熱像儀和夜視儀的(區別)

2021-02-15 光學人生
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一、增像管夜視儀    

     夜視儀從分類上來說,可以分為增像管夜視儀(傳統的夜視儀)以及紅外夜視熱成像儀這兩類。

    普通紅外夜視儀這種主動式夜視儀,目標是需要有光的,所以傳統叫做微光夜視儀,其原理是,將目標微弱的光,通過其內部核心部件增像管,放大為人眼可以觀測到的光。在全黑的情況下,是看不見任何目標的,所以這種夜視儀都配備了紅外發射器,在全黑情況下使用不可見的紅外燈照射目標,讓目標可見。

    根據增像管的代數,夜視儀可以分為一代到四代。由於一代夜視儀在圖像亮度增強及清晰度上無法滿足人們的需求。所以在國外已經很少見到一代和一代+的夜視儀。如果要達到真正的使用,需要購買二代及以上的增像管夜視儀 。在傳統的二代及以上的夜視儀,比較知名的品牌是ORPHA和ASI這兩個品牌。這兩個品牌有共同的背景,就是與美國和北約軍方一起開發頂級的夜視儀產品。

二、紅外夜視熱成像儀

    從基本上來說,熱成像夜視儀叫被動式夜視儀。而被動式的熱成像夜視儀是利用紅外探測器、光學成像物鏡和光機掃描系統(目前先進的焦平面技術則省去了光機掃描系統)接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元上,在光學系統和紅外探測器之間,有一個光機掃描機構(焦平面熱像儀無此機構)對被測物體的紅外熱像儀進行掃描,並聚焦在單元或分光探測器上,由探測器將紅外輻射能轉換電信號,經放大處理、轉換為標準視頻信號通過電視屏或監測器顯示紅外熱像圖。這種熱成像夜視儀,在全黑和白天觀察目標是完全一樣的,不受光線的影響。

    在上世紀末,隨著熱成像技術的發展,由於熱成像技術相對於傳統夜視儀的技術優勢,美國軍方逐漸開始配備紅外夜視熱成像儀。紅外夜視熱成像儀在近10年得到常駐的發展,RNO與美國軍方合作方面也推動了紅外夜視熱成像儀在民用方面的發展。美國知名的軍工企業RNO可以說功不可沒。

三、夜視儀和熱像儀的區別

1、成效效果

    1)如果你用過普通的夜視儀,會發現,夜視儀和一般的紅外熱成像儀,觀測感覺完全不一樣。這是因為,一般的夜視儀是通過鏡頭直接觀測目標,所以看到的視野和望遠鏡鏡頭看到的一樣,是圓形的,而且畫面呈綠色。如果清晰度夠的情況下,是能夠辨識出人物目標是誰,能看清人的五官。

    2)紅外夜視熱成像儀看到的是內部的液晶屏上的成像,而不是直接看到目標,所以看到的視野都是方形的。紅外夜視熱成像儀的成像會根據溫度分布,溫度越高亮度越大,反之溫度低則顏色暗淡,主要的用途是發現目標,辨識目標類別,比如目標是人、動物等。

2、光線因素的影響

    1)二代+的夜視儀,由於成像原理,受環境影響比較大。特別是光線影響,光線變暗後,觀測距離會縮短。在全黑的情況下必須藉助輔助紅外光源,而輔助紅外光源的距離一般最遠只能達到100米。同時也會懼怕強光,雖然很多傳統夜視儀有強光保護。但是如果環境亮度變化很大,會對觀測造成很大的影響。

    2)紅外熱成像夜視儀,不會受到光線的影響。不管是白天夜晚或者雨天、雪天、霧天都可以清晰的觀測到目標物體。正是因為這個原因,頂級的車載夜視儀,如奔馳寶馬都採用紅外熱成像儀。

四、熱像儀產品

    在各個性能的對比下,熱成像儀完全優於夜視儀,已經成為大眾更受歡迎的新高科技產品,而作為高科技產品,熱像儀最知名的品牌也是在美國,例如美國RNO,曾是美國知名的「Thermal infrared imager TIMES」全球熱像儀排行榜上的第一名。旗下產品IR160和PC160手持式熱像儀更是以40%的市場份額連續8年榮登單品銷量冠軍。

