Technik ABC

ABC– Automatic Brightness Control (Automatische Helligkeitsregelung)
Schutzvor Beschädigungen der Mikrokanalplatte und zur Optimierung derHelligkeit durch eine elektronische Spannungsregelung. BeimErscheinen einer hellen Lichtquelle im Bild, lässt sich beobachtendas das ganze Bild dunkler wird, also runtergeregelt, verschwindetdiese Lichtquelle, wird das Bild wieder heller. (Normalerweise ab GenII vorhanden)

Auto-Gated (automatisch geregelt / getaktet)
dieEntwicklung von getakteten Spannungsversorgungen und immer dünnerenMetalloxidschichten auf der MCP ermöglichten den Schritt zu automatisch getakteten (Auto-Gated) Röhren. Bei XR-5 Röhren von Photonis wird diese Technik serienmäßig verbaut und ermöglicht soden Einsatz bei wechselnden Lichtverhältnissen bis hin zumTageslicht.

Auflösung (lp/mm )
sagtaus, wie detailgetreu ein Nachtsichtgerät ein Bild erzeugen und anzeigen kann. Die Auflösung einer Röhre bleibt über die Lebensdauer gleich und wird in lp/mm (maximale Anzahl von Linienpaaren pro Millimeter) angegeben, die unterschieden werden können, wenn ein genormtes schwarz-weißes Streifenmuster mit dem Nachtsichtgerät betrachtet wird.

Bildwandlerröhreoder Verstärkerröhre (Nachtsichtgeräte)
Der Teil eines Nachtsichtgeräts, der das vorhandene Restlicht um einVielfaches verstärkt und somit ein brauchbares Bild der Umgebungliefert. (Siehe auch Generation 1, 2 und 3)

Binokulares Nachtsichtgerät
Nachtsichtgerät mit einem oder zwei Objektiven und zwei Okularen.

Blooming (Überblendung)
starker Lichteinfall blendet kurzfristig sehr stark und macht eineBeobachtung unmöglich. Typischerweise tritt dieser Effekt bei Röhren der ersten Generation auf, ab der zweiten Generation ist dieser Effekt durch Automatic Brightness Controll oder Bright Source Protection vermieden.

BrightSource Protection (Überblendschutz / Lichtschutz)
Um die Bildverstärkerröhre vor zu hellen Lichtquellen (Tageslicht oderScheinwerfer) zu schützen, ist eine elektronische Spannungsregelungan der Photokathode angeschlossen. So verlängert sich die Lebenszeit der Röhre erheblich. Leider kann diese “Sicherung” keinen 100% Schutz garantieren, somit muss der direkte Einfall von Tageslichtoder starken Lichtquellen vermieden werden.

CCDund CMOS
zwei Sensortypen die verwendet werden um bei digitalen Nachtsichtgeräten oder digitalen Kameras Bilder einzufangen.

DigitalerBildsensor
Silikonchip mit Millionen von kleinen Lichtempfindlichen Dioden, die einfallendes Licht in elektronische Signale umwandeln.

Dioptrienkorrektur/ Dioptrienausgleich
Möglichkeitzum Anpassen des Nachtsichtgeräts an Ihre persönliche Sehschärfe.

Distortion(Verzerrung)Esgibt drei verschiedene Verzerrungen. Die klassische Verzerrung(Fischaugeneffekt) tritt meist bei Röhren der ersten Generation auf,dadurch werden gerade verlaufende Linien nach aussen oder innen“gebogen”. Die Glasfaserverzerrungen, unterteilt inS-Verzerrungen und scherenartige Verzerrungen, sind vom Benutzer fastnicht festzustellen und somit nicht näher zu erläutern.

EBI(Equivalent Background Illumination / Hintergrundflimmern)
diejenige Lichtmenge, die von der Röhre ausgestrahlt wird, wenn kein Licht von der Umgebung einfällt und verstärkt werden kann (“Nullwert”).Das EBI steigt normalerweise mit der Umgebungstemperatur. Die gemessene Lichtmenge wird in Lumen pro cm² angegeben. Desto niedriger dieser Wert ist, desto kleinere Lichtmengen können sichtbar gemacht werden. Somit spricht ein kleines EBI für eine gute Röhre.

FPN– Fixed Pattern Noise (konstante Störstrahlung)
wird ein kosmetischer Mangel bezeichnet, der bei allen GEN II und GEN III Röhren beobachtet werden kann. Bei hohem Lichteinfall kann dann imgesamten sichtbaren Bereich ein sechseckiges Muster festfestellt werden. Deshalb heisst dieser Mangel auch Honeycomb oder Bienenwabe.

