Một thiết bị nhìn đêm được đánh giá tại hiện trường dựa trên một điều: liệu người vận hành có thể xác định được một vật thể chứ không chỉ đơn thuần là nhìn thấy thứ gì đó ở đó. Hai thiết bị có cùng độ phóng đại và cùng mức giá có thể khác nhau rất nhiều về mức độ chi tiết mà chúng hiển thị ở khoảng cách 150 mét, bởi vì khả năng tạo bộ tăng cường hình ảnh, vật liệu cathode, tỷ lệ tín hiệu-trên-nhiễu và chất lượng thấu kính đều định hình hình ảnh từ rất lâu trước khi nó đến thị kính. Hướng dẫn này giải thích các thông số được in trên bảng thông số kỹ thuật, chuyển từng thông số thành khoảng cách quan sát và trình bày cách chọn một mắt để nghiên cứu động vật hoang dã, an ninh vành đai, tuần tra biển hoặc kiểm tra hang động và mỏ mà không phải trả tiền cho việc thực hiện nhiệm vụ không cần thiết.
Cách thức hoạt động của một mắt nhìn đêm
Ống nhòm một mắt nhìn ban đêm thu thập ánh sáng xung quanh - ánh trăng, ánh sao, ánh sáng bầu trời - thông qua thấu kính vật kính và tập trung ánh sáng đó vào cathode quang điện bên trong ống tăng cường hình ảnh. Photocathode chuyển đổi các photon thành electron, một tấm vi kênh nhân số electron đó lên vài nghìn lần và màn hình phốt pho chuyển đổi chúng trở lại thành ánh sáng khả kiến mà thị kính chiếu vào mắt. Bởi vì ống khuếch đại ánh sáng hiện có chứ không phải tạo ra nó nên hiệu suất phụ thuộc vào lượng ánh sáng có sẵn. Trong bóng tối gần như hoàn toàn, thiết bị cần có đèn hồng ngoại, đó là lý do tại sao hầu hết mọi thiết bị được bán cho mục đích dân sự đều có đèn chiếu sáng hồng ngoại. Chuỗi thấu kính, ống và thị kính có nghĩa là liên kết yếu nhất sẽ tạo ra kết quả: một ống cao cấp phía sau thấu kính kém sẽ tạo ra hình ảnh mờ, mềm và cùng một ống phía sau thấu kính nhiều lớp nhanh sẽ tạo ra hình ảnh sắc nét.
Giải thích về thế hệ tăng cường hình ảnh
Thế hệ là thông số đầu tiên mà người mua hỏi đến và là thông số thường được đơn giản hóa quá mức. Các bóng đèn thế hệ 1 sử dụng bộ biến tần tĩnh điện đơn giản, mang lại mức tăng khiêm tốn và hiển thị độ méo cũng như độ mờ cạnh đáng chú ý; chúng không tốn kém và đủ để quan sát một khu vườn hoặc khu cắm trại ở độ cao 30 đến 60 mét. Các ống thế hệ 2 giới thiệu tấm vi kênh, giúp tăng mức khuếch đại theo một bậc độ lớn, làm sắc nét hình ảnh và giảm độ chói xung quanh các nguồn sáng, do đó, một mắt nhìn ban đêm Gen 2 có thể phân biệt một người ở khoảng cách 150 đến 200 mét dưới một phần tư mặt trăng. Thế hệ 3 sử dụng cực âm quang gali arsenide có độ nhạy cao hơn nhiều ở vùng hồng ngoại gần, mở rộng phạm vi sử dụng được lên 250 mét trở lên chỉ dưới ánh sáng sao. Nhãn thế hệ 2+ và "Gen 2 Pro" nằm giữa hai nhãn này và thường được các công ty thương mại sử dụng một cách lỏng lẻo; sự so sánh đáng tin cậy duy nhất là các giá trị trong bảng dữ liệu về độ khuếch đại, tỷ lệ tín hiệu trên{16}}nhiễu và độ phân giải thay vì nhãn tạo trên hộp.
