu)被轉化為電(dian)脈沖。
4.這些脈沖被傳送到信號處理單(dan)元——一塊集成(cheng)了精(jing)密芯片的(de)電路(lu)板，它可以將探(tan)測器元發出的(de)信息轉換(huan)為顯(xian)示器能夠識(shi)別(bie)的(de)數據。
5.信(xin)號處理單元(yuan)將信(xin)息發送給顯示器，從(cong)而在顯示器上呈現出各種色彩(cai)，色彩(cai)強度由紅外(wai)線的(de)發射強度決定。將從(cong)探測(ce)器元(yuan)傳來的(de)脈沖(chong)組合起來，就生成了圖像。
多數熱成像設備的(de)掃(sao)描(miao)速率為30次(ci)/秒。它(ta)們能(neng)檢測(ce)的(de)溫度范圍為-20℃至2000℃，能(neng)檢測(ce)出(chu)的(de)溫差約為0.2℃。
熱成(cheng)像設備一般(ban)有兩大類：
非冷卻型——這種熱成像設備最為常(chang)見。其紅外探測器元封裝在(zai)一個單(dan)元內，可在(zai)室溫下(xia)工作。這種系統(tong)可以迅速(su)激活，工作時完(wan)全靜音，并且具有內置的電池。
低(di)溫(wen)冷(leng)(leng)卻型(xing)——這種系統價(jia)格(ge)更高，而且操作不當(dang)很(hen)容易損(sun)毀。這種熱成像設(she)備將探(tan)測(ce)器元封裝在(zai)一個外包裝內，并將其冷(leng)(leng)卻至0℃以(yi)(yi)(yi)下。由(you)于冷(leng)(leng)卻了探(tan)測(ce)器元，因此這種系統的具有極高的分辨率和敏感(gan)度。低(di)溫(wen)冷(leng)(leng)卻型(xing)系統可以(yi)(yi)(yi)“看到”300米以(yi)(yi)(yi)外0.1℃的溫(wen)差(cha)，這樣該系統足以(yi)(yi)(yi)判斷出一個人手里是(shi)不是(shi)拿著一把槍！
提(ti)到夜視儀(yi)，多數人(ren)想到的是圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)增強(qiang)技術。事實上，圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)增強(qiang)系統一般(ban)稱為(wei)夜視設備（NVD）。NVD內(nei)有一種圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)增強(qiang)管，可(ke)以用來采集、放大紅外線(xian)及可(ke)見光。以下是圖(tu)(tu)像(xiang)(xiang)(xiang)增強(qiang)系統的工(gong)作(zuo)原理(li)：
一(yi)種(zhong)稱為物鏡的傳統透鏡能(neng)捕(bu)捉環境光(guang)線(xian)(xian)和某(mou)些(xie)近紅外(wai)線(xian)(xian)。
收(shou)集到的光線會傳(chuan)送給圖像增強管。在多數NVD中，圖像增強管的供電(dian)系統會從兩(liang)節(jie)N-Cell或“AA”電(dian)池中獲(huo)取電(dian)力。管道會向(xiang)圖像管組件輸出約為5000伏的高壓。
圖像增強管中(zhong)有一個光(guang)電陰極，能將光(guang)子轉化為電子。
當電子(zi)通過管(guan)道(dao)(dao)時，管(guan)中(zhong)的(de)原子(zi)會釋放相似(si)的(de)電子(zi)，其(qi)數(shu)目(mu)為原有電子(zi)數(shu)乘以一(yi)個因數(shu)（約(yue)為幾千倍），利用管(guan)道(dao)(dao)內的(de)微通道(dao)(dao)板(ban)（MCP）就(jiu)能完成這項工作。微通道(dao)(dao)板(ban)是(shi)一(yi)個微型玻璃(li)盤，內部含(han)有數(shu)百萬個微型孔隙(xi)（微通道(dao)(dao)），采用光纖技術制成。微通道(dao)(dao)板(ban)處于真空(kong)中(zhong)，在(zai)盤片的(de)兩面都安裝了(le)金屬電極。每條微通道(dao)(dao)的(de)長度是(shi)其(qi)寬(kuan)度的(de)45倍左右，工作原理類(lei)似(si)于電子(zi)放大器。
