微光技术weiguang jishulow light level imaging technology
利用暮光、曙光、月光或星光等微弱自然光源(景物照度在1勒克斯以下),通过光电转换将静止或活动的图像在屏幕上显示出来的技术。亦称低照度成像技术。
微光技术可以分为两大类。一类是直视夜视技术,它利用像增强器这类光电器件直接将图像亮度增强,达到裸眼可直接观察的目的。像增强器结构紧凑,体积小,适宜于单兵使用。另一类是微光电视技术,其工作过程如下:将景物的微弱光图像由摄像管这类光电器件转换为电视图像信号,经传输和处理后,再将电视信号转换为原景物图像,在电视屏幕上显示出来。这种技术含有图像处理功能,可提高图像的信噪比;有录像和存贮功能,可将图像传送到给定场所,供多人观看。两种技术可工作的景物最低照度都在10-4勒克斯左右。
微光技术利用光电器件扩大了低照度下的可见距离,光谱范围亦可相应扩展到近红外。虽然低照度导致景物图像对比度、清晰度和彩色的损失,但不妨碍观察。微光夜视比主动红外夜视保密性好,不易暴露自己,但受气象条件影响较大,性能与大气能见度有关。
微光技术可用于单兵夜视、战场侦察、空中侦察与指挥、电视制导跟踪、电视导航和卫星跟踪等。可与激光测距和红外前视等技术交联,组成高精度光电搜索跟踪系统。也可用于公安、天文观测、交通监控和医疗仪器等非军事部门。
夜视技术的发展始于第二次世界大战。微光夜视仪用的像增强器已经发展了三代。20世纪60年代末以前使用“一代”像增强器;70年代使用“二代”微通道板像增强器,其增益高,体积小;80年代后期使用带有砷化镓光电阴极的“三代”像增强器,其光谱响应范围拓宽,灵敏度提高。中国在70年代引进了“一代”像增强器管生产线,现在已有“二代”像增强器管提供使用。
微光电视技术始于20世纪40年代中期。当时使用超正析摄像管;60年代中期起使用二次电子导电管;70年代中期使用带增强器的硅增强靶摄像管,工作照度降至10-5勒克斯。70年代后期固体摄像器件——电荷耦合器件(CCD)诞生。像增强器与CCD耦合(ICCD)是微光电视发展的趋势。固体微光摄像器件体积小、灵敏度高和不怕强光,可以从日光到微光全天候工作。像增强器与CCD耦合,根据不同的使用要求可采用光学透镜耦合、光纤耦合和光纤锥耦合等,也可将CCD做在像增强器内,组成电子轰击CCD (EB-CCD),灵敏度和信噪比更佳。