Độ phân giải, Độ lợi và Tỷ lệ tín hiệu-trên-Nhiễu
Ba con số từ báo cáo thử nghiệm ống xác định chất lượng hình ảnh. Độ phân giải, được đo bằng cặp đường trên milimet, mô tả mức độ chi tiết mà ống có thể mang lại; 45 đến 55 lp/mm là điển hình cho Thế hệ 2 và 64 lp/mm trở lên cho biết ống-cao cấp. Tỷ lệ tín hiệu-trên-nhiễu mô tả mức độ rõ ràng của hình ảnh được khuếch đại: dưới 15 hình ảnh có nhiều hạt rõ ràng, khoảng 20 hình ảnh có thể chấp nhận được để quan sát và trên 25 hình ảnh có thể thoải mái trong thời gian dài. Độ khuếch đại, được biểu thị dưới dạng số nhân, cho bạn biết ống khuếch đại ánh sáng tới bao nhiêu; con số cao hơn sẽ làm sáng mục tiêu nhưng cũng khuếch đại mức nhiễu nền, do đó, tỷ lệ khuếch đại mà không có tín hiệu{13}}trên{14}}nhiễu là tiếp thị chứ không phải thông số kỹ thuật. Một số nhà sản xuất công bố một con số giá trị nhân độ phân giải với tỷ lệ tín hiệu-trên{17}}nhiễu; con số trên 1400 thường cho thấy ống nhòm một mắt nhìn ban đêm sẽ làm hài lòng người dùng chuyên nghiệp.
Độ phóng đại, Trường nhìn và Giảm mắt
Độ phóng đại trên các thiết bị này là sự cân bằng chứ không phải là mục tiêu. Ở mức 1x, thiết bị cung cấp trường nhìn rộng và được sử dụng để quét và đi bộ; ở mức gấp 3 lần, người vận hành đạt được phạm vi tiếp cận nhưng mất nhận thức về tình huống; ở mức 5x trở lên, hình ảnh trở nên nhạy cảm với hiện tượng rung tay và thực tế cần có chân máy. Một giải pháp hữu ích cho hoạt động tuần tra an ninh và bảo vệ động vật hoang dã là một mắt nhìn ban đêm có độ phóng đại 3x đến 5x và thấu kính vật kính 42 mm đến 50 mm, giúp duy trì đồng tử thoát ra và độ sáng ở mức hợp lý trong khi vẫn có đủ tầm nhìn để nhận dạng một người ở khoảng cách 200 mét. Việc giảm mắt quan trọng hơn hầu hết người mua mong đợi: ít nhất 15 mm cho phép xem thoải mái bằng kính và miếng đệm mắt bằng cao su ngăn không cho ánh sáng của thị kính hiển thị từ bên cạnh, điều này rất quan trọng khi quan sát động vật hoang dã phản ứng với ánh sáng. Ngoài ra, hãy kiểm tra phạm vi điều chỉnh dioptre, vì kính một mắt nhìn ban đêm không có nó sẽ không thể lấy nét được đối với người điều khiển không đeo kính nhưng có thị lực không đồng đều.
Chiếu sáng hồng ngoại và hoạt động bí mật
Hầu hết các ống nhòm một mắt nhìn ban đêm đều được cung cấp-đèn chiếu sáng hồng ngoại tích hợp, thường là đèn LED 850 nm. Bước sóng này hiệu quả và rẻ tiền, đồng thời nó tạo ra ánh sáng đỏ mờ mà người quan sát cẩn thận ở cự ly gần có thể nhìn thấy. Khi cần tùy ý, một đèn chiếu sáng 940 nm bên ngoài sẽ loại bỏ ánh sáng đó với chi phí khoảng 30 đến 40 phần trăm phạm vi hiệu quả cho cùng một công suất. Góc chùm tia là nửa còn lại của phương trình: chùm tia hẹp 10 độ tập trung năng lượng để nhận dạng tầm xa, trong khi chùm sáng 30 đến 45 độ chiếu sáng một khu vực rộng để quét. Một thiết lập thực tế cho kính một mắt nhìn đêm dùng trong công tác an ninh kết hợp một chùm tia rộng để phát hiện chuyển động với một chùm tia hẹp để xác định nguyên nhân gây ra chuyển động, chuyển đổi khi quan sát phát triển. Công suất đầu ra bị giới hạn bởi các quy tắc an toàn cho mắt và đèn chiếu sáng không bao giờ được nhắm trực tiếp vào một người ở khoảng cách gần.