當來(lai)自(zi)光(guang)(guang)電(dian)(dian)陰極的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)觸擊微(wei)(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)板上第一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)極時，在兩(liang)電(dian)(dian)極間5000伏高壓作用(yong)下電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)加(jia)速(su)通(tong)(tong)(tong)(tong)過(guo)玻璃微(wei)(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)。電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)通(tong)(tong)(tong)(tong)過(guo)微(wei)(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)時，會(hui)導致通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)中(zhong)數(shu)千(qian)個(ge)(ge)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)被釋(shi)放出(chu)來(lai)，這(zhe)一(yi)(yi)(yi)過(guo)程稱(cheng)為(wei)級聯二次發射(she)。簡言(yan)之(zhi)，原(yuan)始電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)撞擊微(wei)(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)側邊，而后受激發的(de)(de)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)會(hui)釋(shi)出(chu)更多的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)。這(zhe)些新電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)也(ye)(ye)會(hui)撞擊其他原(yuan)子(zi)(zi)(zi)，從而造成一(yi)(yi)(yi)種鏈式反應，其結果是(shi)，進入微(wei)(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)屈指可(ke)數(shu)，而離開微(wei)(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)卻數(shu)以千(qian)計(ji)。一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)有趣的(de)(de)現象是(shi)：MCP上的(de)(de)微(wei)(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)有一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)微(wei)(wei)小的(de)(de)傾斜角（約5-8°），這(zhe)既是(shi)為(wei)了能(neng)引(yin)發電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)碰撞，也(ye)(ye)是(shi)為(wei)了降低(di)來(lai)自(zi)輸(shu)出(chu)端(duan)磷(lin)光(guang)(guang)質(zhi)層的(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)反饋(kui)和(he)直接光(guang)(guang)反饋(kui)。
夜視成像圖以其詭(gui)異(yi)的綠色光澤而著(zhu)稱。
