作者WaterFrog (水蛙大)
看板Military
標題Re: [新聞] 中科院全數位紅外夜視鏡
時間Sat Oct 11 18:26:09 2025
原文恕刪
原文提到的不是一般利用光放管的夜視鏡,而是熱成像儀。
一般利用光放管的夜視鏡,是吸收環境的光線(可見光或近紅外光),再利用光放管的光電
效應將光線增強(調亮)後再顯示出來。
https://www.youtube.com/watch?v=TMCNTHMBgak
熱成像儀則是接收物體發出的紅外輻射,再藉由處理器(晶片)把影像顯示出來
https://www.youtube.com/watch?v=pZakTbmzTKk
由於利用光放管的夜視鏡是吸收環境的光線,所以當環境是全黑的情況,夜視鏡能夠看到
畫面是一片黑或是一堆雜訊點
https://youtu.be/UAeJHAFjwPM?si=y7xPDXOG_7mAmY87&t=1000
像是上面影片中的PVS-31a,遇到全黑的情況,畫面就是一片雜訊
解決方式主要是增加光線,無論是空投紅外光照明彈亦或是像BNVD-1531一樣增設紅外照明
,以額外的光源照亮環境,讓目標顯現出來。只不過這樣做在大家都有夜視鏡的情況下無
異於暴露在敵人的視野中
(而且在夜視鏡增設紅外照明也會增加夜視鏡重量,增加士兵負擔,而這也是當初面向特戰
單位的PVS-31a沒有加裝照明的原因之一,而面向民用的BNVD-1531就沒有這個限制)
而熱成像儀則沒有這個困擾,因為基本上任何物體都會散發紅外輻射(遠紅外光),所以只
要接收目標的紅外輻射,就可以知道物體在那
https://youtu.be/UAeJHAFjwPM?si=nb1bjO9rkuwob05C&t=1152
所以在PVS-31a無法使用的情況下,熱成像儀卻可以穿透黑暗,看到有人在走動
只是熱成像儀也是有缺點,除了大師提到的畫面延遲,真正最大的問題是敵我辨識
如同上面影片中提到,熱成像儀可以在一片漆黑起霧的情況下看到有人在走動,但是問題
是你怎麼知道那個人是敵是友,還是一般的平民?
不像光放管的夜視鏡主要還是以吸收可見光為主,所以臂章甚至是服裝的迷彩還勉強看的
到,熱成像儀只能看到人的形狀,所以在戰場上還需要其他辨認方式才能分辨敵我
目前我不清楚科科院要怎麼解決這個問題。而美軍的解法是將光放管和熱成像儀融合在一
起,也就是ENVG-B夜視鏡
https://youtu.be/1iDkVasHZog?si=cmHlwhIRe9PIqftM&t=100
ENVG-B夜視鏡大家比較熟悉的是利用AR將目標輪廓(外緣)增強,比較少人知道的是它也是
光放管和熱成像儀一體的設計。這樣做可以利用各自優點補足缺點,當然價格不低。
另外wahaha99的方法,也就是增加ISO值在部分微光場景可行,但是面對只有星光和月光的
情況下就沒有太大用處
https://youtu.be/UAeJHAFjwPM?si=AK7D82_qvSTAs3oC&t=120
同樣的影片,主持人有把攝影機的ISO開到最大,在室內有蠟蠋光的情況下還可以看到室內
畫面,但移到室外沒啥燈光的樹林情況,就只能看到樹林黑影和星光
所以在面對室外場景,還是得用光放管或是熱成像才比較可行
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1F:→ wahaha99 : 我懷疑這個影片有沒有正確的設置相機, 10/11 18:36
2F:→ wahaha99 : 好比說光圈有沒有設置正確, 以及相機的實際型號 10/11 18:37
3F:→ wahaha99 : 能力也不明 10/11 18:37
4F:→ wahaha99 : 我提供的影片是實際在星光下拍攝啊, 在ISO超過20萬 10/11 18:38
5F:→ wahaha99 : 後整個場景都很清楚 10/11 18:38
你提供的影片其實多少都有其他光源,像是你文章的第一個影片
https://www.youtube.com/watch?v=JjWqI7kfrUM
其實畫面正中央就有篝火提供額外的照明
第二個影片更明顯,左右側以及後方都有城鎮和發電廠的燈光,中間的鐵架也有
https://www.youtube.com/watch?v=RkNZNcV-Th8
