La technologie de vision nocturne a révolutionné notre façon de voir dans l’obscurité. Il existe trois principaux types de vision nocturne : l'intensificateur d'image, l'imagerie thermique et la vision nocturne numérique. Chaque type a ses propres caractéristiques et avantages.
UN. Trois principaux types de vision nocturne
B. Spécifications de l'intensificateur d'image, de l'imagerie thermique, de la vision nocturne numérique
C. Comparaison de trois types
UN. Trois principaux types de vision nocturne
B. Spécifications de l'intensificateur d'image, de l'imagerie thermique, de la vision nocturne numérique
1. Intensificateur d'image (IIT) :
Les tubes d'approvisionnement militaire sont jugés par un contrat "Omnibus" (OMNI) pour leurs spécifications minimales. Le contrat OMNI actuel prévoit les spécifications suivantes :
FOM : 1600+
RSB : 25+
PL/MM : 64+
Sensibilité de la photocathode : 2000+
Gain de luminance : 25 000 à 110 000
HALO: <1.0
EBI : <2.5
25+ SNR : moyen
30+ SNR : bon
35+ SNR : Excellent
Gain de 50 à 60 000 : utilisable/acceptable
Gain de 60 000+ : bon
Vous êtes confus par un grand nombre de données et de chiffres ? Alors le tableau de points suivant peut vous aider.
Limites de la génération 1 :
-la portée utile maximale est d'environ 75 mètres selon la nuit. Un bon appareil Gen 3 est capable de parcourir plusieurs centaines de mètres, même dans des conditions de faible luminosité.
-images de résolution inférieure, plus statiques/bruit dans les images, moins lumineuses.
-incapacité de fonctionner « passivement » - La génération 1 s'appuie sur des éclairages infrarouges intégrés qui sont toujours allumés, ce qui rend l'utilisateur très visible.toute personne utilisant un autre appareil de vision nocturne.
-champ de vision plus petit en raison d'une image déformée sur un tiers extérieur du champ de vision.
-durée de vie de la batterie plus courte.
-plus sensible au «blooming» - qui est une distorsion de l'image causée par une lumière excessive.
-Les monoculaires Gen 1 n'ont pas la polyvalence des générations supérieures. Exemples : adaptation aux lunettes de visée, aux lunettes d'observation et à la capacité de montage d'armes.
-une espérance de vie plus courte. Gen 1 : environ 1 500 heures, Gen 2 : environ 5 000 heures, Gen 3 plus de 10 000 heures.
Gén2:
Les améliorations majeures par rapport à la génération 1 sont les suivantes :
-portée utile beaucoup plus longue, dans la zone de 200 mètres selon le modèle.
-meilleure résolution, images plus propres, plus lumineuses.
-la capacité de fonctionner "passivement" sans avoir besoin d'un éclairage IR.
-Champ de vision complet-pas d'image déformée sur un tiers extérieur de la zone de visualisation.
-durée de vie de la batterie plus longue
-moins sensible à la « floraison » ou à la distorsion de l'image causée par la lumière par rapport à la génération 1.
-Les monoculaires Gen 2 ont une plus grande polyvalence grâce à une durabilité et une adaptabilité accrues.
-Durée de vie 3 fois plus longue que la Gen 1 et meilleure fiabilité.
Génération 3:
-les plus longues portées, dans la gamme de 300 mètres et plus selon le modèle et les conditions.
-meilleure résolution, images les plus propres et les plus lumineuses.
-meilleures performances en basse lumière.
-une capacité encore plus grande pour un fonctionnement complètement « passif » - fonctionnant sans utiliser d'éclairage IR/opération secrète.
-Les tubes image automatiques Gen 3 permettent un fonctionnement dans TOUTES les conditions d'éclairage. Réduction significative de la « floraison ».
- Meilleure polyvalence grâce à de meilleures performances lors de l'utilisation avec des lentilles grossissantes, des lunettes, des adaptateurs de caméra et d'autres accessoires de vision nocturne.
-espérance de vie la plus longue de plus de 10 000 heures et meilleure fiabilité/durabilité.
Gén4:
C’est une question délicate car techniquement, il n’existe pas vraiment de classification Gen 4, selon l’armée américaine. Lors de son introduction initiale, l’armée américaine a reconnu la classification technologique Gen 4. Cependant, après avoir testé la fiabilité et la durée de vie de la Gen 4, l'armée a déterminé que cette technologie ne répondait pas à ses exigences strictes et a donc renoncé à la définition de la Gen 4. Aujourd'hui, certaines entreprises utilisent le terme « Gen 4 » comme stratagème marketing pour affirmer qu'il s'agit de la meilleure image. Alors, qu’est-ce que cela signifie pour quelqu’un qui recherche le meilleur équipement possible ? Il existe une nouvelle technologie similaire à la Gen 4, elle s'appelle « Unfilmed » ou « Filmless Gen 3 ». C'est ce que l'armée utilise beaucoup maintenant, et il est toujours classé comme Gen 3, mais il a la même fonctionnalité sans film et de meilleures performances que le Gen 4, avec la fiabilité d'un Gen 3.
2. Imagerie thermique :
Le pas de pixel est la distance entre les centres de deux pixels d'un microbolomètre. Dans les capteurs d’imagerie thermique, elle est mesurée en microns (µm).
Le facteur de remplissage est le rapport entre la surface sensible de tous les pixels et la surface totale des pixels. Les capteurs avec un facteur de remplissage plus élevé peuvent absorber une plus grande quantité d'énergie.