Xử lý vỏ, pin và hiện trường
Phần thân của thiết bị quyết định việc sử dụng thiết bị hay để trong hộp đựng. Vỏ Polycarbonate nhẹ và rẻ tiền; Thân bằng magiê và nhôm nặng hơn nhưng giữ không tốt hơn khi thiết bị được gắn trên mũ bảo hiểm hoặc giá đỡ và chúng vẫn tồn tại khi va đập có thể làm nứt vỏ nhựa. Việc lọc nitơ ngăn chặn hiện tượng sương mù bên trong khi thiết bị di chuyển từ phương tiện lạnh sang phòng ấm và đây là một trong số ít tính năng cao cấp thực sự quan trọng ở vùng khí hậu ẩm ướt ven biển. Việc lựa chọn pin cũng rất quan trọng: một pin 3V CR123A duy nhất mang lại đầu ra ổn định trong thời tiết lạnh, trong khi pin AA dễ lấy nguồn hơn nhưng lại mất điện áp nhanh chóng khi dưới nhiệt độ đóng băng. Kiểm tra số liệu thời gian chạy để biết hoạt động liên tục khi bật đèn hồng ngoại vì đó là chu kỳ hoạt động thực tế khi sử dụng tại hiện trường và xác nhận thị kính chấp nhận luồng bộ lọc tiêu chuẩn nếu bạn dự định thêm nắp vật kính hoặc bộ lọc giảm{6}}ánh sáng.
So sánh các cấu hình phổ biến
| Cấu hình | Ống | phóng đại | Phạm vi nhận dạng điển hình | sử dụng tốt nhất |
|---|---|---|---|---|
| Đơn vị quan sát đầu vào | Thế hệ 1 | 3x | 50-80 m | Vườn, khu cắm trại |
| Hiện trường một mắt | thế hệ thứ 2 | 1x-3x | 120-180 m | Động vật hoang dã, tuần tra |
| Một mắt-tầm xa | Thế hệ 2+, SNR cao | 5x | 200-250 m | Tuần tra biển, biên giới |
| Đèn starlight cao cấp | GaAs thế hệ thứ 3 | 3x-5x | 250-350 m | Khảo sát chuyên nghiệp |
| Một mắt kỹ thuật số | Cảm biến CMOS | 5x-8x | 150-250 m với hồng ngoại | Ghi âm, chia sẻ xem |
Bảng này cho thấy lý do tại sao việc kết hợp kính nhìn đêm một mắt cho nhiệm vụ lại rẻ hơn so với việc mua thông số kỹ thuật tối đa. Một thiết bị 5x Gen 3 bị lãng phí trên một khu vườn rộng 40 mét và một thiết bị 3x Gen 1 sẽ không xác định được tàu ở khoảng cách 200 mét cho dù nó có được tập trung cẩn thận đến đâu. Làm ngược lại khoảng cách nhận dạng và ánh sáng có sẵn, sau đó chọn ống và thấu kính cung cấp nó có lề.
Những Sai Lầm Cần Tránh Khi Mua Kính Nhìn Đêm Một Mắt
Sai lầm phổ biến nhất là so sánh độ phóng đại trong khi bỏ qua các số liệu ống, đó là cách người mua kết thúc với một đơn vị 8x hiển thị một trường màu xám lớn nhưng trống rỗng. Thứ hai là giả định rằng bất kỳ đèn chiếu hồng ngoại nào cũng sẽ đạt được khoảng cách được quảng cáo: phạm vi giảm mạnh khi góc chùm tia mở rộng và chùm tia lũ được trích dẫn ở 200 mét là thực tế ở 60 mét. Thứ ba là quên rằng ánh sáng xung quanh thúc đẩy hiệu suất, do đó, không thể đánh giá một mắt một mắt được thử nghiệm trong nhà dưới ánh đèn đường dưới ánh trăng non. Thứ tư là chọn một ngôi nhà không kín để sử dụng ở vùng ven biển hoặc vùng nhiệt đới, nơi sự ngưng tụ bên trong xuất hiện trong vòng vài tuần. Thứ năm là mua mà không có nắp vật kính dự phòng và nắp thị kính, vì bụi bám trên cửa sổ ống là cách nhanh nhất để làm giảm vĩnh viễn kính nhìn đêm một mắt và không thể làm sạch những hư hỏng trên hiện trường.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Sự khác biệt giữa Gen 2 và Gen 3 khi sử dụng thực tế là gì?