你本文下方提到的影片就更不用講,基本上都離不開城市的背景光源和室內光源。一般的
攝影機還是需要一些光源才可以拍的出畫面
唯一例外的是X27彩色夜視儀,廠商拍出來的影片確實很強,只是不確定體積能不能跟傳統
的PVS-14或PVS-31類似,不然就只能當車載或是駐地設備
6F:→ wahaha99 : 當然, 你要說樹林下可能真的沒用, 因為連那點星光 10/11 18:38
7F:→ wahaha99 : 也會被遮蓋掉, 這點光放管好不到哪去的 10/11 18:38
8F:→ wahaha99 : (尤其是舊世代的光放管) 10/11 18:43
以前世代的光放管的確會有這個問題,不過現今第三代光放管的成像效果已經不差
https://www.youtube.com/watch?v=UgZvLvQuyEY
順道一提,上面影片中最後一段的攝影機,官方自己拍出來的影片展示是這樣
https://youtu.be/34TyMJP0Xcg?si=rLw-9MEvxDvFNAK_&t=29
我猜 SIONYX 官方拍的時候應該是在月光和星光都有的情況,所以拍出來效果不差
只能說在沒啥光的情況下,夜視鏡的效果還是遠勝一般攝影機
10F:→ wahaha99 : 像這篇是用不同快門 就會得到差異很大的亮度 10/11 18:48
11F:→ wahaha99 : 你拉到3:02秒看 1/50s 亮的跟白天似的 10/11 18:50
12F:→ wahaha99 : 那是50fps 20ms延遲 10/11 18:51
13F:→ wahaha99 : 這還是講究還原畫質的數位相機 如果接受犧牲畫質 10/11 18:54
14F:→ wahaha99 : 還能將低亮度的畫面用數位演算法拉上來 10/11 18:54
15F:推 ryannieh : 全數位化下敵我辨識反而好辦:數位微光夜視連顏色都 10/11 18:56
16F:→ ryannieh : 看得到,解像度也高得多,而數位化下影像融合比較容 10/11 18:56
17F:→ ryannieh : 易,所以多個影像感測器合起來可以看到的細節更多, 10/11 18:56
18F:→ ryannieh : 辨識會比較容易 10/11 18:56
就如同我上面提到的ENVG-B,直接拿2個系統融合,各取所長
19F:→ fatcat0423 : 市面上常見的數位夜視基本上都還是卡在延遲、視角 10/11 19:05
20F:→ fatcat0423 : 、遠近對焦速度 10/11 19:05
21F:→ fatcat0423 : 但的確有比沒有好 1>0 10/11 19:05
22F:→ fatcat0423 : 使用情境也有差異 一般特戰跑上跑下戰術動作切換需 10/11 19:09
23F:→ fatcat0423 : 求高 但是一般定點監視根本不用太高的反應要求 10/11 19:09
一般駐點或是車載設備,因為沒有太多體積和重量限制,所以可以放大體積和重量來塞設
備,即便是像遙控槍塔用的熱成像儀,同一個時代的成像效果通常都比較好,更不用提裝
在戰車或是大型UAV上面的儀器
24F:推 bunjie : 夜視鏡真的要用到跑來跑去的應用 大概已經到敵軍登 10/11 19:27
25F:→ bunjie : 陸的巷戰了 10/11 19:27
26F:→ bunjie : 所以前面我才提到數位夜視鏡定點監視已經蠻好用了 10/11 19:27
27F:推 vt1009 : 難怪以前看美國邊境警察抓偷渡客,直升機駕駛用IR 10/11 19:28
28F:→ vt1009 : 攝影機指揮徒步警察包圍偷渡客,突然說我不知道那 10/11 19:28
29F:→ vt1009 : 是你們還是偷渡客,徒步警察對一頭霧水的攝影師說 10/11 19:28
30F:→ vt1009 : 人蛇集團也會準備無線電截聽警察頻率,拿著無線電 10/11 19:28
31F:→ vt1009 : 動作很像警察,加上高度高畫面很模糊 10/11 19:28
針對這個問題,美軍是用紅外線辨識燈(裝在頭盔後上方)來讓空中單位辨認敵我
不過警察好像除了SWAT,一般單位好像就沒有類似的方法來辨認
.
