야간 투시란 무엇인가

—쓰촨 비녹 광전자기술회사., Ltd.—

A야간 투시 장치 (NVD) 또는야간 투시 고글 (NVG) 저조도 또는 완전히 어두운 환경에서 가시성을 가능하게 하는 광학 기기입니다. 희미한 광원을 증폭하여 (예를 들어 달빛이나 별빛 같은 것) 또는 적외선 기술을 활용할 수도 있습니다, 보이지 않는 장면을 인간의 눈에 인지할 수 있는 이미지로 변환합니다. 야간 투시 장치는 군사 작전에서 널리 사용됩니다, 법 집행, 야생동물 관찰, 야간 항해, 수색 및 구조 임무.

야간 투시는 어떻게 작동하나요?

야간 투시 장치의 핵심 기술은 세 가지 주요 범주로 나뉩니다: 영상 증강 (세대 관련 내용 1 받는 사람 4), 열화상, 그리고디지털 야간 투시. 아래는 각 유형의 작동 원리에 대한 자세한 설명입니다:

이 도표는 고전적인 세대의 작동 원리를 보여줍니다 3 (겐 3) 영상 증폭 야간 투시 장치, 장치 내부 부품을 통해 빛 신호가 증폭되어 가시적인 향상된 이미지로 변환되는 과정을 상세히 설명합니다. 아래는 도표에 표시된 경로의 요약입니다:

1. 기존 주변 조명
   • 야간 투시 장치는 먼저 주변 환경의 희미한 빛을 포착합니다 (별빛이나 달빛 같은 것). 이 빛은 장치의 초기 광학 시스템에 들어갑니다.
2. 광음극
   • 들어오는 광자 (가벼운 입자) 광음극을 타격하세요, 전자 생성. 이 과정은 빛 신호를 전기 신호로 변환합니다 (광자 생성 전자).
3. 마이크로채널 플레이트 (MCP)
   • 광자로 생성된 전자는 마이크로채널 플레이트로 향합니다 (MCP), 고전압 전자 증폭기입니다. MCP는 단일 전자를 많은 수의 전자로 증폭시킵니다 (증식 전자) 수로 내 여러 차례 충돌에 의해, 신호를 크게 증폭시키기.
4. 인광 스크린
   • 증폭된 전자가 형광체 스크린에 충돌합니다, 인광체를 자극하여 가시광선을 방출하게 합니다 (보통 녹색입니다). 이렇게 하면 최종 보강된 이미지가 만들어집니다 (강화된 이미지).
5. 강화된 이미지
   • 형광체 화면에서 방출되는 녹색 빛은 접안렌즈나 디스플레이를 통해 사용자에게 전달됩니다, 희미한 주변 빛도 선명하게 보이게 하는 밝은 야간 투시 이미지를 만들어낸다.

전체 경로는 다음과 같습니다: 광음극→ 주변 광 (빛에서 전자로) → 마이크로채널 플레이트 (전자 증식) → 인광체 스크린 (전자에서 빛으로의 변환) → 영상이 강화됨. 이 도표는 야간 투시 장치가 전자 증폭 기술을 사용하여 어두운 환경에서 가시적 이미지를 생성하는 방식을 명확히 보여줍니다.

1. 영상 증강 기술

영상 증폭 야간 투시 장치는 약한 주변 광을 수집하고 증폭하여 작동합니다 (별빛이나 달빛 같은 것), 저조도 조건에 적합하기 때문입니다. 중심 부품은 이미지 증폭관, 과정은 다음과 같이 진행됩니다:

• 포톤 컬렉션: 렌즈는 환경에서 광자를 포착합니다 (가시광선과 일부 근적외선 빛도 포함합니다).
• 광전 변환: 광자가 광음극에 충돌한다, 전자로 변환하는 과정. 광음극 재료는 세대에 따라 달라집니다 (예를 들어,, S-20 일반 1, 갈륨 비소 생성 3).
• 전자 증폭: 전자는 마이크로채널 플레이트로 들어갑니다 (MCP, 일반 언어에 존재 2 그리고 그 이상도), 여기서 전기장에 의해 가속되어 채널 벽과 충돌합니다, 신호 증폭을 위해 추가 전자의 방출을 촉발합니다.
• 이미지 생성: 증폭된 전자가 형광체 스크린을 타격합니다, 에너지를 녹색이나 회색 스케일 빛 점으로 변환하는 방식입니다, 가시적 이미지 형성. 녹색은 인간의 눈에 가장 민감하기 때문에 흔히 사용됩니다, 그리고 인광체 스크린은 일반적으로 P22 또는 P43 재료를 사용합니다.
• 세대 1 (겐 1)
  가장 기본적인 이미지 증폭 유형, 광음극과 MCP 없이 단순한 전자 증폭만 사용하여. 약 1000배 증폭을 제공합니다, 가장자리 왜곡 가능성도 있습니다, 매우 어두운 환경에서 적외선 조명기가 필요합니다. 유효 사거리는 일반적으로 다음과 같습니다 50-100 미터.
• 세대 2 (겐 2)
  MCP 도입, 전자 증폭을 크게 증가시킴 (약 20,000배), 그 결과 해상도가 다음과 같은 더 선명한 이미지를 얻을 수 있습니다. 40-50 LP/MM (밀리미터당 라인 페어). 낮은 빛에서 성능이 더 좋지만 여전히 주변 조명이 필요합니다.
• 세대 3 (겐 3)
  갈륨 비소를 사용합니다 (GaAs(가스) 광음극, 적외선에 더 민감하다, 개선된 MCP와 결합되어, 최대 50,000배 증폭과 해상도 64 LP/MM 이상. 수명이 더 깁니다 (약 10,000 시간) 극도로 어두운 환경에서 뛰어납니다.
• 세대 4 (겐 4)
  MCP의 이온 장벽 막을 제거하여 게이트 필름리스 기술을 사용합니다, 전자 산란을 줄여 잡음을 줄이고 동적 범위를 넓히는 방법. 해상도는 다음을 넘어갈 수 있습니다 70 LP/MM, 밝은 환경과 매우 어두운 환경 모두에 적응함, 하지만 민간 시장에서는 비용이 높아 드물다.

2. 열화상 기술

열화상 야간 투시 장치는 주변 광에 의존하지 않고 적외선 열복사를 감지합니다 (의 파장 8-14 미크론) 물체에서 방출되는. 모든 객체, 차가운 것조차도, 온도 차이에 따라 열을 방출합니다. 작동 원리는 다음과 같습니다:

• 열 복사 감지: 렌즈 뒤에는 마이크로볼로미터 배열이 있습니다 (일반적으로 바나듐 산화물 또는 비정질 실리콘으로 만들어집니다), 적외선 복사를 감지하여 전기 신호로 변환합니다.
• 신호 처리: 신호는 증폭 및 디지털화되어 열화상 지도를 만듭니다. 온도 차이는 회색 또는 의사 색상으로 표현됩니다 (예를 들어,, 백열처럼 뜨거워, 블랙 핫, 또는 레인보우 모드).
• 이미지 디스플레이: 결과는 화면에 표시됩니다, 따뜻한 물체는 보통 흰색이나 빨간색으로 보이고, 차가운 물체는 검은색이나 파란색으로 보입니다.
• 기능: 열화상 카메라는 해상도가 낮습니다 (일반적으로 320×240 또는 640×480 픽셀입니다) 하지만 완전한 어둠 속에서 작업하세요, 연기, 안개, 탐지 범위는 수백 미터에서 수 킬로미터에 이릅니다 (렌즈와 센서 품질에 따라 다릅니다).

3 . 디지털 야간 투시 기술

디지털 야간 투시 장치는 현대 전자 센서를 이용해 빛을 포착하고 디지털 이미지를 생성합니다, 디지털 카메라나 스마트폰의 기술과 유사합니다. 작동 원리는 다음과 같습니다:

• 빛 캡처: 렌즈는 가시광선과 근적외선을 수집합니다 (700-1000 뉴), 센서에 투사하는 것 (예를 들어,, CCD 또는 CMOS). 이 센서들은 적외선에 민감합니다, 인간의 눈에 보이지 않는 파장을 포착하는 것.
• 신호 변환: 센서는 광자를 전기 신호로 변환합니다, 원시 디지털 데이터 형성. CMOS 센서는 전력 소비와 비용 감소 때문에 더 흔합니다, 해상도는 480p에서 1080p 사이입니다.
• 디지털 처리: 내장된 디지털 신호 프로세서 (DSP) 신호를 증폭시킵니다, 소음 감소, 그리고 이미지를 최적화합니다 (예를 들어,, 대비 조정 또는 가장자리 선명화). 사용자는 흑백과 같은 디스플레이 모드를 선택할 수 있습니다, 녹색, 또는 색.
• 적외선 지원: 무광 조건에서, 통합 적외선 조명기 (일반적으로 850nm 또는 940nm LED) 적외선 빛을 방출합니다, 이 센서는 다시 센서로 반사되어 이미지를 형성합니다. 940nm 파장은 더 은밀하지만 약간 더 어둡습니다.
• 이미지 출력: 처리된 이미지는 LCD 또는 OLED 화면에 표시됩니다, 실시간 미리보기와 비디오 또는 사진으로 녹화 지원.