Gen 2 hoạt động tốt với trăng khuyết hoặc đèn hồng ngoại và nhận dạng một người ở khoảng cách 150 đến 200 mét. Gen 3 sử dụng catôt quang gali arsenide có độ nhạy-hồng ngoại gần cao hơn nhiều, do đó, nó đạt tới 250 mét trở lên chỉ dưới ánh sáng sao và ít nở hoa hơn xung quanh đèn.
Câu hỏi 2: Tôi có luôn cần đèn hồng ngoại không?
Dưới ánh trăng sáng và bầu trời rộng mở, một chiếc kính một mắt nhìn ban đêm tốt sẽ hoạt động mà không cần có kính. Dưới tán cây rậm rạp hoặc u ám dày đặc, đèn chiếu sáng là điều cần thiết. Chọn 850 nm cho phạm vi tối đa và 940 nm trong đó không được nhìn thấy ánh sáng đỏ nhạt của đèn chiếu sáng.
Câu hỏi 3: Có thể sử dụng kính nhìn đêm một mắt vào ban ngày không?
Không bao giờ thiếu tấm che ánh sáng ban ngày hoặc bộ lọc giảm{0}}ánh sáng. Ánh sáng mặt trời trực tiếp có thể phá hủy tế bào quang điện trong vòng vài giây và thiệt hại là vĩnh viễn. Giữ nắp mục tiêu đúng vị trí bất cứ khi nào thiết bị không được sử dụng.
Câu hỏi 4: Kính nhìn đêm một mắt có thể nhìn được bao xa?
Phát hiện dễ dàng hơn nhiều so với nhận dạng. Theo quy tắc làm việc, thiết bị Gen 2 phát hiện chuyển động ở khoảng cách gần gấp đôi mà nó có thể xác định được một vật thể. Trích dẫn số liệu phạm vi để nhận dạng, không phát hiện khi so sánh sản phẩm.
Câu hỏi 5: Ống nhòm một mắt kỹ thuật số có tốt hơn ống tăng cường hình ảnh không?
Kính nhìn đêm một mắt kỹ thuật số có thể ghi và chia sẻ hình ảnh, chi phí thấp hơn và không có ống bị cháy, nhưng nó thường có độ trễ cao hơn và độ nhạy kém hơn trong điều kiện ánh sáng rất yếu. Để có chất lượng quan sát thuần túy, một ống vẫn ở phía trước.
Câu hỏi 6: Tôi nên bảo quản kính một mắt nhìn đêm như thế nào?
Tháo pin, lắp nắp và bảo quản thiết bị trong hộp khô cùng với gói hút ẩm ở nhiệt độ phòng. Kiểm tra cửa sổ ống bằng bàn chải mềm trước mỗi lần sử dụng và không bao giờ lau nó bằng vải đã được sử dụng trên vỏ.
Câu hỏi 7: Ngân sách thực tế cho một đơn vị cấp trường- là bao nhiêu?
Một ống nhòm một mắt nhìn đêm Gen 2 đáng tin cậy với ống kính 40 đến 50 mm và báo cáo thử nghiệm ống sạch nằm ở phân khúc tầm trung dành cho quang học dân dụng. Chi tiêu nhiều hơn chủ yếu mua loại ống, vật liệu vỏ và chất lượng ống kính hơn là mua một loại thiết bị khác.
Phần kết luận
Chọn ống nhòm một mắt nhìn đêm có nghĩa là quyết định những gì phải được xác định, ở khoảng cách nào, dưới ánh sáng xung quanh nào -, sau đó mua ống, thấu kính và đèn chiếu sáng có thể đạt được khoảng cách đó một cách có giới hạn. So khớp 1x để quét, 3x để sử dụng tại hiện trường chung và 5x để quan sát ở phạm vi- xa, nhấn mạnh vào số liệu ống thay vì nhãn tạo và coi đèn chiếu sáng là một quyết định về phạm vi chứ không phải là một phụ kiện. Công ty TNHH Thâm Quyến Detyl Optoelectronics sản xuất ống nhòm nhìn đêm một mắt, hệ thống kẹp-và thiết bị nhiệt hạch với dữ liệu ống đã được công bố, vỏ kín và đèn chiếu sáng 940 nm tùy chọn. Hãy gửi cho chúng tôi khoảng cách quan sát, điều kiện ánh sáng xung quanh cũng như yêu cầu lắp đặt của bạn và các kỹ sư của chúng tôi sẽ đề xuất cấu hình phù hợp với nhiệm vụ với chi phí thực tế thấp nhất.