La valeur du grossissement indique combien de fois l'image observée (à l'aide du dispositif optique) est plus grande que l'objet observé à l'œil nu.
Dépendances du grossissement :
Plus la distance focale de l'objectif et la taille de l'écran sont élevées, plus le grossissement est élevé.
Plus la distance focale de l'oculaire et la taille du capteur sont élevées, plus le grossissement est faible.
Le champ de vision définit la taille de l'espace qui peut être visualisé à travers le dispositif optique à une distance définie. Le champ de vision est généralement indiqué en degrés (le champ de vision angulaire est indiqué ci-dessous dans l'image par 2Ѡ) ou en mètres pour une distance spécifique (M) (généralement 100 M) par rapport à l'objet observé (le champ de vision linéaire est indiqué par A dans l'image).
Le champ de vision d'un appareil de vision nocturne numérique est défini par la distance focale de l'objectif (objectif f) et la taille physique du capteur (B). À des fins de calcul, ils utilisent généralement la largeur (taille horizontale) comme taille physique du capteur et, dans le résultat, ils obtiennent le champ de vision horizontal :
Si la taille du capteur vertical ou la taille du capteur diagonal sont connues, il est possible de calculer le champ de vision vertical ou diagonal de la même manière.
Plus le champ de vision est large, plus l'observation est confortable car il n'est pas nécessaire de déplacer constamment l'appareil pour visualiser la partie ou l'espace nécessaire.
Il est important de comprendre que le champ de vision est inversement proportionnel au grossissement, ce qui signifie que lorsque le grossissement augmente, le champ de vision diminue. C'est une des raisons pour lesquelles les systèmes infrarouges (imageurs thermiques notamment) à fort grossissement ne sont pas fabriqués. Dans le même temps, il est important de comprendre qu'une augmentation du champ de vision entraîne une diminution de la portée de détection et de reconnaissance.
Dépendance du champ de vision :
La plus grande taille du capteur ou la plus petite distance focale de l'objectif, le champ de vision angulaire plus large.
Fréquence d'images
La fréquence d’images est l’une des principales caractéristiques d’un appareil d’imagerie thermique. Du point de vue de l’utilisateur, il s’agit du nombre d’images affichées à l’écran en une seconde. Ceest généralement mesuré en Hertz (Hz), où 1 Hz est égal à 1 image par seconde. Plus la valeur de fréquence d'images est élevée, moins l'effet de décalage de l'image produite par la caméra thermique par rapport à la scène réelle est visible. L'observation de scènes dynamiques avec une caméra thermique dotée d'une fréquence de 9 ips montre une image floue et les mouvements des objets peuvent sembler lents et « saccadés ». Au contraire, plus le frame rate est élevé, plus le rendu des scènes dynamiques sera fluide.
3. Vision nocturne numérique :
Le grossissement, la résolution, la sensibilité et le champ de vision sont les mêmes que ci-dessus.
Afin de caractériser la sensibilité des caméras vidéo numériques, on utilise souvent le paramètre de niveau d'éclairement minimal sur l'objet observé lorsque l'appareil est encore capable de produire une image.
Cette définition est la plus adaptée aux appareils numériques fonctionnant dans le domaine visible du spectre. Pour les plages visibles, une unité de mesure de sensibilité est une unité de lumière – « lux ».
La sensibilité d'un appareil dépend des paramètres suivants :
-Puissance de collecte de lumière et qualité de l'objectif
-Paramètres du capteur – taille physique, son type et sa sensibilité
-Paramètres d'affichage – luminosité et contraste, résolution
-Algorithmes de traitement du signal
-Qualité des solutions de circuits électriques mises en œuvre dans l'appareil
Rapports:
Plus le pouvoir de collecte de lumière de l'objectif est élevé (augmente lorsque la pupille d'entrée est augmentée et la distance focale est diminuée), plus la sensibilité globale de l'appareil est élevée.
Plus l’objectif utilise de lentilles, plus la puissance de collecte de lumière et la sensibilité de l’appareil sont faibles.
Plus les coefficients de transmission optique des lentilles constituant l'objectif sont élevés, plus la sensibilité est élevée. 
Le dégagement oculaire est la distance entre la surface externe de la dernière lentille de l’oculaire et le plan dans lequel se trouve l’œil de l’observateur lorsque l’image observée est optimale (champ de vision le plus grand possible, distorsions minimes). Ce paramètre est très important pour les viseurs d'armes, où le dégagement oculaire doit être d'au moins 50 mm (optimal 80-100 mm). De telles valeurs de dégagement oculaire sont nécessaires pour éviter de blesser l'observateur à cause du recul lors du tir. Dans les dispositifs de vision nocturne, le dégagement oculaire est généralement égal à la longueur de la protection des yeux qui est nécessaire pour masquer l'éclairage du tube ou de l'écran intensificateur d'image.
Distance de détection – la distance maximale entre l'appareil d'observation et un objet (généralement un homme) qui peut être détecté à l'aide de l'appareil.
Distance de reconnaissance – la distance maximale à laquelle l'observateur peut reconnaître le type d'objet observé (humain, animal, bâtiment, etc.).
C. Comparaison de trois types
Sachant que vous êtes déjà épuisé par l’étude des différents paramètres, nous listons une fiche claire pour vous aider à distinguer ces trois types. Quel est le meilleur ? Cela dépend des circonstances. Habituellement, l'intensificateur d'image est destiné à un usage militaire pour sa fonction complète. Le thermalisme est destiné à la chasse. Et le numérique est destiné à la collecte de preuves policières pour sa vidéo supportable.
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