夜视仪术语和缩写

图像增强器电源的一种电子特性，可自动降低微通道板的电压，以将图像增强器的亮度保持在最佳范围内，从而保护电子管。当从弱光条件快速切换到高光条件时，可以看出这一点;图像变亮，

然后在短暂的延迟后突然变暗到恒定水平。

现代夜视图像增强管中常见的一种技术。在动态光照条件下，夜视系统会激活自动门控功能，以始终保持最佳分辨率和对比度。当夜视系统的核心图像增强管暴露在突然、高强度、明亮的光线下

（来自车灯、强烈的野火、照明弹或枪闪光）时，自动门控功能通过非常快速地打开和关闭电压来自动控制光电阴极的电源。有两个好处。首先，电子管的性能保持在最佳水平，并且系统不会暂

时失明或关闭，而非自动门控电子管或某些传统技术就是这种情况。由于此功能，用户始终具有适当的视力，并且可以继续以不受干扰的方式执行夜间任务。第二个效果是管子本身受到额外的保护，

免受强光的负面影响。自动增益控制在动态光环境（如城市环境或任何其他有背景光源的区域）中是一项很棒的功能。

通过两个通道观看场景，即每只眼睛一个通道。双目夜视系统的一个很好的例子是Armasight® BNVD。

这些是图像增强器中的装饰性瑕疵，也可能是镜头之间的污垢或碎屑。图像增强器中的黑点不会影响夜视设备的性能或可靠性，并且是制造过程中固有的。大多数制造商会在质量保证验收过程中

测量光斑的大小并记录管区的位置。这些区域是同心圆，称为区域 1、2 和 3。区域 1 是中心，区域 2 是中心和外部之间，区域 3 是外部。

这些可能是 NVG 产生的图像区域中的缺陷。缺陷导致微通道板上的薄膜出现这种情况。小的、不均匀的、明亮的空间中的亮点，可能会闪烁或看起来恒定。当光线被遮挡时，亮点通常会消失，

并且是信号引起的美容瑕疵。

这些可能是 NVG 产生的图像区域中的缺陷。缺陷导致微通道板上的薄膜出现这种情况。小的、不均匀的、明亮的空间中的亮点，可能会闪烁或看起来恒定。当光线被遮挡时，亮点通常会消失，

并且是信号引起的美容瑕疵。

夜视系统的一种电子功能，当夜视设备暴露在明亮的光源（如室内灯或车灯）下时，可降低光电阴极的电压。BSP可保护显像管免受损坏并延长其使用寿命;但是，它在运行时也会降低分辨率。

整个图像区域或部分视场中细黑线的不规则图案。在最坏的情况下，这些线会形成六边形或方形波浪形线。

标准静态和摄像机镜头螺纹尺寸，用于安装到摄像机机身上。通常直径为 1/2 英寸或 3/4 英寸。

用于描述原始设备制造商 （OEM） 完成的显像管质量、测试和检查的术语。

通常由软塑料或橡胶制成，带有针孔，允许少量光线进入夜视仪的物镜。这应该只用于训练，不建议长时间使用。

用于定义眼球矫正或晶状体屈光率的测量单位。通常，对光学目镜的调整会适应个人视力的差异。大多数夜视和热成像系统提供 +2 至 -6 屈光度范围。

夜视系统中有两种类型的失真。一种类型是由光学元件或图像增强管的设计引起的，是经典的光学畸变。另一种类型与图像增强管中使用的光纤的制造缺陷有关。

经典光学畸变：当光学元件或图像增强管设计导致视场边缘的直线向内或向外弯曲时，就会发生经典光学畸变。这种在边框处弯曲的直线将产生一个方形网格图案，看起来像枕形或桶形。对于

具有相同型号的所有系统，这种失真是相同的。卓越的光学设计通常使这种失真非常低，以至于普通用户看不到线条的弯曲。

光纤制造失真：两种类型的光纤失真对夜视设备最为重要：S 畸变和剪切畸变。

S-失真：光纤逆变器制造过程中扭曲操作的结果。通常，S-失真非常小，很难用肉眼检测到。

剪切畸变：可能发生在任何使用光纤束作为荧光屏的显像管中。它表现为在图像区域中观察的直线上的解理或脱位，就好像这条线被“剪切”一样。

这是图像增强管的图像区域中可能出现的缺陷。边缘辉光是观察区域外部的明亮区域（有时闪闪发光）。

图像区域中稳定或波动的强光针点，当所有光线被物镜阻挡时不会消失。发射点在视场内的位置不会移动。如果在较亮的夜间条件下观看时发射点消失或仅隐约可见，则不表示存在问题。如果