在(zai)(zai)圖(tu)像(xiang)(xiang)增(zeng)強(qiang)管的(de)末端，電(dian)子會撞擊一個(ge)具有磷(lin)(lin)光質(zhi)涂(tu)層的(de)屏(ping)(ping)幕。這些電(dian)子會保持(chi)它們通(tong)過(guo)微(wei)通(tong)道時的(de)相(xiang)對(dui)位(wei)置，這會確保圖(tu)像(xiang)(xiang)的(de)完(wan)好，因為電(dian)子排列(lie)的(de)方式同起(qi)初光子排列(lie)的(de)方式相(xiang)同。這些電(dian)子帶有的(de)能(neng)量(liang)會使(shi)磷(lin)(lin)光質(zhi)達到激(ji)發狀態并釋出光子。這些磷(lin)(lin)光質(zhi)會在(zai)(zai)屏(ping)(ping)幕上生(sheng)成(cheng)(cheng)綠色(se)圖(tu)像(xiang)(xiang)，這也成(cheng)(cheng)了(le)夜視(shi)儀的(de)一大特色(se)。通(tong)過(guo)另一副稱為目(mu)鏡的(de)透鏡，就(jiu)可以觀測(ce)到綠色(se)磷(lin)(lin)光圖(tu)像(xiang)(xiang)，還可以使(shi)用目(mu)鏡放大圖(tu)像(xiang)(xiang)或調(diao)節焦距。NVD可以與電(dian)子顯示設(she)備相(xiang)連，例如顯示器，也可以直接透過(guo)目(mu)鏡觀測(ce)圖(tu)像(xiang)(xiang)。
NVD已(yi)有40多年(nian)的(de)(de)歷(li)史。這些產品可分(fen)為幾代。NVD技術發展道(dao)路上的(de)(de)每一次重大突破都會(hui)催生新一代產品。
最早(zao)一(yi)(yi)代——最早(zao)的(de)夜視系(xi)統由美(mei)國軍(jun)(jun)方研制，它們被應用(yong)(yong)在(zai)第二次世界大戰(zhan)和朝鮮戰(zhan)爭的(de)戰(zhan)場上(shang)，這(zhe)些NVD系(xi)統采用(yong)(yong)主(zhu)動紅外(wai)線技(ji)術(shu)。這(zhe)意味著NVD上(shang)須附有一(yi)(yi)個稱為紅外(wai)輻射(she)源的(de)發(fa)射(she)單(dan)元。該單(dan)元能發(fa)射(she)出一(yi)(yi)束(shu)(shu)近紅外(wai)線，類(lei)似于普通閃光(guang)(guang)燈發(fa)出的(de)光(guang)(guang)束(shu)(shu)。這(zhe)種(zhong)光(guang)(guang)束(shu)(shu)不(bu)能為肉眼所見，它們會(hui)從物體(ti)上(shang)反射(she)出來(lai)，然后(hou)返回NVD的(de)透鏡。這(zhe)種(zhong)系(xi)統使陽極(ji)(ji)與陰極(ji)(ji)相(xiang)連(lian)，以便對電子進(jin)行加速(su)。這(zhe)種(zhong)方法的(de)問題是，電子加速(su)會(hui)使圖像扭曲，而且還會(hui)大大縮減管道的(de)壽命。這(zhe)項技(ji)術(shu)最早(zao)用(yong)(yong)于軍(jun)(jun)事中時，還存在(zai)一(yi)(yi)個重要(yao)問題：敵方在(zai)短時間內就能仿制出這(zhe)種(zhong)系(xi)統，這(zhe)使得敵軍(jun)(jun)士(shi)兵也可以用(yong)(yong)它們的(de)NVD系(xi)統觀測到設備發(fa)射(she)出的(de)紅外(wai)光(guang)(guang)束(shu)(shu)。
第(di)一(yi)代——這一(yi)代NVD放(fang)棄了主動紅(hong)外(wai)技(ji)術(shu)，轉而采用(yong)了被動紅(hong)外(wai)線(xian)技(ji)術(shu)。這種NVD能(neng)夠利用(yong)月亮(liang)和(he)星(xing)星(xing)發出的(de)環境光線(xian)放(fang)大(da)周圍(wei)的(de)反射紅(hong)外(wai)線(xian)，因(yin)而曾被美軍稱為星(xing)光。這意(yi)味(wei)著它(ta)們不(bu)需(xu)要紅(hong)外(wai)線(xian)發射源。這也意(yi)味(wei)著在多云或沒(mei)有(you)月亮(liang)的(de)夜晚時，它(ta)們的(de)工作效果不(bu)是(shi)很好。第(di)一(yi)代NVD采用(yong)與第(di)0代相同(tong)的(de)圖像(xiang)增(zeng)強管技(ji)術(shu)，同(tong)樣靠陰極和(he)陽極進行電(dian)子加(jia)速，所以仍然存在圖像(xiang)扭(niu)曲(qu)和(he)管道壽命(ming)較短(duan)的(de)問題。