Fotokathode
in diesem Bauteil werden die Photonen (Licht) in Elektronen(elektrischer Strom) umgewandelt. Diese werden dann im Bildwandlerverstärkt / vermehrt.

Gain(Lichtverstärkung)
wird der Faktor genannt um den das eingefallene Licht verstärkt wird. Dieser kann als Röhrenverstärkung oder als Systemverstärkungangegeben werden. Röhrenverstärkung = Lichtausgang (fQ) durchLichteingang (fc). Systemverstärkung = Lichteingang (lc) durchLichtausgang (fQ). Diese Lichtverstärkung wird allerdings noch durchdiverse Filter oder Objektive gemindert.

Gallium-Arsenit(GaAs)
chemische Verbindung die zur Herstellung von GEN 3 Röhren benutzt wird. Röhren mit Gallium Arsenit zeichnen sich durch eine sehr hohe Empfindlichkeit im Spektralbereich von 450nm bis 950nm aus.

Generationen(GEN)
Bildverstärkerröhren werden in verschiedene Generationen eingeteilt. Leider kann man die Einteilung nicht pauschalisieren, da es innerhalb der Generationen sehr große Unterschiede geben kann. Aus diesem Grund gibt es noch zusätzliche Feineinteilungen. Die bekanntesten Röhren derzeit amMarkt sind Generation 1, 2, 2+, 3 sowie aus europäischer Fertigung Supergen, Hypergen, XD-4 und XR-5.

Generation1 Röhren / Geräte
DieEntwicklung erfolgte mitte der 50er-Jahre. Geräte mit diesenRöhren (GEN I) sind derzeit sehr weit verbreitet und wahrscheinlich am meisten genutzt von allen Röhrentypen. Das vorhandene Restlicht wird einige tausend Mal verstärkt, so dass man ein passables Bild in der Dunkelheit bekommt. Die Geräte bieten ein sehr gutes Preis /Leistungsverhältnis. Das Bild kann am Rand unscharf sein.

Generation2 Röhren / Geräte
Diese Röhren wurden mitte der 60er-Jahre entwickelt.
Röhren dieser Generation (GEN II) werden hauptsächlich durch Militär, Polizeioder Behörden genutzt. Da diese Röhren ungefähr 1000 – 2000 Euro teurer sind als Geräte mit Röhren der ersten Generation. Der Hauptunterschied liegt in einem Bauteil, der Mikro-Kanal-Platte(MCP). Diese wirkt als ein Elektronenverstärker und sitzt direk thinter der Photokathode. So ist es diesen Röhren möglich, das Licht um ein vielfaches mehr zu verstärken als Röhren der 1.Generation. Somit ist das Bild nicht nur heller sondern auch um einiges schärfer.

Photo-Kathode: Multi-Alkali
Auflösung von 40-45 lp/mm
Signal-Rausch-Verhältnisvon 14-18
Lebensdauer ca. 2.000 Std.

Generation2+ / Röhren Geräte
DieseRöhren sind eine Weiterentwicklung der Generation 2. Die Entwicklung erfolgte in den 70er-Jahren.
Photo-Kathode: Multi-Alkali
Auflösung von 40-48 lp/mm
Signal-Rausch-Verhältnis von 14-20
Lebensdauer ca. 2.000 Std

Generation3 Röhren / Geräte
Dieser Röhrentyp wurde mitte der 80iger-Jahre in den USA entwickelt. Bei ieser Generation kommt eine neue Photokathode zum Einsatz, die aufeiner Gallium/Arsenit Schicht basiert. Dadurch konnte die Helligkeit und Schärfe nochmals gegenüber Röhren der zweiten Generation gesteigert werden. Zusätzlich wurde eine Ionen-Barriere integriert um die Lebensdauer dieser Röhren zu verlängern. Mit Röhren der dritten Generation erhalten sie ein optimales Bild von dunklenUmgebungen. Röhren der Generation 3 unterliegen in den USA einer strikten Ausfuhrgenehmigung. Sie werden i.d.R. nur an die Behördenbefreundeter (NATO-) Staaten geliefert.

