浅谈红外夜视仪的原理和应用

红外夜视仪，微光夜视仪，夜视仪其实都是⼀个概念，为什么夜视仪很多时候都叫红外夜视仪呢？

因为，夜视仪基本上都配备有红外辅助光源，所以⼜叫红外夜视仪。其实红外夜视仪的概念的出现，是因为⼀代夜视仪在稍微暗⼀点的情况下就必须使⽤红外线作为辅助光源，才能看见⽬标。⽽过去10年，市⾯上主流的产品都是⼀代夜视仪，所以夜视仪⼜叫红外夜视仪。

近⼏年这个概念已经被⼆代夜视仪所打破，因为⼆代夜视仪在⾮全⿊的情况下，是不需要使⽤红外辅助光源。并且红外辅助光源的发射器，在夜晚是会被观测⽬标看到，有红点曝光。所以军⽅在使⽤夜视仪时，是不允许开启任何的红外灯作为辅助光源的。
因为在实际使⽤中，全⿊的情况基本上没有，除⾮在⼭洞和地下。在野外，基本都叫微光情况下。既然这个概念已经出来，我们就姑且将夜视仪都叫着红外夜视仪吧。
红外夜视仪将来⾃⽬标的⼈眼看不见的光(微光或红外光)信号转换成为电信号，然后再把电信号放⼤，并把电信号转换成⼈眼可见的光信号。

专业讲：红外夜视仪产品通过⽬镜将光线聚焦在影象增强器上来采集和增强现有光线，在增强器内部，⼀个光电阴极会被光“激活”并将光⼦能量转变成电⼦，这些电⼦经过⼀个位于增强器内部的静电区域被加速后，撞击在磷表⾯屏幕上 (就好象⼀个绿⾊的电视屏幕) ，形成⼈眼可见的图象。经过对电⼦的加速，增强了亮度和图象的清晰度。

用途：适⽤于军队、海关、边防、治安守卫的夜间巡逻，侦破取证。银⾏、⾦库⽂物重要物资仓库的夜间监控。海底资源的夜间探查，海上⽯油平台⽔下部分监控，远洋捕鱼，红外夜视仪器都重要的⼯具。卫星遥感遥测，天⽂星系弱星的夜间观察。记录植物夜间的⽣长规律研究，以及夜⾏动物的⽣活习性研究。现在，红外夜视仪器的使⽤范围已经越来越⼴泛。

1.为什么红外夜视仪的成像是绿⾊的⽽不是呈红⾊的红外光谱？

绝对0度以上的物体都要辐射能量。温度越低，波长越长。⼀般室温时，为红外线。当温度为800度左右，辐射为可见光，就是为什么铁烧红了你能看到亮光。红外线我们是看不见的，晚上了，没有可见光，但是仍在辐射红外线，⼈和周围的树⽊的温度不同，辐射的红外线波长也不同。红外夜视仪的原理是将我们⾁眼看不见的红外线转化成为可见光。因为辐射的红外线很弱，所以转化成的可见光也很弱。图像呈绿⾊是因为我们的眼睛对绿光感光性最敏感，⽽且容易疲劳，这些都是使我们对弱光看得更清楚些。⽽且红光和绿光的区别就是波长不⼀样⽽已，很容易转变的。夜间模糊的图象→光电阴极(把光⼦转化为电⼦)→微通道板(通过⾼压使电⼦数量增加)→荧光屏(电⼦撞击⼀个具有磷光质涂层的屏幕)所以红外夜视仪看到的景象⼤多是绿⾊的。

红外夜视仪图像增强管的介绍

(没找到解说，根据⾃⼰的理解写了⼀段。这个理科⽣⽐较容易懂，知道就⾏，不需要理解，中间涉及的知识属于物理专业，不是我们特别关注的领域)“这种短期管理,更多的电子被释放,这种特殊的过程使得第二代红外夜视仪可以提高光线,提供更明亮的而且比一代更清晰的图像,由于减少了这个,所以很贵! 第三代在第二代的基础上减少了敏化剂——砷化镓,从而获得更明亮、更清晰的图像,并额外镀了一层离子阻挡膜,以延长管子的使用寿命。”砷化镓是⼀种深海提取物，因为提炼的过程⽐较复杂，所以也是价格昂贵的⼀个原因。四代由于涉及到⼀些军⽅技术问题，属于违禁品，⽆法进⼝。增像管的代数直接影响到红外夜视仪的观测距离和观测效果。当然这也不是绝对的。红外夜视仪的效果还受到镜⽚质量，⼝径⼤⼩，倍数⼤⼩，内部原器件的⼲扰，以及内部结构的影响。所以同样是1代+的红外夜视仪各型号之间是有较⼤差距的。

2.为什么红外夜视仪怕强光？

红外夜视仪的原理是通过微通道板把电⼦放⼤,所以是需要微弱的光线的。强光能转化放⼤更多的光⼦，转化的瞬间，电流太⼤(应该是电流)，烧坏图像增强器，造成红外夜视仪⽆法使⽤。不过很多优秀的夜视仪都有强光保护，⽐如Lcantu徕佳图NW-HT就具有强光保护，强光保护的概念就是强光下，夜视仪会⾃动关闭，达到保护作⽤。