※ 編輯: WaterFrog (223.139.172.54 臺灣), 10/11/2025 21:46:12
32F:推 nanozako : 記得紅外線另外一個問題是,玻璃後面的人看不到 10/11 21:24
基本上只要紅外線隱蔽(偽裝網、能夠吸收紅外輻射的衣物)做得好,熱成像儀其實不好發
輝能力。不過這也適用於面臨光學偽裝做得好,夜視鏡也不一定管用
.
※ 編輯: WaterFrog (223.139.172.54 臺灣), 10/11/2025 21:51:05
33F:推 kuroro94 : 熱心而有趣的原理解說 看到有趣的東西了 謝蛙大 10/11 22:04
34F:→ wahaha99 : 不過我們部隊就是啥也沒有, 只差沒拿牛屎塗眼睛了 10/11 22:08
35F:→ wahaha99 : 要是有二代夜視鏡可以用我也不至於說有數位相機都 10/11 22:09
36F:→ wahaha99 : 比較好 10/11 22:09
雖然光放管受到ITAR管制,但是會搞到連光放管數量都不夠的原因,我覺得主要還是國軍
(尤其是陸軍)本身不重視這一塊發展,沒有想過要怎麼加強這一塊能力
像是對面,即便算是管制名單的前列,但人家還是會想辦法搞到足夠數量的光放管用於反
向研發。而陸軍在這一塊感覺沒上多少心思處理。
37F:推 chyx741021 : 感謝解說 10/11 22:10
38F:推 balien99 : 敵我辨識?幾十塊的貼布就能做到的事情 10/11 23:58
39F:推 balien99 : 敵我識別章連蝦皮都買得到 10/12 00:04
問題是要確保臂章在熱成像儀的畫面中有特殊性,例如:臂章可以吸收更多紅外輻射,讓臂
章在畫面中保持全黑或深灰。而且使用久了效果可能會退化。
比較可行的方法除了我上面說的多個系統整合,加強辨識,還有個方法是利用紅外線辨識
燈,利用不同閃爍頻率來辨識。雖然紅外線辨識燈主要是近紅外線,不過調整一下光譜應
該是辦的到
※ 編輯: WaterFrog (223.139.172.54 臺灣), 10/12/2025 00:17:24
40F:→ ryannieh : 影像延遲不是IR的問題,而是數位系統的問題。ENVG B 10/12 00:44
41F:→ ryannieh : 也不是真的影像融合,它就是個半數位系統去兼顧兩個 10/12 00:44
42F:→ ryannieh : 系統的優點而已 10/12 00:44
43F:推 kkttaipeityy: w大拿來舉例的都是全片幅相機阿,夜間拍攝效果很不 10/12 06:22
44F:→ kkttaipeityy: 錯是當然。但Sigma FP已經是目前最小的全片幅相機 10/12 06:22
45F:→ kkttaipeityy: ,在搭配35 F1.4鏡頭後的大小顯然不適合黏在士兵頭 10/12 06:22
46F:→ kkttaipeityy: 上啊啊啊XD 10/12 06:22
47F:→ kkttaipeityy: 全片幅相機對標的是武器站/哨站光電頭,夜視鏡尺寸 10/12 06:24
48F:→ kkttaipeityy: 的CMOS應該不大於1吋,1吋卡片機的夜間拍攝效果就 10/12 06:24
49F:→ kkttaipeityy: 很差了 10/12 06:24
50F:推 MartianIT : 1吋沒關係 像素大一點夜視效果比較好 特別是QE>80% 10/12 08:33
51F:推 balien99 : 需要什麼特殊性,講一堆唬爛功能繞一大圈以為自己 10/12 13:44
52F:→ balien99 : 很專業喔,超簡單的敵我識別裝置幾十塊就解決的事情 10/12 13:44
53F:→ balien99 : 在那邊繞來繞去的,笑死~滿黃埔醬缸的 10/12 13:45
54F:→ balien99 : 那種感覺 10/12 13:45