Photo-Kathode: Gallium /Arsenit
Auflösungdurchschnittlich 64 lp/mm
Signal-Rausch-Verhältnis durchschnittlich 26
Lebensdauer ca. 10.000 Std

In West-Europa werden seit 1965 eigene Röhrentypen entwickelt. AktuelleRöhren, wie Hypergen, XD-4 und XR-5 sind mit den neuesten amerikanischen Gen 3 – Röhren vergleichbar bzw. diesen sogarüberlegen. Die Hypergen weist z.B. folgende Parameter auf:
Auflösung durchschnittlich 68 lp/mm
Lebensdauer ca. 15.000 Std

Infrarotaufheller/ IR-Aufheller / IR-Strahler / IR-Lampen
Ermöglicht die Sicht in absoluter Dunkelheit mit einem Nachtsichtgerät. Vergleichbar mit einer Taschenlampe, deren ausgestrahltes Licht allerdings nur mit einem Nachtsichtgerät sichtbar gemacht werden kann. Mit dem bloßen Auge ist der Lichtkegel eines IR-Strahlersnicht zu sehen

Laser-Entfernungsmessgerät
ist ein Gerät das mit hilfe von unsichtbaren Laserstrahlen eine Entfernung zu einem weit entfernten Objekt messen kann. Strahlenwerden ausgesandt und am Zielobjekt reflektiert. Dann wird ein Faktoraus der benötigten Zeit für diese Strecke gebildet und automatisch errechnet wie weit das Ziel entfernt ist.

Lichtverstärkung
siehe“Gain”

Lichtempfindlichkeit
siehe“Photokathodenempfindlichkeit”

lp/mm
siehe“Auflösung”

MonokularesNachtsichtgerät
Nachtsichtgerätmit einem Objektiv und einem Okular.

Nachtzielgeräte/ Nachtzielfernrohr
Bei diesen Geräten ist ein Restlichtverstärker in das Zielfernrohr integriert. Beim Blick durch das Zielfernrohr sehen Sie nun einbeleuchtetes Absehen, mit einem durch den eingebauten Restlichtverstärker aufgehelltem Bild des Zielgebiets. Falls das vorhandene Restlicht nicht ausreicht, kann mit einem IR-Aufheller nachgeholfen werden. In Deutschland und Österreich ist bereits derBesitz solcher Geräte strafbar. Es handelt sich um sogenannte“verbotene Gegenstände” nach dem Waffengesetz.

Objektiv
EineLinse die das Licht der Umgebung sammelt und dann ein Bild auf einem digitalen Bildsensor oder auf einer Bildwandlerröhre abbildet. Desto niedriger die F-Zahl (z.B. F1/1,2) ist, desto mehr Licht dringt durch Objektiv und das Bild wird heller. Objektive sind mit verschiedenen Vergrößerungen erhältlich.

Objektivvorsatz-Nachtsichtgerät
auch als Objektivbooster oder Vorschaltgerät bezeichnet, ist eine Nachtzielhilfe, die von Vorne auf das Objektiv einer Zielfernrohrs gesteckt werden kann. Somit wird das Umgebungslicht durch das Nachtsichtgerät verstärkt und das Bild des Nachtsichtgerätes kann durch die normale Tageslichtoptik betrachtet werden. In Deutschlandund Österreich ist bereits der Besitz solcher Geräte strafbar. Es handelt sich um sogenannte “verbotene Gegenstände” nach demWaffengesetz. Erlaubt sind seit 2013 in Deutschland lediglichVorsatzgeräte für Ferngläser, Spektive, Kameras etc.

Okular
Die Ihrem Auge zugewandte Seite der Optik z.B. eines Zielfernrohrs.

Okularaufsatz-Nachtsichtgerät
auch als Okularbooster oder Nachschaltgerät bezeichnet, ist eineNachtzielhilfe, die von Hinten auf das Okular eines Zielfernrohrs gesteckt werden kann. Somit wird das Bild inklusiv Absehen, das durch die Tageslichtoptik (Zielfernrohr) erzeugt wird, durch das Nachtsichtgerät verstärkt. In Deutschland und Österreich ist bereits der Besitz solcher Geräte strafbar. Es handelt sich ums ogenannte “verbotene Gegenstände” nach dem Waffengesetz.

Okulareinstellung
Möglichkeitzum Anpassen des Nachtsichtgeräts an Ihre persönliche Sehschärfe.

Onyx
Eine Bildverstärkerröhre mit weißem Phosphor. Sie erzeugt im Gegensatz zu den üblichen grünen Phosphorarten ein schwarz-weißes Bild.Dieses wird von der Mehrzahl der Betrachter als angenehmer und realistischer empfunden, als das sonst weit verbreitete grünlicheBild.