3.有的红外夜视仪为什么不怕强光？

（⽹上也没有任何具体解说，我⾃⼰简单总结下）红外夜视仪，具有强光保护，遇强光⾃动关闭电源(即稳定电压，电流过⼤，电路⾃动断电。有点类似于保险丝⾃动断电跳闸，具体了解跳闸原理请百度)不会烧坏图像增强器，也增加了管⼦的使⽤寿命，所以不怕强光。

4.红外夜视仪的镜头？

⽬标镜将影像聚焦在增强管的前⾯，增强管将图像转变成电⼦流，然后重新在管底成像。要看到清晰的图像，需要将眼睛聚焦在增强管底部成像的地⽅。每个⼈的眼睛视⼒都不相同。因此眼部聚焦也⾮常重要。⾸先将视线聚焦，再转移到⽬标镜，以保证看到清晰的图像。物镜，红外夜视仪可以加装不同倍率的物镜，图像越放⼤，失去的光线却多，所以⼀般物镜以⼀倍为主。⼀般常见镜头有⼀倍，三倍，五倍。

5.⽬前市场上的红外夜视仪有⼏个款式，如何跟其他设备连接

红外夜视仪分为主动式和被动式。红外夜视仪款式有单⽬单筒，双⽬双筒，双⽬单筒三⼤类。基本上单⽬红外夜视仪都可以通过转接环和相机DV等设备对接。与头绳的对接的话，红外夜视仪机⾝上需要有燕尾槽或者对接卡槽或者是连接⼝。

⽬前，双⽬双筒的红外夜视仪在市⾯上销量成长迅速，除了这种红外夜视仪给双筒望远镜⼀样更适合⼀般⼈的使⽤习惯外，另外⼀点，由于采⽤双筒双⽬结构，增⼤了通光率，所以与同档的单筒红外夜视仪相⽐，其具有刚好的清晰度和更远的观测距离。所以双筒红外夜视仪⽐单筒红外夜视仪具有很⼤的优势，在经济条件允许的情况下，尽量购买双筒红外夜视仪。

6.红外夜视仪的品牌及产地

红外夜视仪的品牌，主要有中国Lcantu徕佳图、白俄罗斯脉冲星、美国ATN等......

7.红外夜视仪会穿透墙壁和布料么？

有这种想法的⼈⼀定受电影的影响，中了“蛊”。红外夜视仪不能透视，不能穿墙，不能穿透布料。

8.红外夜视仪屏幕上的⿊点

红外夜视仪类似于电视屏幕，容易沾染尘埃和污垢。⼀般这些⿊点可以清洗。然⽽也有可能是管⼦⾃⾝的⿊点，这很正常。⼤多数管⼦本⾝就有些⿊点，这些⿊点不影响红外夜视仪的性能及可靠性。

9.既然红外夜视仪可以测到红外光，那么它是否可以测到热度呢？

红外夜视仪是⼀种可以在“⼏乎可见”光范围内⼯ 作的光放⼤器，⼀般来说，这个范围在750-850毫微⽶范围内。它不能测到热度，因为热频率远远低于光谱频率，同时还需要⽤到热成像技术。

10. 什么类型的光源对红外夜视仪设备有害？

红外夜视仪设备是为⿊暗环境中使⽤⽽设计的，如果在⽩天或⾮常明亮的环境下使⽤，会危害甚⾄损坏设备。请记住:如果你将红外夜视仪直接对着强烈的直射光线，如放映机，汽车头灯，强烈的电筒光线等等，都可能损坏你的红外夜视仪。

11. 红外夜视仪有什么特殊设计？

所有的红外夜视仪都被设计成不使⽤时⾃动待机的，只有在按下启动开关时才开始供能⼯作。双⽬式装置有“开/关”开关，要求使⽤者⽤完后关闭设备。如果有⼀定的“嗡嗡”声是很正常的，它是故意如此设计来帮助使⽤者区分开机和关机。红外夜视仪中的图像是由磷光屏形成的，会有⼀点散光，因此不可能像⽩天⽤的望远镜成像那么清晰。在图像中可能会看到微⼩⿊斑，这个是制造增强管过程形成的⾃然现象，⽽⾮质量问题。

12. 怎样保养红外夜视仪？   

对红外夜视仪的头号损坏因素是在明亮光线下使⽤。虽然红外夜视仪在超载时会⾃动切断回路来保护设备，但暴露在强光下会缩短红外夜视仪的使⽤寿命。⽽暴露在⾬，雾甚⾄⾼湿度环境中也会损坏红外夜视仪设备。为在晚上使⽤考虑，红外夜视仪的设计使它可以承受短时间的强光或潮湿状况。红外夜视仪设备中有⾮常精密的真空管，因此务必注意防撞击和⼩⼼持握。清理红外夜视仪镜头的⽅法和清理相机镜头的⽅法⼀样。镜头有光学涂层，如果与粗糙材质接触容易被刮花，或者被灰尘渗⼊玻璃中。通常不需要拆下镜头来清理内部。如果长期不⽤，最好拆除电池后将红外夜视仪存放在凉爽⼲燥的地⽅。