发射点在所有照明条件下都保持明亮，则需要维修系统。不要将发射点与正在查看的场景中的光源点混淆。

这是当显像管打开但光电阴极上没有光时，您通过夜视设备看到的光量。简而言之，EBI测量灯管在弱光水平下形成图像的效果。数字越小越好。EBI受温度影响，夜视仪越暖，背景照明越亮。

EBI 以流明每平方厘米 （lm/cm2） 为单位。该值越低越好。EBI 级别决定了可以检测到图像的最低光照级别。低于此光照水平，物体将被 EBI 遮盖。

人的眼睛必须与目镜的最后一个元件保持距离，才能达到最佳成像区域（出瞳）。眼部缓解通常以毫米为单位。

用眼睛或光学仪器（如相机、望远镜或夜视设备）可以看到的角范围。视场越宽，人们就越能看到可观察的世界。它是水平、垂直和对角线测量的。光学系统镜头、焦距和传感器尺寸都在决定 

FOV 方面发挥作用。

图像增强管性能的抽象度量，由每毫米的线对数乘以管的信噪比（分辨率 x SNR）得出。因此，FOM越高，图像越好。FOM被认为是一个可测量的值，可以充分确定图像增强管的性能。这是确

定管子性能的快速方法，主要用于美国国务院规定的出口目的。由于FOM仅测量两个数据点，因此它不是管性能的唯一指标。换句话说，您可以拥有一个低到平均的 FOM 灯管，在某些照明条件

下，该灯管的性能可以优于具有较高 FOM 的灯管，或者至少与其实际性能相匹配。EBI、光电阴极灵敏度、增益和光晕也是观察电子管时需要注意的非常重要的数据点。

一种分类类型，是指图像增强器内称为微通道板 （MCP） 的管组件。所有 MCP 开始时都是无膜（无膜）——它们在 MCP 上没有膜。制造商可以采取额外的工艺步骤在 MCP 上放置薄膜。薄膜

 MCP 的优点是 MCP 上的薄膜为内部光电阴极提供保护，从而延长使用寿命，更重要的是，在长寿命内实现高性能。薄膜管已被证明可以轻松满足美国军事寿命的要求，并且在该生命周期内具

有相对平坦的性能。薄膜MCP的缺点是薄膜是一个额外的过程，增加了制造的复杂性。未成像 MCP 的好处是更容易达到相对较高的信噪比值。未贴膜的MCP的缺点是它不能为内部光电阴极提

供保护，这反过来又会随着管子增加工作时间而显着降低性能。未贴膜的管子已被证明符合美国的寿命要求，但与最初的几百小时相比，该寿命内的性能显着降低。

整个图像区域出现微弱的六边形（蜂窝状）图案，通常在高光条件下出现。这种图案是微通道板结构中固有的，如果光照水平足够高，几乎可以在所有第 2 代和第 3 代系统中看到。

在一英尺的距离上等于一英尺烛光的亮度单位。

光学设备可以调整或聚焦在目标上的范围。

也称为“亮度增益”或“亮度增益”。这是夜视设备放大光输入的次数。电子管的增益以两种可能的方式之一测量。最常见的方式是cd/m2/lx或每米平方/勒克斯的蜡烛。测量增益的另一种方法是 fL/fc

（英尺烛光上的英尺朗伯）。这给比较增益测量带来了问题，因为两者都不是纯比率，尽管两者都是作为输入强度与输出强度的值来测量的。这在夜视设备的营销中造成了歧义，因为两个测量值

之间的差值实际上是圆周率或大约 3.14159 倍。这意味着 10,000 cd/m²/lx 的增益与 31.4159 fL/fc 相同。由于缺乏关于此项的约定，如果未指定增益单位，则通常应假定 fL/fc。增益通常以电子管

增益和系统增益来衡量。电子管增益的测量方法是光输出（fL）除以光输入（fc）。这个数字通常以数万为单位表示。如果电子管增益被推得太高，电子管会“更嘈杂”，信噪比可能会下降。美国军

用第 3 代显像管的增益在 20,000 到 120,000 之间。另一方面，系统增益的测量方法是光输出 （fL） 除以光输入 （fc），即用户看到的。系统增益通常以数千计。美国军事系统在2,000至3,000之

