ナイトビジョンの世代

ナイトビジョンとは、夜間(若しくは光の少ない状況下で)周囲光(月や星の光、夜光等)を増幅して視界を得る機器です。 光増幅式ナイトビジョンとも言います。 そのわずかな光を増幅する能力には差がありそれを世代 “Gen.” として区分しています。 世代には第1世代から第3世代(第4世代)まであり数字が上がるほど暗視性能(光の増幅力)は上がります。

この世代とはその製品にどのタイプの光増幅菅が使われているかによって決まります。 この光増幅菅(The image intensifier tube) こそがナイトビジョンの 心臓部であり、もっともお金がかかるところです。

増幅菅世代 – 光倍増率

第0世代 – ~100倍

歴史上、最初のナイトビジョンです。 第2次大戦でドイツ軍やアメリカ軍などが開発し実戦にも投入されました。

第1世代 : ~1,000倍

第1世代はナイトビジョンの中で世界的に最も人気のある世代です。 基本的な原理を使用することによって第1世代でありながら周囲光を最大数千倍まで増幅させ視界を確保します。 この世代は基本性能と価格のバランスが取れた非常に人気のあるモデルです。 ただし下記述のような点もあります。

  • 電源を入れた直後、画像がチラついたり、ノイズが発生する場合がある。
  • 視野の周辺部がボケたり歪んで見える。 幾何学歪みと呼ばれるものです。
  • 視界内に黒い点(Black Spots)が高世代より多い。
  • 電源をオフした後でもグリーンライトがしばらくの間つづく。

第2世代 : 10,000倍~

第2世代は主に警察当局や専門的用途で使用されています。 価格的には第1世代に比べ千数百ドル以上高くなります。  第1世代と最も違う点は一般的にMCPと呼ばれるマイクロチャンネルプレートが追加されていることです。  MCPは電子増幅装置として光電陰極の裏に直接取り付けあります。  MCPは数百ものガラス短管を束ねたものから構成されています。 電子がこれらのガラス菅を通り抜ける際、さらに多くの電子を放出します。  このプロセスの追加により第1世代よりよりクリアーでシャープな画像を得ることができます。  ノイズやブラックスポットも第1世代より軽減されいます。

第3世代 : 30,000倍~

第3世代 ガリウム砒素(gallium arsenide)と呼ばれるセンシティブな化学物質を光電陰極板に使用することによって、第2世代よりさらに明るくシャープなイメージを提供します。 また、イオンバリアーフィルムにより増幅菅の寿命を延ばしています。 極めて少ない光量下でも完璧な視野が得られます。 

米国産の第3世代は購入できませんが、米国産以外の第3世代は購入できる製品もあります。

ナイトビジョンの原理

  • 対物レンズ (Front Lens)
  •  光電極管 (Photocathode Tube)
  • マイクロチャンネルプレート (Microchannel Plate)
  • 高圧電源供給 (High Voltage Power Supply)
  • 燐光体膜 (Phosphorus Screen)
  • 接眼レンズ (Eyepiece)
暗視ビジョンは数種類のメイン部品から構成されています。 ①対物レンズ、②光電極間、③光増幅菅とその④電源供給などです。 暗視装置は星明り月明かりもしくは赤外線などの周囲光を集めます。 光子となった光は③光電陰極菅へ送られ光子から電子へ変換されます。 そこで電子は電気的化学的な工程を経てその数を劇的に増やします。 増幅された電子は目視可能な光として⑤燐光体膜に映し出されその映像を⑥接眼レンズで見る仕組みです。 増幅された映像は緑色に見えます。 ホワイトフォスワー(White Phospher)搭載器は白/黒色に見えます。

光増幅型ナイトビジョンの主な特徴

優位点

  • 視野全体が明るく見える
  • 細部までよく見える
  • 操作が非常に簡単
  • 価格帯が安価な物から高額なものまで豊富

劣位点

  • 最低でも月明かり、星明り、夜光などある程度の周囲光が必要(IRを使用すれば完全な暗闇でも見える)
  • 霧や煙に弱い。 濃い煙を通して見ることはできない
  • IRを使用すると他者のナイトビジョンから発見される
  • 完全な暗闇での視野確保はIRの性能に左右される
  • ブラックスポットという黒点がある