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超级干货,黑暗中的眼睛:浅谈全景夜视仪的那些基础知识
2020-08-19 作者:墨鱼人

漫谈全景夜视仪基础知识


在低光环境下作战或者看清目标,大多数人会选择pvs-14这类单筒夜视仪或者pvs 7这类双目单筒夜视仪。在预算更充裕的情况下,则可以使用双筒夜视仪。


这类夜视仪由于包含两个图像增强管,从而双目可以将视野叠加,从而可以得到立体图像视野。双目夜视仪可以提供更为出色的夜视视野,但是并不能增加视野的大小。为了获得比双目夜视更好的夜视感受和更宽阔的夜视视野,这就涉及到了本文的主角:全景夜视仪,也就是我们常说的四眼夜视仪。


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我们没文化的就是喜欢四眼的


全景夜视仪(Panoramic Night Vision Goggles  PNVG)常规的夜视仪,无论是单筒还是双筒,往往都只能提供40°的视野。由于双筒夜视的夜视图像在实际使用中会出现人眼将图像合成。从而人眼只会看见一个夜视图像,因此并无增加夜视视野的作用。


全景夜视仪基本可以看做是是一组双目夜视仪,但是两边又多了一组镜筒。因此,某些人认为可以在常规的双目夜视仪边上举两个单眼望远镜来模拟全景夜视的效果。但实际上,这并不能非常好的模拟其效果。

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模拟全景夜视的效果,本图中,使用者完美的错过了左侧pvs-14的出瞳距离,pvs14距离射手眼睛太近了
微信图片_20200817213224.jpg由于使用者仍然只能获得40°的夜视主视野,加上边上附加的两个望远镜,则会形成下图的视野。


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但实际上,全景夜视仪的视野并不是分离的。为了得到连贯的视野,全景夜视仪的结构相当紧凑,而两块目镜被切除了一小部分,并将两块目镜紧密的放置,从而两个夜视视野进行合并,这个方式则叫做目镜融合




全景夜视仪的视野如下图:

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在人眼对视野进行合成后,实际的夜视视野看起来就像是一个豆荚。

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ANVIS10全景夜视仪的目镜

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双筒夜视和全景夜视的目镜

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  全景夜视仪的起源和演化  


一开始时,全景夜视仪的研制是为了让飞行员在夜间飞行任务中得到更大的视野。和常规的夜视仪相比,全景夜视仪可以提供更大的视野。常规的夜视仪只有40°的视场,而全景夜视仪则可以提供97°的视场。因此,使用常规的夜视仪需要频繁地扭动头部以看到周围环境的情况。但是全景夜视仪则可以减少摆动头部的范围。
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ANVIS10是一种典型的航空用全景夜视仪,其质量为22oz,和地面部队使用的全景夜视仪相比,质量更轻。


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使用ANVIS 10的A10飞行员


而L3则开发了地面部队使用的全景夜视仪----GPNVG18。和航空用的全景夜视仪ANVIS10相比,其强度更高,但是质量也更大。

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 多目即正义?

毫无疑问,全景夜视仪的视野优于双目夜视仪,但是其同样存在不少的缺陷。大部分常规夜视仪设有一个旋钮用于调节屈光度。然而全景夜视仪无法通过旋钮快速调节屈光度。

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由于全景夜视仪的目镜结构,无法设计屈光度调节旋钮。另外,全景夜视仪一开始的使用者多为飞行员,飞行员的视力较好,并不需要这个功能,相反,他们更希望有更宽广的视野。因此,这个问题对他们来说,并不是一个大问题。但是,对于常规的作战部队来说,这个问题则更为重要。因此,GPNVG-18和ANVIS10中配有目镜罩,用来调节屈光度,其标准屈光度为-0.5。这样的设计影响了调节的范围和调节的便捷度。

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对于全景夜视仪,由于尺寸更为紧凑,其使用的图像增强管也为专用的图像增强管。一旦图像增强管受到损伤,寻找替换件会相当麻烦。


下图为ANVIS10的增强管。由于ANVIS10已经停产,寻找用于替换的后备件也变得难上加难。



而且全景夜视仪的价格偏高,一具 GPNVG-18的价格大约为40000美元,而ANVIS-10售价在15000美元左右。毕竟全景夜视仪需要四个图像增强管,而每个图像增强管的价格就超过2000美元(L3的白磷图像增强管价格为3000美元,四个为12000美元),再考虑光学镜片组以及外壳,电池等组件,价格相当昂贵。


全景夜视仪的使用局限性较大。大部分战斗中,士兵往往会使用更轻便的PVS-14或PVS-31。在常规的战斗中,对宽广视野的需求并没有想象中那么大。只有在cqb战斗中,才会需要这种视野宽广的全景夜视仪。另外,全景夜视仪的质量也偏大。对脖子的负担也较大。因此,在实际战斗中,使用并不多。

另外,全景夜视仪占据的视野范围更大。也就是说,当使用单筒或双筒夜视仪时,你可以转动眼球从夜视仪的边缘看见周围的实际环境。但是在全景夜视仪上就无法做到,必须把整个夜视仪上翻才能看见周围的环境。