第二(er)代(dai)——圖(tu)(tu)像(xiang)增強管技術的重大進(jin)步催(cui)生了第二(er)代(dai)NVD。它們(men)的分辨率(lv)比第一代(dai)設備更高，性能(neng)更為(wei)出色(se)，可靠性也更好。第二(er)代(dai)技術最大的收獲(huo)是，它們(men)具備了在(zai)極弱的光線(xian)條件(jian)下(xia)（例如在(zai)一個沒(mei)有月亮的夜晚）生成圖(tu)(tu)像(xiang)的能(neng)力。敏感度(du)(du)得以(yi)增加(jia)，是因(yin)為(wei)圖(tu)(tu)像(xiang)增強管附加(jia)了微通(tong)道(dao)板。由于(yu)MCP能(neng)夠增加(jia)電(dian)子(zi)數目而非僅對原有電(dian)子(zi)加(jia)速(su)，所(suo)以(yi)圖(tu)(tu)像(xiang)扭曲(qu)的程度(du)(du)顯(xian)著下(xia)降，而亮度(du)(du)也高于(yu)前幾代(dai)NVD。
第三(san)代——目前美(mei)軍采用第三(san)代技術。盡管其原理與第二代相比(bi)并無本(ben)質區別(bie)，但這一代NVD的分辨率和敏感度要(yao)更(geng)好。這是因為其光電陰(yin)極由砷化(hua)鎵制成，這種物質有(you)助于提高(gao)光子(zi)轉化(hua)為電子(zi)的效率。另外，MCP上還覆有(you)一個離子(zi)壁壘層，能夠有(you)效地增加(jia)管道壽(shou)命。
電影(ying)當中的夜視儀(yi)
電影(ying)當中的夜視儀
第四代——通常我(wo)們提到的(de)(de)第四代技術(shu)亦稱“無膠片門限”技術(shu)，總體上講，這(zhe)一代系統(tong)的(de)(de)性能(neng)在強光和(he)弱光兩種環(huan)境中都有(you)較大(da)幅度的(de)(de)改(gai)善。
MCP去除了(le)第(di)三代技術加入(ru)的(de)離子壁壘，因而背景噪聲有(you)所(suo)降低(di)，同時信噪比得以提(ti)升。去除離子膠片(pian)在實際中(zhong)能夠讓更(geng)多(duo)的(de)電(dian)子被放大，這樣一(yi)來圖像的(de)扭曲度顯著降低(di)，而亮度則有(you)明(ming)顯提(ti)高。
自動門(men)限(xian)供電(dian)系統的(de)(de)(de)(de)引入(ru)，使得(de)光(guang)(guang)電(dian)陰極的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓能(neng)夠迅(xun)(xun)速(su)地接通和(he)切斷，從而讓NVD能(neng)夠對發(fa)光(guang)(guang)條(tiao)件的(de)(de)(de)(de)波動做(zuo)出即時反應。這項技術(shu)的(de)(de)(de)(de)進(jin)步(bu)對于NVD系統來(lai)說具(ju)有(you)關鍵意義，具(ju)備了(le)這種能(neng)力，用戶(hu)可以(yi)迅(xun)(xun)速(su)從強(qiang)光(guang)(guang)環(huan)境(jing)轉移到弱光(guang)(guang)環(huan)境(jing)（或從弱光(guang)(guang)環(huan)境(jing)到強(qiang)光(guang)(guang)環(huan)境(jing)），而圖像(xiang)不會產(chan)生(sheng)任何顛簸。舉(ju)例(li)來(lai)說，請想象(xiang)一個隨處可見的(de)(de)(de)(de)電(dian)影場景：一名(ming)特工在使用夜視儀(yi)目鏡時，如果(guo)有(you)人打開(kai)了(le)附近的(de)(de)(de)(de)電(dian)燈，他就會“失明”。有(you)了(le)最新的(de)(de)(de)(de)門(men)限(xian)電(dian)源技術(shu)，光(guang)(guang)線(xian)條(tiao)件的(de)(de)(de)(de)變化(hua)不會產(chan)生(sheng)這樣的(de)(de)(de)(de)惡果(guo)，改進(jin)的(de)(de)(de)(de)NVD系統能(neng)夠立即對光(guang)(guang)環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)做(zuo)出反應。