间运作。在任何夜视系统中，镜筒增益都会因系统的透镜而降低，并受光学元件或任何滤光片质量的影响。因此，系统增益对用户来说是一个更重要的测量。

用于制造第 3 代光电阴极的半导体材料。

在夜视世界中，“一代”（Gen）一词是指技术的重大进步。世代越高，夜视技术越复杂。代沟是推动命名变化的技术变化。

Gen 0：Gen 0 图像转换器使用 S-1 光电阴极、具有高压电子加速静电场的红外传感器和荧光屏。S-1阴极（AgOCs）的量子效率不如今天使用的阴极高，但它能够在红外照明器的帮助下提供图

像。在这一代人中，强化图像的过程非常简单。反射的红外照明器光进入灯管，光电阴极将光转换为电子。电子元件将这些电子聚焦通过锥形组件（阳极）并使用非常高的电压加速它们，因此它

们以更大的能量撞击荧光屏，重新创建可见图像。以这种方式加速电子不会产生太大的增益，并导致图像失真。此外，按照今天的标准，管子寿命不是很好。

Gen 1：星光瞄准镜在 1960 年代初期开发并在越南战争期间使用，是使用 Gen 1 图像增强管制造的。在这个示波器中，三个图像增强管串联在一起，使该装置比今天的夜视镜更大更重。这一代

人产生了清晰的中心图像，但周边扭曲。使用串联的多个电子管可以获得更大的整体光增益，因为第一个电子管的输出被第二个放大，第二个电子管被第三个放大。由于电源设计简单，图像容易

出现光晕，即由于明亮光源导致增强管过载导致的瞬时图像褪色。

Gen 2：Gen 2 技术开发于 1960 年代后期，随着微通道板的发展，夜视技术取得了重大突破。此外，用于第 1 代的光电阴极工艺进一步细化为 S-25 阴极，并产生了更高的光响应。然而，正是

 MCP 的引入使第 2 代独一无二。MCP从两块不同的玻璃开始。将一大管实心玻璃（芯）放置在玻璃管状套管（包层）内。然后将两个玻璃一起加热并拉伸以形成直径非常小的玻璃纤维。纤维

最终被压缩在一起，形成一束玻璃纤维，称为球。然后将球以一定角度切成薄片以获得薄盘。进一步的化学处理仅去除芯玻璃，从而在MCP内形成通道。在管操作期间，电子进入通道，当它们

撞击通道壁时，它们会产生二次电子发射，从而产生数百个电子。MCP 内通道的紧密间距，以及 MCP 与光电阴极和荧光屏的紧密间距，允许在没有 Gen 0 和 Gen 1 管失真特性的情况下创建图像。

然而，与今天的 MCP 相比，早期 MCP 中的通道相当大。因此，早期 Gen 2 灯管内的分辨率不如 Gen 0、Gen 1 或今天的 Gen 2 和 Gen 3 灯管。第 2 代的另一个进步是电子管模块和电源的整体

尺寸和重量都减小了。这种减少使第 2 代灯管成为用户安装设备（如头戴式和头盔式护目镜）中第一个使用的图像增强器。

第 3 代：第 3 代于 1970 年代中期开发并于 1980 年代投入生产，主要是光电阴极技术的进步。Gen 2 和 Gen 3 管之间的整体外观非常相似。第 3 代管使用砷化镓 （GaAs） 作为光电阴极。这大

大提高了灯管的灵敏度，尤其是在近红外线下。灵敏度的提高提高了系统在弱光条件下的性能，或者换句话说，使灯管能够在更远的距离上检测光。然而，在正常操作下，高反应性砷化镓光电阴

极很容易被管内发生的固有化学相互作用所降解。由于电子与 MCP 通道壁的相互作用，大多数化学反应发生在 MCP 内。因此，为了克服光电阴极的降解效应，在MCP的输入侧添加了一层薄的

金属氧化物涂层。这种涂层通常被称为离子阻挡膜，不仅可以防止光电阴极过早降解，还可以将管寿命延长到第二代管的数倍。多年来，第 2 代和第 3 代电子管制造商都在不断改进，以提高每种

技术的信噪比。此外，MCP制造过程中还进行了持续改进，以提高整体分辨率。在开发不含离子阻挡膜的第 3 代管方面花费了相当大的精力。事实证明，这一努力是成功的，但与性能改进相比，

