简析夜视技术在作战中的作用

摘要：夜视技术是指在夜暗条件下，使用光电探测、信号放大和成像等技术，将人眼不能直接观察到的目标转变为可观察到的影像的技术。该技术用于增强观察者的视觉能力，以实现对目标的观察和识别。它能使人在夜间获得行动自由，使武器以及指挥、控制系统在夜间也能有效地发挥其功能。夜视器材已成为军队夜间侦察、瞄准、车辆驾驶、飞机和舰艇导航等不可缺少的装备。

关键词：夜视技术 视觉能力 夜视器材

一、夜暗对视觉的影响

人眼之所以能在昼间看清周围的景物，是因为景物反射或自身辐射的可见光（波长范围为0.39～0.76微米）作用于人眼视网膜激起了视觉。

在夜暗环境中，人眼看不见或看不清视野内目标的主要原因：一是目标的体积太小或距离太远，使其对观察者的视角太小。人眼能分辨的最小视角，昼间为60″，到了夜晚，下降大约25倍（人的夜间视觉是以降低空间分辨率为代价，使之对弱光的感受能力获得提高）。当目标对人眼的视角低于人眼空间分辨能力的最小极限时，人眼就看不见或者看不清目标了；二是目标发射或经目标表面反射光的能量太弱，低于人的视觉神经的最小敏感极限，从而引不起视觉。虽然，人眼具有一定的对夜暗的适应能力，在夜暗环境中，经过一段时间的适应，便能感受微弱的入射光。随着光照的减弱，瞳孔也随之扩大（夜暗中可达8毫米），从而允许有更多的光线进入人眼，以增大感受能力。但是，当入射光的照度低于人眼敏感极限（相当于30公里处强度为1烛光的光源所发生的光）时，因不能激起视网膜产生视觉感应，从而使人眼看不见或者看不清目标。三是目标与背景之间亮度对比度太小，使人难以从背景中区分出目标的轮廓。四是目标发射或经目标表面反射的光能主要分布在非可见光波段。

二、目标的夜间光学特征

隐蔽性是军事目标的共同属性之一。人们采取伪装规避等多种措施，竭力降低敌方了解己方目标的可能性和准确度。

夜晚，月光是经月球表面反射的阳光。在无月夜，则存在夜天微光——星光和大气辉光等。此外，海洋生物发出的荧光，使海上夜天光比陆地更强。夜天光引起的照度可达700×10-6勒克斯。夜间自然光的组成见表6-1示。由于军事目标占据一定的时空，并同自然界交换能量，在夜间自然光的照射下，其轮廓、运动状态等与周围环境的不同，仍有可能被可见光观察仪器所发现，因此，目标在任何夜间不可能处于绝对的隐匿状态。

另外，军事目标不可避免地要以电磁辐射、机械振动、扰乱植被以及扬尘、排气等方式向外界散发能量。其电磁辐射能量分布于很宽的频带之中。其中，红外线的比例最大。远距离监视军事目标的常用方法，是用相关的仪器探测目标和背景的反射的可见光和发射的红外线。

表6-1 夜间自然光的组成

三、实现夜视的途径

由于科学技术的发展，现代的夜视技术不仅可以把月光、星光和大气辉光等微光增强、转换到人眼可观察的影像。而且还可将人眼不能直接感受的红外线转换为人眼可视影像，从而实现对目标的观察和识别。

现代夜视技术及器材，主要采用以下六个方法和技术实现在夜暗条件下对目标的观察和识别：

（一）集光

采用高透过率、大入瞳、大相对孔径的光学成像系统，最大限度地接收目标反射与辐射的光能量，为随后的光电转换等过程提供尽可能强的原始信号。

（二）扩角

用物镜、目镜、显示屏将景物图像放大（实为扩大景物对人眼所张的视角），以满足人眼能分辨的最小视角的要求。用放大倍率为10的仪器进行观察时，在视网膜上所成的物像，要比人眼直接观察时增大10倍，使人仿佛感到与景物的距离缩小了10倍，从而更容易分辨细节。比如望远镜就是通过将目标“拉近”以扩大目标对人眼的视角，达到看清远距离目标的目的。

（三）转换

由于在现代科技领域中，电信号放大比光信号放大更容易实现，而且利用能产生光电效应的特殊材料进行光电转换技术日趋成熟，因此将微弱的可见光或红外信号转换成电信号，经过放大后送至荧光屏或发光二极管点阵，转换成可视图，供人眼观察。

（四）增幅

利用像增强器将微弱的光学图像的亮度增强5万倍以上，使输出的光学图像的亮度达到能适应人眼观察的水平（热成像仪中利用电子放大器将电信号增强）。

（五）图像处理

利用电子滤波器或计算机处理图像信息。例如用对比度增强、伪彩色增强等技术使目标轮廓突出、醒目，用模式识别技术识别有军事意义的目标，揭露伪装、排除干扰等。

（六）辅助照明

在目标没有自我暴露的情况下，用辅助光源照射目标，提高目标的照度，增强原始信号，以增大夜视仪的视距。例如用脉冲激光照明景物，并使夜视仪瞬时选通，可在尘雾条件下提高夜视图像的信噪比。

人们利用夜间微光和目标发射红外线这两个自然条件，创造和发展了微光夜视技术和红外夜视技术。概括起来，夜视技术的共同点是：先把来自目标的微弱的可见光或红外线信号用光电器件转换成电信号，并对电信号进行放大处理，然后用荧光屏显示出来供人眼观察，或送至光电装置（或计算机）作进一步处理，显示出经过增强处理后的目标图像。这种“光电光”的转换是夜视器材实现夜视的基本途径。

参考文献:

[1]总参军训部.军事高技术知识教材[M].出版社，1996年9月

[2]周国泰（主编）.军事高技术与高技术武器装备[M].国防大学出版社，2005年9月

[3]朱建新,刘保成,邱蜀林（主编）.现代军事技术教程[M].国防大学出版社，2001年4月