很多所(suo)(suo)謂(wei)的“便宜”夜(ye)視鏡采(cai)用第(di)(di)0代或第(di)(di)一(yi)(yi)代技(ji)術，如果(guo)(guo)對于專業設備(bei)的敏感度(du)抱有較(jiao)(jiao)高(gao)期(qi)待(dai)，您(nin)可能(neng)(neng)會大失所(suo)(suo)望。第(di)(di)二代、第(di)(di)三代以(yi)及第(di)(di)四代NVD一(yi)(yi)般價格較(jiao)(jiao)高(gao)，但如果(guo)(guo)保養得(de)當，可以(yi)使(shi)用較(jiao)(jiao)長(chang)時間。還(huan)有一(yi)(yi)點，在極其(qi)昏暗乃至幾乎不能(neng)(neng)采(cai)集到(dao)環境光線(xian)的地方，使(shi)用紅外輻射源對于任何一(yi)(yi)款NVD系統都是(shi)有益(yi)的。
一根圖像增(zeng)強管(guan)(guan)都要進(jin)行(xing)嚴格(ge)的(de)(de)測試，以判斷(duan)它能否(fou)達到軍方設(she)定的(de)(de)標(biao)準。達標(biao)的(de)(de)管(guan)(guan)子被歸為軍用(yong)規格(ge)（MILSPEC）。哪怕只有(you)一項指標(biao)不符合軍用(yong)標(biao)準，管(guan)(guan)子就會被歸為普通規格(ge)（COMSPEC）。
夜視設備可以粗(cu)分為三大類：
觀測鏡(jing)——觀測鏡(jing)一(yi)般為手持型，也可以安裝(zhuang)在武(wu)器(qi)上(shang)，它(ta)們采用(yong)(yong)單筒（一(yi)只眼睛）鏡(jing)身。由于(yu)觀測鏡(jing)屬于(yu)手持設備，不像目鏡(jing)那(nei)樣佩戴(dai)在身上(shang)，所以當(dang)您想(xiang)要對某一(yi)特(te)定目標進行較為細致的觀察，然后回歸正常(chang)觀測條件下時，這(zhe)種(zhong)觀測鏡(jing)比較適(shi)用(yong)(yong)。
目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)——盡管目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)也可以手持，但(dan)它們通常還是(shi)佩戴在額頭上(shang)。目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)采用(yong)雙(shuang)筒(tong)（兩只眼睛(jing)）鏡(jing)(jing)(jing)身，根據樣(yang)式不同可采用(yong)單透鏡(jing)(jing)(jing)或(huo)復(fu)合透鏡(jing)(jing)(jing)。目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)是(shi)進(jin)行(xing)長時間觀測（例如在光線(xian)很(hen)差(cha)的建筑(zhu)物周圍巡邏時）的最(zui)佳選擇。
攝(she)(she)像(xiang)頭——采用夜(ye)(ye)視技術(shu)的攝(she)(she)像(xiang)頭可將(jiang)圖像(xiang)傳送給(gei)顯示(shi)器，以供即時(shi)(shi)播(bo)放，也可以用錄像(xiang)機將(jiang)傳來的圖像(xiang)記錄下(xia)來。當我們需要在一個恒定地點進行高品(pin)質的夜(ye)(ye)視觀(guan)測時(shi)(shi)，例如在某固定建筑物上，或是將(jiang)夜(ye)(ye)視儀裝(zhuang)配為直升機的機載設(she)備時(shi)(shi)，攝(she)(she)像(xiang)頭就能(neng)派(pai)上用場。很多新型(xing)的攝(she)(she)像(xiang)機已具備內置的夜(ye)(ye)視功能(neng)。
一般來(lai)說夜(ye)視儀的用(yong)途包括：軍(jun)用(yong)、執法(fa)、狩獵、野外觀察(cha)、監視、安(an)全(quan)、導航、隱蔽目(mu)標觀測、娛樂等。
夜視(shi)(shi)儀最早被用(yong)來在夜間(jian)對敵方目標(biao)進(jin)行定位。目前軍隊系(xi)統仍然大范圍地(di)使用(yong)夜視(shi)(shi)儀，除了上述(shu)用(yong)途(tu)以外，還(huan)包括導航、監(jian)視(shi)(shi)、瞄準等用(yong)途(tu)。警方和安(an)全部門經(jing)常使用(yong)熱(re)成像和圖像增強這兩種技術，特(te)別是(shi)用(yong)它們(men)進(jin)行監(jian)視(shi)(shi)。獵(lie)手和熱(re)愛大自然的旅人們(men)依靠NVD，就能在夜間(jian)駕(jia)輕(qing)就熟地(di)穿(chuan)過森林。
