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夜間觀察需要使用夜視鏡嗎?

一、使用夜視鏡的時機:

  您有夜間觀察使用需求嗎?很多人搞不清楚何時要用夜視鏡、何時又適合使用大口徑夜間專用望遠鏡?

  所謂夜間觀察有很多狀況,並非每種狀況都適用於夜視鏡。例如天文觀星、欣賞夜景、夜間觀賞表演等等,物體本身會發光者,通常使用望遠鏡比較適合;除非觀察條件真的非常暗,甚至完全無光 ,才適合用夜視鏡。例如觀察領角鴞等夜行性動物、安全監控、狩獵、軍事用途等夜間觀察等等。

        新一代數位夜視鏡問世後,較高階的產品可以在觀測時同步攝錄影,對於需要把影像記錄起來的使用者來說,是非常好的選擇。由於數位夜視鏡的畫質也較傳統夜視鏡更清晰,且能日夜兩用,因此選擇以夜視鏡做為夜間觀測首選設備的朋友越來越多了。

紅外線夜視鏡使用效果

二、夜視鏡的種類

星光夜視鏡

  最早的夜視鏡種類,無法在完全漆黑的環境中使用,必須要有星光等微弱光源而得名,通過增強微弱光源來顯示影像;但由於使用光放管增益,因此不能被強光照射否則設備會有損毀的風險,因此不適合白天使用。

紅外線夜視鏡

  採用紅外線補光科技,加強星光夜視鏡的功能,即使在全黑環境下,透過紅外線照明補光後,再透過夜視鏡增強訊號以輸出影像;缺點是同樣無法在白天使用。

數位夜視鏡

  以CCD/CMOS為主要的感光元件,跳脫傳統光放管的增益方式,除了畫質更清晰之外,最大的差別是可以在白天使用,甚至是同步攝錄影,因此是目前夜視鏡中最主流的產品。

三、夜視鏡原理與構造


傳統光放管夜視鏡

        由物體反射出的微弱光線,以光學鏡頭聚焦,成像在光電倍增管的前方接收器,轉換為電子訊號之後,由光電倍增管(光放管)放大數千倍,再由尾端的螢光屏轉換成影像及目鏡放大。

  為了在幾乎完全黑暗的環境下使用,大多數夜視鏡會內建紅外線照明燈,肉眼看不見的紅外線波段可以在一定距離內提供足夠的照明。

 

數位夜視鏡

        透過感光元件(CCD/CMOS等)感應光子,並轉換成數位訊號。感光元件的靈敏度遠高於人類的肉眼,可以偵測到一般人看不到的微弱光線,透過機體裡的電子感光增益,並將訊號還原成影像,呈現在觀景螢幕上。過程相機的電子系統會計算光亮與色偏的調整,與傳統光放管相較之下,數位夜視鏡是藉著電力直接放大光源,數位相機則是透過電子增益光源訊號。

四、光電倍增管介紹

  光電倍增管 (光放管) (Photomultiplier,簡稱PMT),為一種具有高靈敏度與超快反應時間的光探測元件。一般典型的光電倍增管中,在其範圍最佳的近紅外光區到紫外光區,可將只有數百個光子的光訊號轉換為脈衝電流,再將脈衝電流加強後輸出還原影像。光電倍增管是夜視鏡的心臟,其主要功能即利用光電效應將微弱光子增益,使光子訊號增強數千甚至至數萬倍。

  何謂一代、一代半(1+GEN)、二代等等光電倍增管?這是光電倍增管的等級。最基本的是一代,數字越大代表越新型,感光能力越強,黑暗中解像力越佳;二代管以上 (包括二代半、三代、最高有到三代半) 許多國家列為軍事管制品,通常民用最高只能買到二代半 (2+GEN) ,真正的二代半光電倍增管的夜視鏡產品,價格可能要價20多萬。但除非像ZEISS這樣大品牌,坊間有許多中低價品牌號稱2代或2代半效果,並不見的真的有這麼清晰。

五、夜間使用「夜視鏡」與「大口徑夜間專用望遠鏡」之比較

  

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