OptischeVergütung eineVergütung einer Glasoberfläche ermöglicht den Lichtverlust zuminimieren. Es werden verschiedene Schichten aufgetragen, dieteilweise die Wellenlänge des durchdringenden Lichts in densichtbaren Wellenlängenbereich verschiebt.

Phosphorschirm
Auf der Rückseite der Bildwandlerröhre ist der Phosphorschirm lokalisiert, dort zeigt er ein für das menschliche Auge sichtbares Bild der Nacht. Normalerweise ist das Bild in grüner Farbe, da dieseFür das menschliche Auge am angenehmsten ist und am meisten Farbtöne unterschieden werden können.

Photokathodenempfindlichkeit(Photocathode Sensitivity)
ander Photokathode wird Licht in Elektronen umgewandelt, das Maß dafür wird in Mikroampère pro Lumen angegeben. Mit diesem Wert können Röhren verglichen Werten, jedoch dürfen die anderen Werte wie Signal/Rausch Verhältnis nicht außer Acht gelassen werden. Zum ermitteln dieses Wertes wird die Bildverstärkerröhre mit einerLichtquelle bei einer Lichttemperatur von 2856 Kelvon bestrahlt und die Empfindlichkeit gemessen.

Photonis
PHOTONIS ist eines der weltweit führenden Unternehmen in der Entwicklung und Herstellung von state-of-the-art Bildverstärkerröhre für Militär, Behörden, Raumfahrt und sonstige kommerzielle Anwendungen. PHOTONIS-Produkte sind in allen NATO-Ländern und sind darüberhinaus auch weltweit im Einsatz.

Projektionslösung für die Auslandsjagd
Bei dieser Variante einer Nachtziellösung wird eine IR-Lampe hinten auf das Zielfernrohr gesteckt. Sobald diese Lampe eingeschaltet wird, projiziert sie das Absehen des Zielfernrohrs auf das Ziel. Das ist vergleichbar mit einem Dia-Projektor: Die Strichbalken des Zielfernrohres entsprechen dabei dem Dia und die IR-Lampe der Dia-Projektorlampe. Das projizierte Absehen ist für das bloße Augen icht sichtbar. Um es sichtbar zu machen wird ein Nachtsichtgerät benötigt. Dieses sollte z.B. mit einem 5-fachenVergrößerungsobjektiv ausgestattet sein. Das zu verwendende Nachtsichtgerät wird durch eine Halterung parallel zur Seelenachse am Zielfernrohr befestigt. Nun blickt man, nur ein paar Zentimeterseitlich versetzt in das Nachtsichtgerät und sieht das projizierteAbsehen direkt auf dem Ziel. Eine gute Projektionslösung zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

- Ein herausragend scharfes und helles Bild bis ca. 300 m.
- Der Anschlag der Waffe erfolgt ganz normal. Man braucht kein “blauesAuge” zu befürchten und benötiget auch keine Schaftkappe.
- Der optimale Abstand vom Okular zum Auge von 8 bis 10 cm wird eingehalten.
- Die Montage kann in wenigen Sekunden an fast jedemZielfernrohr erfolgen.
- Die Treffpunktlage verändert sich nicht.
- Ein Einschiessen ist nicht erforderlich. Die Projektionslösung ist die beste und effektivste Nachtsichtlösung für die Auslandjagd. Mit einer guten Gerätezusammenstellung sind sehr große Reichweiten auch bei schlechten Lichtverhältnissen möglich.
In Deutschland und Österreich ist der Gebrauch solcher Geräte verboten!

SchwarzePunkte (Spots)
Dabei handelt es sich um kosmetische Fehler oder Staubpartikel imBildverstärker oder zwischen den Linsen. Schwarze Punkte beeinflussen die Leistung oder die Zuverlässigkeit des Gerätes nicht im geringsten und sind in der Produktion unvermeidlich. Bildverstärker mit deutlichen kosmetischen Fehlern sind in der Regelgünstiger.

Signal-Rausch-Verhältnis (Signal to Noise Ratio – S/N – SNR)
So wird das Verhältnis von verstärkten Signalen zum Bildrauschen bezeichnet. Das Signal muß stärker sein als das Rauschen, da sonst das Signal im Rauschen “verschwindet”. Das Verhältnis ändert sich mit der Umgebungshelligkeit, da das Rauschen ein konstanter Wert ist und die Signale mit zunehmender Helligkeit stärker werden. Desto höher der S/N-Wert ist, desto dunkler darf die betrachtete Umgebung sein und um so besser ist das Bild.

Weitere Bauteile

Technik ABCONYXECHO / ECHO+XR5™16 mmXD4

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