偵(zhen)探和私家(jia)偵(zhen)探會利(li)用夜視(shi)儀探查人們是否有不軌(gui)行為(wei)。不少商業機構也會利(li)用安裝在固(gu)定位置的夜視(shi)攝像頭監測周圍環境。
熱(re)成(cheng)像技術真正(zheng)令人驚奇(qi)的(de)是，它(ta)能(neng)(neng)夠(gou)揭示出一個(ge)地(di)區有沒(mei)有人類活動過(guo)的(de)痕跡——即(ji)便四周沒(mei)有任(ren)何(he)肉眼(yan)可見的(de)明顯標記，它(ta)還是能(neng)(neng)告訴我們(men)，一塊土地(di)曾被挖(wa)開并填(tian)埋過(guo)一些(xie)東西。執法部門也能(neng)(neng)借(jie)此(ci)發(fa)(fa)現(xian)一些(xie)罪犯(fan)企圖隱瞞的(de)事證，包括贓款、毒品以及(ji)尸體等(deng)。此(ci)外(wai)，利用熱(re)成(cheng)像技術能(neng)(neng)發(fa)(fa)現(xian)某些(xie)區域(yu)（如墻壁）最近發(fa)(fa)生的(de)變(bian)化，這能(neng)(neng)為一些(xie)案(an)件提供重要線索。
很多(duo)人已經開(kai)始探索(suo)夜幕下的(de)神奇世界。如果(guo)您準備痛痛快(kuai)快(kuai)地(di)搞一次野(ye)營或狩獵活動(dong)，或許夜視設(she)備能(neng)對您的(de)旅程(cheng)有所幫(bang)助——不過請務必挑選適(shi)合(he)您的(de)類型。
與國(guo)(guo)外(wai)相比，我國(guo)(guo)對夜(ye)視(shi)儀(yi)的研(yan)(yan)究(jiu)起(qi)步較晚。從(cong)20世(shi)紀60年代開(kai)始，在(zai)中國(guo)(guo)科學院上(shang)海技術物(wu)(wu)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)所、昆明物(wu)(wu)理(li)研(yan)(yan)究(jiu)所和一(yi)些高校的共同努力(li)下(xia)，我國(guo)(guo)軍用(yong)領域的夜(ye)視(shi)技術研(yan)(yan)究(jiu)工作有了(le)較快的發(fa)展，但在(zai)向民用(yong)領域擴展方面(mian)卻一(yi)直(zhi)沒有做(zuo)好。
因此，隨著我國夜視(shi)儀生產(chan)企業數量的不斷增加，未(wei)來夜視(shi)儀產(chan)品(pin)研發將重點(dian)關注民(min)用(yong)市(shi)場，如汽車用(yong)夜視(shi)儀、攝(she)像用(yong)夜視(shi)儀等產(chan)品(pin)將成為未(wei)來市(shi)場發展重點(dian)。
隨著我國(guo)(guo)經濟的(de)繼續高(gao)速(su)增(zeng)長，我國(guo)(guo)夜(ye)視(shi)儀市場需求(qiu)將(jiang)(jiang)會大幅增(zeng)長，我們預計未來幾(ji)年(nian)夜(ye)視(shi)儀市場將(jiang)(jiang)維持15%左右的(de)增(zeng)長，國(guo)(guo)內品(pin)(pin)牌將(jiang)(jiang)進一(yi)步在產(chan)品(pin)(pin)質量和技術(shu)方面取得突破，占領更大的(de)市場份額。我國(guo)(guo)夜(ye)視(shi)儀企業在投資(zi)時應(ying)把(ba)握好(hao)夜(ye)視(shi)儀行業的(de)發展趨勢，以下是我們的(de)一(yi)些(xie)建議：
一、企業(ye)(ye)必須進一步(bu)加強技(ji)術投資，提高生產(chan)工藝水(shui)平、壓縮成本、改(gai)善產(chan)品質量(liang)，我們建(jian)議(yi)我國(guo)企業(ye)(ye)引進國(guo)外(wai)企業(ye)(ye)的(de)(de)先進技(ji)術，在引進的(de)(de)基(ji)礎(chu)上消(xiao)化吸收，再(zai)進行自(zi)主研發。
二、努力提高產(chan)品的質量(liang)，在提高設備穩定性、性能(neng)參數(shu)和(he)壽命(ming)，降低(di)故障(zhang)率上下功(gong)夫(fu)。
三、由于不同產品的需求具有多樣性，就需要一系列不同要求的夜視儀技(ji)術來應(ying)對不同需求的產品，需要企業在產品創新上下(xia)功夫。
四、關注產品(pin)的(de)發展(zhan)趨勢，如激(ji)光夜視(shi)儀的(de)發展(zhan)趨勢，投資和開發出適應行業發展(zhan)趨勢和市場需求的(de)產品(pin)。
