Un tube amplificateur de lumière fonctionne en captant et amplifiant la lumière disponible, même en très faible quantité, pour permettre la vision dans l'obscurité. Le processus commence par la collecte de photons via une lentille. Ces photons frappent une photocathode qui les convertit en électrons. Les électrons sont ensuite accélérés et multipliés par un microcanal (MCP), amplifiant ainsi leur nombre. Enfin, ces électrons frappent un écran phosphorescent, produisant une image lumineuse visible pour l'utilisateur, qui est une version amplifiée de la scène d'origine.

Comme un petit dessin vaut mieux qu'un long discours :

La collimation est essentielle pour une vision nocturne (NVG) car elle assure que les images vues à travers les lunettes sont correctement alignées avec la ligne de vision de l'utilisateur. Une bonne collimation garantit que les deux images perçues par les yeux sont fusionnées en une seule image cohérente, ce qui réduit la fatigue oculaire et améliore la précision lors de l'observation ou du tir. Sans une collimation correcte, l'utilisateur pourrait éprouver des difficultés à juger les distances et à maintenir la concentration, ce qui peut compromettre la performance en conditions de faible luminosité.

Pour évaluer la performance d'un tube intensificateur de lumière dans une vision nocturne, plusieurs caractéristiques clés sont utilisées :

• SNR (Signal-to-Noise Ratio) : Mesure du rapport entre le signal utile (lumière capturée) et le bruit électronique. Un SNR élevé indique une image plus claire et plus détaillée, même dans des conditions de faible luminosité.

• FOM (Figure of Merit) : Calculé en multipliant le SNR par la résolution (généralement en paires de lignes par millimètre, lp/mm). Le FOM donne une indication globale de la performance du tube ; plus le FOM est élevé, meilleure est la qualité d'image.

• Résolution : Exprimée en lp/mm, elle détermine la capacité du tube à distinguer les détails fins. Une résolution plus élevée signifie une image plus nette.

• Gain lumineux : Indique combien de fois la lumière est amplifiée par le tube. Un gain élevé améliore la visibilité dans l'obscurité, mais trop de gain peut introduire du bruit.

En résumé, le SNR, le FOM, la résolution et le gain lumineux sont des paramètres essentiels pour évaluer la clarté, la netteté et la qualité globale d'un tube intensificateur de lumière.

L'autogate et le gain manuel sont deux technologies utilisées dans les systèmes de vision nocturne pour gérer l'intensité de la lumière.

• Autogate : Régule automatiquement la quantité de lumière entrant dans le tube amplificateur, s'adaptant rapidement aux changements soudains de luminosité, comme les éclairs ou les lumières artificielles. Cela protège le tube et améliore la qualité de l'image en conditions variables, tout en empêchant la surexposition.

• Gain manuel : Permet à l'utilisateur de contrôler manuellement l'amplification de la lumière, ajustant l'image en fonction des besoins spécifiques. Cela donne plus de contrôle, mais nécessite une intervention active pour s'adapter aux changements de luminosité.

En résumé, l'autogate offre une protection automatique et réactive contre les variations de lumière, tandis que le gain manuel donne à l'utilisateur un contrôle direct sur l'intensité de l'image.

Les valeurs comme le SNR, le FOM, la résolution, et le gain lumineux sont variables et parfois aléatoires lors de la fabrication des tubes intensificateurs de lumière en raison de la complexité des processus de production et des matériaux utilisés.

1. Processus de fabrication complexe : Les tubes sont fabriqués à partir de matériaux sensibles et de technologies avancées comme les photocathodes, les microcanaux, et les écrans phosphorescents. De petites variations dans la pureté des matériaux, la précision de l'assemblage, ou les conditions de fabrication (comme la température et la pression) peuvent affecter les performances finales.

2. Sensibilité des composants : Les photocathodes, qui convertissent la lumière en électrons, sont particulièrement sensibles. Des variations dans leur composition chimique ou leur traitement peuvent entraîner des différences dans la conversion des photons en électrons, impactant le SNR et le gain lumineux.

3. Uniformité des microcanaux : Le Microchannel Plate (MCP) amplifie les électrons, et toute variation dans la taille ou la forme des microcanaux peut affecter la multiplication des électrons, influençant la résolution et le FOM.

4. Interactions électroniques : Les tubes sont sujets à des interactions électroniques complexes, et même de légères variations dans les circuits internes peuvent générer du bruit ou affecter la stabilité du gain.

En résumé, la complexité des matériaux et des processus de fabrication, ainsi que la sensibilité des composants, conduisent à des variations inévitables dans les valeurs de SNR, FOM, résolution et gain lumineux d'un tube à l'autre. C'est pourquoi chaque tube doit être testé individuellement pour évaluer ses performances spécifiques.

Les tubes intensificateurs de lumière (IIT) dans les systèmes de vision nocturne sont classifiés en différentes générations, chacune offrant des améliorations en termes de performance et de technologie. Voici un aperçu des différentes générations de tubes :

Génération 1 (Gen 1)

• Technologie : Les tubes de génération 1 utilisent une photocathode et un intensificateur de lumière de base. Ils offrent une amplification de lumière limitée.

• Performance : La résolution est généralement faible, avec un champ de vision limité et une performance médiocre dans des conditions de très faible luminosité.

• Utilisation : Bien que moins performant que les générations ultérieures, il est souvent utilisé dans des applications civils de base et est plus abordable.

Génération 2 (Gen 2)

• Technologie : Introduit le Microchannel Plate (MCP), qui permet une amplification plus efficace des électrons, améliorant ainsi la qualité de l'image.

• Performance : Meilleure résolution, champ de vision plus large et une performance nettement améliorée en conditions de faible luminosité par rapport à la Gen 1. Les tâches noires et le bruit sont également réduits.

• Utilisation : Utilisé dans des applications militaires, de sécurité, et pour des usages professionnels en raison de son meilleur rapport qualité-prix.

Génération 3 (Gen 3)

• Technologie : Évolue avec l'utilisation d'une photocathode GaAs (Gallium Arsenide), offrant une meilleure sensibilité à la lumière et une durée de vie plus longue. Le filtre de protection aide à réduire les effets de la lumière excessive.

• Performance : Excellente résolution, faible bruit, haute performance dans des conditions de très faible luminosité. L'image est beaucoup plus nette et plus claire, avec moins de défauts visuels comme les tâches noires.

• Utilisation : Principalement utilisé par les forces armées et les professionnels en raison de ses performances supérieures.

Purger une lunette de vision nocturne (NVG) consiste à éliminer l'humidité et les contaminants internes du tube intensificateur de lumière (IIT) an remplaçant l'air a l'intérieur par un gaz neutre. Cette opération est cruciale pour les raisons suivantes :

• Prévention de l'Accumulation de Condensation : En retirant l'humidité, on évite la formation de condensation à l'intérieur du tube, ce qui peut nuire à la qualité de l'image et provoquer des défaillances.

• Maintien de la Performance Optique : La purge aide à conserver la clarté et la luminosité des images en éliminant les contaminants qui pourraient causer des taches ou des distorsions.

• Prolongation de la Durée de Vie : En maintenant l'intérieur du tube propre et sec, la purge contribue à la longévité du dispositif, en réduisant l'usure et les dommages potentiels.

En résumé, purger une NVG est essentiel pour assurer une performance optimale, une qualité d'image constante, et une durabilité accrue de l'équipement.