야간 투시 장치의 종류

기술 생성 및 적용 기반, 야간 투시 장치는 다음과 같이 분류됩니다:

• 세대 1 (겐 1): 기본 영상 증강, 저가, IR 지원 필요.
• 세대 2 (겐 2): MCP와 함께, 더 선명한 이미지.
• 세대 3 (겐 3): 갈륨 비소, 군용 등급.
• 세대 4 (겐 4): 필름 없는 기술, 최고 성과.
• 디지털 야간 투시: 디지털 센서, 다기능 및 합리적인 가격에.
• 열화상: 열 감지, 완전한 어둠 속의 작품들.

디지털 야간 투시의 특징과 장점

디지털 야간 투시는 독특한 장점 덕분에 최근 몇 년간 주목받고 있습니다:

• 다재: 많은 기기들이 이미지 및 비디오 녹화를 지원합니다, 휴대폰이나 컴퓨터로 Wi-Fi 전송 옵션과 내장 메모리 카드 슬롯이 포함되어 있습니다. 예를 들어, 그비녹 NVG30 2K 제공 (2560×1440) 비디오 녹화 및 실시간 Wi-Fi 스트리밍, 40Hz 지연 없는 모션 모드를 제공합니다; 그비녹 NVG50 향상된 녹화 및 공유를 위한 앱 기반 원격 제어 추가.
• 내구성: 전자 센서 기반, 밝은 빛에 덜 민감하고 낮이나 밤 모두 사용할 수 있습니다. 둘다NVG30그리고NVG50 IPX7 방수 기능이 특징입니다, 혹독한 야외 환경에서도 강인함을 발휘하게 만듭니다.
• 비용 효율성: 일반 모델에 비해 생산 비용이 더 낮음 2 또는 일반 3 기기 덕분에 더 저렴해집니다. 그NVG30 높은 가치를 제공합니다 $500, 그리고NVG50, 출시 2024, 더 가벼운 디자인을 제공합니다 (192g) 비용 효율성이 더욱 향상됩니다.
• 디스플레이 품질: 전자 화면은 밝기와 해상도 조절을 가능하게 합니다, 여러 색상 모드 (예를 들어,, 흑백, 녹색, 백색 인광체). 그NVG30 시야각은 40°입니다 (시야(FOV)) 그리고 거의 자연스러운 시청을 위한 OLED 디스플레이가 있습니다; 그NVG50 45° FOV와 1440p 화면으로 업그레이드하여 더 넓게, 더 선명한 비주얼.
• 기술적 장점: 디지털 신호 처리 방식은 GPS와 같은 최신 기능과의 통합을 가능하게 합니다, 타임 스탬프, 그리고 자동 밝기. 그NVG30 다양한 빛 조건에 맞는 스마트 IR 강도 조절 기능이 포함되어 있습니다; 그NVG50플립업 스크린과 조준점 보조 기능이 추가됩니다, 소총 조준경과 호환, 야간 투시 성능 향상 약 30%.
• 이식성 및 호환성: 그NVG30 헬멧 장착 및 쌍안경 장비 지원, 940nm 스텔스 IR 조명기와 600미터 사거리를 갖추고 있습니다; 그NVG50, 87x65x20mm, 는 콤팩트하다, 내부 또는 외부 배터리 지원, 전술용으로 피카티니 레일을 장착할 수 있습니다.

야간 투시 장치의 응용

군사 및 법 집행: 야간 작전, 감시; 녹음용 디지털 타입.

민간 이용: 사냥, 캠핑; 사진 촬영용 디지털 모델.

엔터테인먼트 및 기술: 야간 탐험, 창의적인 이미지.

장점과 단점

장점:

• 어둠 속에서 가시성을 넓혀줍니다.
• 다양한 기술, 매우 적응력이 뛰어납니다.
• 디지털 모델은 더 저렴한 비용으로 풍부한 기능을 제공합니다.

단점:

• 고급 모델은 가격이 높습니다.
• 영상 증강에는 약간의 빛이 필요합니다.
• 디지털 타입은 장거리 성능에서 뒤처질 수 있습니다.

결론

야간 투시 장치는 자연광의 한계를 넘어섰습니다, 진화영상 증강 받는 사람열화상 영상 그리고디지털 기술. 예를 들어비녹 NVG30 그리고NVG50, 고급 기능과 합리적인 가격 덕분에, 일상생활에 디지털 야간 투시경을 도입하고 있습니다. 성능이 향상되고 비용이 감소함에 따라, 야간 투시 기술은 더욱 널리 보급될 준비가 되어 있습니다.