制造成本过高。有一些国家/地区生产第 3 代图像增强器。目前，没有一个能与美国制造的图像增强器的整体性能相提并论。

第 4 代：在很短的时间内，没有离子阻挡膜或有薄膜的第 3 代管被称为第 4 代。然而，这个术语在宣布后不久就被废除了，尽管一些夜视管的经销商仍然使用这个术语。简而言之，没有第 4 代。

与光晕类似，光晕是明亮光周围的圆形区域，看起来“更亮”——它是由电子与微通道板表面的弹性碰撞（也称为电子散射）引起的，然后反弹并沿着另一个孔。整个屏幕上的光晕大小相同，大小由

光电阴极和 MCP 之间的距离决定。基本上，当您用夜视仪观察灯光时，它是灯光周围的圆圈，通常用作指示您正在看太亮的东西。该值越低越好。物体可以被遮盖或隐藏在具有较高光晕值的管子

中的明亮光晕后面。由于此属性，激光在某些管中的某些物体上也可能有更明显的光晕，而不是其他物体。高光晕值会导致电子管分辨率（高光分辨率）降低，从而影响用户可以看到/检测到的内容。

包含传感器、微处理器和断路器的图像增强器保护功能。此功能将在极亮的光线条件下关闭系统。

收集并增强可见光和近红外光谱中的可用光。在弱光条件下提供清晰、可辨别的图像。

用户眼睛（瞳孔）之间的距离和双目光学器件的调整，以适应个体的差异。调整不当的双筒望远镜将显示一个看起来像蛋形的场景。

用户瞳孔（眼球中心）之间的距离。美国军事人员的第 95 个百分位落在 IPD 的 55 至 72 毫米范围内。

可见光谱之外人眼看不到的区域（700纳米到1毫米之间）。可见光谱在 400 到 700 纳米之间。

许多夜视设备都包含一个内置的红外 （IR） 二极管，可以发出不可见光，或者照明器可以作为单独的组件安装在其上。肉眼看不到红外光;因此，需要夜视仪才能看到这种光。红外照明器提供适

当波长的补充红外照明，通常在一定波长范围内（例如，730nm、830nm、920nm）。它们消除了可用环境光的可变性，但也允许观察者仅照亮特定的感兴趣区域，同时消除阴影并增强图像对比度。

高功率器件提供远距离照明能力。几千米的范围很常见。大多数都对眼睛不安全，使用受到限制。每个红外激光器都应标有警告标签。有关具体细节和限制，请查阅 FDA CFR Title 21。

一种高真空装置，用于收集光子并将其放大为电子。与没有夜视设备相比，这种光子的放大使观察者能够看到更多的光。

夜视系统中的警告装置，用于发出电池电量不足的信号。

表示人眼在一秒钟内可感知的光子。

镜头的放大倍率。四次方 （4X） 表示图像看起来比用肉眼观看大四倍（或更近）。

光电阴极在给定辐射功率（瓦特）下暴露于指定波长的光时产生的电流 （mA） 的量度。

由于图像增强器是夜视镜的心脏，因此微通道板是图像增强器的心脏。MCP 接收来自光电阴极的电子并将这些电子相乘。MCP 是一块薄薄的玻璃，上面有数百万个孔，称为通道。玻璃具有高二

次发射系数特性，可为进入通道的每个电子提供倍增效应。每个进入通道并撞击壁的电子，都会导致数百个电子从壁上脱落。这就是电子倍增的关键操作发生的地方。

国防部采购产品的最低可接受要求。使用术语 MIL-SPEC 表示该产品符合适用的军用规范。

测量光学系统将各种细节层次从物体再现（转移）到图像的能力，如图像中的对比度（调制）所示。

单通道光器件。单目夜视系统的一个很好的例子是Armasight® MNVD。

红外区域的最短波长，标称为 750 至 2,500 纳米。另请参阅 IR（红外线）。

光电阴极位于面板的内侧（真空侧）。光电阴极是一层材料，在吸收光时会发射电子。解释此操作的另一种方法是光电阴极将光能（光子）转换为电子。

光电阴极灵敏度是衡量图像增强管将光转换为电子信号以便放大的程度的指标。光电阴极灵敏度的单位是微安/流明 （μA/lm），并且始终在没有放大阶段或离子屏障（薄膜）的情况下单独测量。

它是光电阴极在受到光波（光子）时产生电响应的能力。该值越高，在较暗的条件下产生可见图像的能力就越好。流明是一种科学单位，用于测量人眼可以看到的波长（紫色到红色）的光。由