当然,这个并不是一个明显的缺点。注意周围环境的能力在单目夜视仪上较为重要。由于单目夜视无法形成立体图像,使用者可能会缺乏距离感。所以需要看一下周围的环境弥补这个问题。而双目和四目由于可形成立体图像,使用者不需要担心距离感的问题。


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使用感受 

使用全景夜视仪进行射击的感受和使用常规夜视仪进行射击的感觉类似,所有使用夜视射击的要领和方法仍然适用。主要的不同点在于射手可以获得更大的视野。

全景夜视仪的质量相当大,其质量约为PVS31质量的二倍,但是和一对PVS-14所组成的双目夜视仪的质量相近。一具GPNVG-18的质量28.1oz(约为796.6g)。

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PAS-29 COTI(Clip-On Thermal Imagers)同样可在全景夜视仪上使用。

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上图中,全景夜视仪的每个镜头上都安装了一个PAS-29 COTI,但由于人眼的视野合成,使用者只需要在最左侧、最右侧以及中间的一个镜头前安装PAS-29 COTI,即可在所有视野中获得热成像功能。第四个COTI并不会起到增益效果。

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PAS-29的热成像效果

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在全景夜视仪上安装一个PAS-29 COTI


由于使用了白磷增强管,这具GPNVG-18的视野的颜色并不是绿色。

微信图片_20200817213440.jpg在使用全景夜视仪进行瞄准时,武器的瞄具和夜视仪配合良好。而全景夜视仪弥补了常规夜视仪的缺陷。由于全景夜视仪可以提供更大的视野,射手不需要将夜视仪的视野离开瞄具即可看见周围的环境。


下图是射手未正确调节全景夜视仪时可在夜视仪中看见的影像:



全景夜视仪的典型例子:GPNVG-18


这具GPNVG-18属于一个当地的救援队。下图是安放GPNVG的软垫箱,软垫箱盖内有空间储存夜视仪使用的电池以及可给半边全景夜视仪使用的电池。而GPNVG-18本体则安放在一个硬盒中。



存放GPNVG的硬盒设有一个腰带环,使用者可以把这个穿在腰带上,向大家展示这个45000美元的夜视仪。

GPNVG-18使用目镜罩调节屈光度,标准的屈光度为-0.5

就像PVS-31和1431,GPNVG的电源位于支架上。GPNVG的标准电池仓不是外接电池仓,使用者需要使用一个额外的电池盒并将使用电线将电池盒和夜视仪连接。

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GPNVG的电池盒内装四节CR123电池,电池盒后部设有胶条,可以黏在头盔的后部从而固定。

下图中左侧为复刻版GPNVG电池盒,右侧为原品。复刻的电池盒和原品的功能完全相同,甚至可以给原品GPNVG供电。


上方的电池盒为复刻,下方的为原品


GPNVG还配有单筒用特殊电池盒,这种电池盒使用单节CR123电池供电。


GPNVG的说明书说明了如何从支架上拆下单独一侧的GPNVG。对原作者而言,由于目镜融合的原因,这更像是一个视野宽阔的单筒望远镜。


GPNVG的说明书,展示了如何拆卸镜筒


在镜筒上部,目镜的周围有一个小六角螺丝,旋下六角螺丝就可以取下单侧的夜视仪。夜视仪固定在支架的燕尾槽导轨上。因此需要需要向后滑动,才能取下夜视仪。


取下夜视仪后,将单筒用特殊电池盒插入夜视仪的后部,即可使用该功能。


这个功能像虽然非常有趣,但却更像一个噱头。原作者对这个功能的实用性持怀疑态度。即使把单边全景夜视仪移到距离使用者双眼非常近的距离,仍然无法让双眼得到两个镜头中的不同影像。因此无法将其作为一个微型双目夜视仪。就像PVS-14,单侧全景夜视仪只能作为单目夜视仪使用,但是其视场更大。

另外,说明书上还指出:GPNVG还有一个外观类似PVS-31电池组的”低温环境使用电池组”,但是这具GPNVG并没有配这个组件。也不知道PVS-31电池是不是更适合在低温环境下使用。



微信图片_20200817213833.jpgPvs31的电池

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GPNVG18的电池


总结 

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全景夜视仪确实可以提供更为宽阔的夜视视野,但是国内很多人将其神化了,实际上,全景夜视仪并不是什么神乎其神的存在,其使用局限性也较大。首当其冲的,就是其质量和体积较大,因此相对笨重,导致其使用范围相当局限。由于其增强管为特制型号,导致增强管的价格偏高,并且难以找到替换。全景夜视仪也无法方便的调节屈光度,对于近视者则较不友好。另外,全景夜视仪的价格相当昂贵。


总的来说,全景夜视仪并没有神乎其神,虽然在夜间CQB非常好用,但是在夜间环境下的常规作战,则不如更轻便的PVS-31以及PVS-14。


最后是几张趣图

取走物镜和目镜的ANVIS10

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国产全景夜视的老图


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使用ANVIS 10全景夜视仪的老学校时期CAG


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夜视仪

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