為什么微光夜視儀的看到的圖像是綠色的？
發(fā)布時(shí)間：
2023-02-23
微光夜視儀的定義
微光夜視儀是指利用夜間的微弱月光、星光、大氣輝光、銀河光等自然界的夜天光作照明，借助于圖像增強(qiáng)器（也稱(chēng)增像管）把目標(biāo)反射回來(lái)的微弱光子放大并轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)圖像，以實(shí)現(xiàn)夜間觀察的儀器。
微光夜視儀如何定義？
微光夜視儀的核心元件-圖像增強(qiáng)器
傳統(tǒng)意義上的夜視儀指的是使用圖像增強(qiáng)器為核心元件的夜視儀。按照?qǐng)D像增強(qiáng)器的級(jí)別可將夜視儀分為1代夜視儀、2代夜視儀、3代夜視儀等。真正可以稱(chēng)之為微光夜視儀的是2代級(jí)別以上的夜視儀。1代夜視儀還是必須依靠紅外輔助燈來(lái)實(shí)現(xiàn)夜間觀測(cè)的，是一種主動(dòng)式夜視儀。我們通常說(shuō)的微光夜視儀本身不需要主動(dòng)光源，是一種被動(dòng)式的夜視儀。
下圖是對(duì)比的1代夜視儀和2代夜視儀的效果。1代夜視儀對(duì)于目標(biāo)的偵測(cè)能力明顯要低很多。
不同夜視儀成像效果對(duì)比
圖像增強(qiáng)器作為微光夜視儀的核心元件，起著至關(guān)重要的作用。圖像增強(qiáng)器的主要是由三部分組成，分別是陰極面、微通道板、熒光屏。三個(gè)部分是緊密排列在圖像增強(qiáng)器的內(nèi)部的，里面是完全真空的。真空的目的首先是為了避免空氣干擾電子，另外也是為了防止元件被空氣氧化。
微光夜視儀綠色成像原理
2代夜視儀和3代夜視儀的主要區(qū)別是圖像增強(qiáng)器的陰極面類(lèi)型不同。通常2代夜視儀的陰極面是S25，3代夜視儀的陰極面是（GaAs）砷化鎵。兩種陰極面對(duì)于感光能力的大小不同，3代夜視儀更佳。
微光夜視儀的工作原理
當(dāng)夜間環(huán)境光線通過(guò)夜視儀的物鏡進(jìn)入夜視儀的時(shí)候，首先碰到的是一個(gè)叫做光電陰極的東西。光子照上去，電子飛出來(lái)，就這樣光被轉(zhuǎn)換成了電。在電場(chǎng)的作用下，電子繼續(xù)往前走。來(lái)的第二層它叫做微通道板，上面均勻分布著很多小通道，每個(gè)通道長(zhǎng)十幾微米，通道之家相隔十幾微米，通道傾斜8度。這是一個(gè)神奇的地方，電子進(jìn)入以后，會(huì)和通道相互碰撞，每次碰撞都能撞出更多的電子，新的電子繼續(xù)向前碰撞，效果就是一個(gè)電子打進(jìn)去，上萬(wàn)個(gè)電子沖出來(lái)，于是信號(hào)被大大增強(qiáng)。電子大軍繼續(xù)在電場(chǎng)的作用下奔向第三層，第三層是熒光屏。只要電子打上去就會(huì)發(fā)出熒光，電又變回了光，我們就能看到增強(qiáng)的圖像了。
微光夜視儀為什么看到的是綠色的？
“微光夜視儀看到的圖像是綠色的”決定因素-熒光屏
夜間環(huán)境下不同顏色的光都會(huì)進(jìn)入夜視儀，但沒(méi)有區(qū)分顏色，只區(qū)分了強(qiáng)弱。而熒光屏上的涂層材料大部分使用的硫化鋅熒光粉，在這種熒光粉的作用下是發(fā)綠光的，所以大部分微光夜視儀看到的圖像是綠色的。不過(guò)有的地方是很亮的綠，有的地方是很暗的綠。這和早期的電腦顯示屏是一樣的。
微光夜視儀呈現(xiàn)的不同的效果
微光綠管夜視儀圖片效果
微光夜視儀效果圖像其他顏色-白色和彩色
熒光屏是一塊涂有熒光劑（熒光粉）的玻璃板，位于像增強(qiáng)管內(nèi)，熒光劑受到電子撞擊后會(huì)發(fā)光，是將放大千萬(wàn)倍的電流轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的裝置。熒光屏擁有不同的顏色，綠色的、白色偏藍(lán)的（所謂的白磷管，但是其實(shí)白磷管是偏藍(lán)色的）。需要注意的是白磷管夜視儀的缺點(diǎn)是會(huì)降低圖像亮度，優(yōu)點(diǎn)是它不那么容易使得眼鏡疲勞。
微光夜視儀呈現(xiàn)白色成像效果
彩色夜視儀是先用濾鏡過(guò)濾出紅綠藍(lán)三顏色的光，再分別增強(qiáng)，而熒光屏也要分成很多小格子，每個(gè)格子上涂了不同顏色的涂層。利用遮罩，不同的顏色的光進(jìn)入對(duì)應(yīng)顏色的格子里。這比較難，而且在過(guò)濾三色光的過(guò)程中，光的強(qiáng)度也會(huì)有所損失，所以很少見(jiàn)彩色夜視儀。目前市場(chǎng)上所謂的彩色夜視儀或者全彩夜視儀其實(shí)不是增像管類(lèi)型的夜視儀而且CCD或者CMOS探測(cè)器的數(shù)碼夜視儀而已。
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