于图像增强管能看到肉眼看不到的光，因此了解用于测试光电阴极灵敏度的光的光谱（颜色）含量非常重要。光电阴极灵敏度是使用色谱类似于在2856°K（2856开尔文）下工作的理论黑体的

光源测量的。之所以选择这种光源，是因为它具有类似于仅由星星照亮的夜空颜色的色谱。使用不同色谱光源测量的光阴极灵敏度将产生不同的读数。

图像增强器或夜视系统区分物体的能力以每毫米线对 （lp/mm） 为单位进行测量。系统分辨率和图像增强器分辨率之间存在差异。系统分辨率可以通过改变物镜或目镜光学元件或添加放大镜来

影响。图像增强器分辨率保持不变。系统分辨率对于确定系统的质量非常重要。

极限分辨率：这是以管分辨率 （lp/mm） 来衡量在一毫米屏幕区域内可以分辨多少条不同强度（从亮到暗）的线的量度。然而，极限分辨率本身是调制传递函数的量度。对于大多数电子管，极

限分辨率定义为调制传递函数变为3%或更低的点。该值越高，管子的分辨率越高。

系统分辨率：以每毫弧度周期 （cy/mr） 为单位进行测量。更重要的测量是系统分辨率，因为这是用户可见的。大多数系统在非常高光和非常低光条件下的某个点产生最佳分辨率。只要使用相

同的放大倍率和相同的条件（即根据美国军用规格）以相同的方式测量分辨率，那么该值越高，呈现清晰图像的能力就越好。但是，请注意，许多设备在观看区域的中心会产生清晰的图像，但

在外围则不太清晰（或不太清晰）。无法在整个观察区域内获得清晰、均匀锐利的图像可能是由于较旧的技术（第 0 代、第 1 代电子管）或系统的光学元件。.

位于光学武器瞄准器内的可调节瞄准点或图案（即十字准线）。

也称为电子噪声。整个图像区域出现微弱、随机、闪闪发光的效果。闪烁是微通道板图像增强器的标准特性，在弱光条件下更为明显。

屏幕是指施加在输出光学器件内部（真空侧）的荧光粉层。荧光粉是一种材料，当电子被吸收时，会发射光子（光）。当阴极将光子“转换”为电子时，屏幕将电子转换为光子（允许我们看到图像）。

传统上，应用于大多数高级制造工艺的荧光粉是绿色荧光粉 （P-43），但白色荧光粉 （P-45） 正迅速成为首选的荧光粉颜色。夜视技术的进步之一是白荧光粉技术。该技术可产生灰度显示。由白

色荧光粉设备产生的图像可能更熟悉人眼，人眼自然会感知到灰色阴影中光线不足的风景。白色荧光粉受光晕的影响较小（即由于额外的光源而导致的图像丢失），这使得它对城市环境很有用。

P45 屏幕提供与 P43 相似的衰减时间，具有出色的识别能力。呈现给 P45 屏幕用户的图像是黑白的，这导致眼睛疲劳更少，识别速度更快（尤其是在沙质/岩石地形中），并且比传统的绿色对强

度深浅的区分略好。

信号幅度与噪声幅度之比。如果场景中的噪点（参见“闪烁”定义）与增强图像一样明亮和大，则无法看到图像。信噪比随光照水平而变化，因为噪声保持不变，但信号增加（更高的光照水平）。

信噪比越高，场景越暗，设备仍能正常工作。信噪比在I2器件中的作用就像远离电视台的电视机一样。在离车站很远的地方，电视画面变得嘈杂，“雪”挡住了画面。该标准与EBI（等效背景照明）

并列，并说明了在极低光照条件下可见的干扰量（也称为“雾化”或“雪”）。信噪比越高，电子管在弱光条件下显示对比度良好的物体的能力就越好。它是图像增强器性能的唯一最佳指标。数字域

的一个很好的例子是，例如，如果你的比率是 30 比 1，那么每 30 个像素的信号你就会得到一个像素的噪声。

当通过一台设备拍摄两个视图或照片时。一张视图/照片代表左眼，另一张代表右眼。当在立体设备中观看两张照片时，它们组合在一起以创建具有深度和浮雕的单个图像。有时这给出了两个视

角。然而，这通常不是问题，因为焦点对象距离足够远，以至于视角可以融合为一个。

等于电子管增益减去由透镜、分束器和滤光片等系统组件引起的损耗。