玩过《和平精英》的小伙伴一定知道夜视仪，那你知道夜视仪的工作原理吗？

主动红外夜视仪由红外探照灯和红外观察镜组成。红外探照灯就像一支手电筒，它发射出人眼不可见的近红外光（波长范围为0.9-1.2微米），照射被观察的景物。红外观察镜的功能是将被照景物的反射光所形成的红外图像，转变成为人眼可见的图像。

红外观察镜主要由物镜（由若干个透镜组合而成的一个透镜组，可提高光学质量）、变像管（像管的一种，能使不可见的图像，如红外像、紫外像或X射线像，变成可见光波段的像）和目镜（用来观察前方光学系统所成图像的光学器件）组成。

由于这种夜视仪需要由探照灯发射红外光照射景物，所以称为主动夜视仪。

它的工作原理是通过物镜接收被照景物反射回来的红外光，再用变像管实现光学图像转换，最后人眼在目镜中看到转换后的图像。它的优点是目标亮度强、场景反差大、成像清晰、价格低廉。

但是由于使用者需要携带红外光源，因而隐蔽性较差，在军事作战中容易暴露。

人们常用“伸手不见五指”来形容漆黑的夜晚，但其实在自然界的黑暗中还存在着微光（月光、星光以及天空的气体辉光）。

微光夜视仪就是凭借微弱的自然光，进而达到夜视效果的一种夜视仪。

微光夜视仪原理，图片来源《Armasight PVS7 Night Vision Goggles Generation 3 Alpha》

微光夜视仪通过影像增强器将微光下的景象转换为电子图像，再将电子图像转为人眼可视图像。

微光夜视仪的物镜用于接收自然界中微弱的景物图像，并把图像投射到图像增强管。

图像增强管将景物图像转换成不同电子数量的空间分布，电子打在图像增强管后端的荧光屏上再放出大量可见光光子。

这样荧光屏上显示图像的光就会增强许多倍，实现了人眼观察微光条件下的景物，从而达到夜视效果。

GPNVG-18微光夜视仪，图片来源《兵器》，作者：王鹏飞

与主动红外夜视仪相比，微光夜视仪重量轻、体积小、图像清晰。由于微光夜视仪不需要红外探照灯，克服了主动红外夜视仪易于暴露的弱点，更适合军事作战需要，在作战领域逐步取代了主动式红外夜视仪。微光夜视仪可作为轻武器瞄准镜、夜间驾驶仪使用，也常常用作头盔夜视镜。

但是，微光夜视仪只能在有月光或星光而无烟雾的夜间工作，并且微光夜视仪的可视距离要受到微光亮度影响。

红外热成像仪与微光夜视仪一样，工作时也不需要附加的主动光源，它是通过接收景物自身发出的红外线来成像。

温度在绝对零度（约等于-273.15℃）以上的任何物体都会存在热辐射，其中包括红外线。

由于物体的温度不同，发射出来的红外线波长和强度也各不相同。红外热成像仪利用这种特性，通过对物体散发的红外线进行光电转换，把红外图像转变为人眼可见的图像。

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红外热成像夜视仪原理 图片来源：《How Does Night Vision Work》

和其他夜视仪相比，红外热成像仪不仅探测距离远，而且无论在浑浊空气中，还是烟雾、雨、雪等环境下，都具有较强的观察能力。

在军事作战中，红外热成像仪可以作为瞄准的工具，不会因爆炸产生的烟尘而影响夜视效果，可以在复杂、恶劣的环境中使用。

在消防灭火时，利用红外热成像仪可以在烟雾弥漫的火场中准确找到火源的位置。在疫情防范工作中广泛使用的热成像测温筛检仪，也是应用了红外热成像仪的原理，实现了多目标、远距离、无接触体温检测。

随着夜视技术的快速发展，科学家们已经研究开发出了能够还原真实颜色的彩色夜视仪、仿生夜视仪等新产品。相信在不远的将来，我们可以战胜黑暗，拥有一个多彩的夜晚。