    2015年年初上市的新產品單筒紅外夜視熱成像儀,一經上市就深受戶外愛好者的喜愛,性能上的卓越、清晰地解析度、精緻的外觀,短短幾個月就佔據了單筒紅外夜視熱成像儀的榜首!成為2015年年度單筒紅外熱成像儀「最受歡迎」產品。

MC系列以以下核心因素成功的成為了戶外愛好者熱烈追捧的產品。

1、探測器解析度

    RNO MC640單筒紅外夜視熱成像儀採用非致冷傳感器(微測輻射熱計)的探測器,因此探測器不需要在系統中安裝製冷裝置,所以尺寸較小、重量較輕且功耗較低。此外,它們與製冷型光子探測器相比可提供更寬的頻譜響應和更長的工作時間。因此,非製冷技術能為用戶提供成本更低、可靠性更高的高靈敏傳感器。

    大家都知道解析度的高低會直接影響屏幕顯示的圖片或圖標的細緻度,圖像的解析度越高,屏幕越細膩,圖像也就越清晰,觀看效果也就越好。所以解析度的高低是選擇熱像儀的一個重要的參數。

    紅外熱像儀的解析度有很多種,相對高端的產品像素為640x480,中端紅外熱像儀的像素為320x240,低端紅外熱像儀的像素為160x120。相同距離拍攝同一物體,紅外熱像儀像素越高,所獲得的紅外熱圖像越清晰。像素越高,紅外熱像儀的價格也越高。MC640擁有高達640x480的超高解析度,也是市面上為數不多的一款高端的單筒紅外夜視熱成像儀。

2、物鏡口徑、倍率

    鏡頭是熱像儀中一個很重要的部件,觀看效果、視野範圍是否受到局限都和鏡頭的大小有關,一般市面上的鏡頭大概是在14mm~75mm之間不等。熱像儀的鏡頭鏡片是專業鏡片,不是傳統的夜視儀或者普通望遠鏡使用的那種鏡片。熱像儀的鏡片工廠採購時,是按重量多少克去進行購買的。比如F44的鏡片成本大約就會在5000元左右。而小鏡頭比如F19的成本大約只有幾百元。更大的鏡頭成本會更貴。

    MC640擁有75mm超大口徑的物鏡,讓您在觀看目標的時候視野寬廣、不受局限,數碼放大最高可以達到16倍,不僅拉近觀看目標的距離,還可以很清晰的識別。在同類熱像儀當中,這款機器的鏡頭是最大的。

3、內置液晶屏

    MC640內置頂級的OLED 800x600超清晰液晶屏,超大屏幕、超高解析度、比普通熱像儀具有更清晰的觀測效果,即使在雨、雪、霧、全黑的天氣環境中使用,也會讓你視野清晰、黑夜猶如白晝。

    目前專業型的熱像儀內置顯示屏解析度高,價格大概在幾千元左右甚至更高;而非專業型的熱像儀使用的是低解析度小屏幕,成本僅僅只有幾百元。所以同樣解析度的熱像儀,專業型大鏡頭,高解析度內置屏幕的熱像儀,比非專業型的熱像儀成本要貴1萬元以上。

    MC640幀頻速度是50Hz,一般熱像儀的幀頻速度是在20Hz-50Hz,越高的幀頻速度,刷新率就越快,成像畫面就越連貫。除了這些功能,MC640還支持視頻輸出,可外接顯示屏、三腳架。讓一切觀看都是在清晰、流暢、輕鬆、不疲勞的情況下度過,價格不到九萬元。

    MC系列有兩款可以選擇,除了MC640,還有一款與之一樣的產品是MC384,其外觀、功能都與MC640一樣,只是在解析度、物鏡口徑、倍數有些區別,MC384的解析度是384x288,物鏡口徑是50mm,最大數碼放大倍數可達到12倍。價格不到5萬元。

註:1、夜視儀可以看清目標細節,而不是一個大概輪廓,如果是夜間全黑的狀態,觀測效果則大打折扣,由於需要外界光源輔助, 隱蔽性和安全性有待考察。

2、熱像儀在白天和夜晚等惡劣環境中都可以正常使用,且具有更好的安全性和隱蔽性,可以近距離觀察目標物體。更適合戶外愛好者夜間狩獵。


1、深圳普力視拓科技有限公司

各類投影光機及鏡頭解決方案,孫總:listo_one@163.com

2、上海廣神電子有限公司

熱成像shutter,美國FLIR供應商,吳總:13501551929





 


 

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