美國第五代彩色夜視儀成功，中國才突破三代單色產品

圖：不做提示的話，你會想得到這是夜視儀拍下的鏡頭嗎？

圖：如果不是燈光這樣的光源特別顯眼，很難發現這些鏡頭與白天拍的照片有什麼區別

在人類歷史上從未有任何領域像今天的電子技術一樣進步神速。在其它任何的高端技術領域，每一點看似微小的技術進步和性能提升，都需要漫長的時間去獲得——如果現在有人7年之內就能把航空發動機的油耗降低5%，哪怕只是5%，他就是要普惠、通用的老闆跪下抱他大腿叫爸爸都沒有任何問題。

而在微光夜視儀上，7年時間帶來的差距是什麼？2009年把持美國夜視核心器件製造的ITT公司，剛剛提交了基於第四代增強技術，數字化改造過的增強型夜視儀ENVG AN/PSQ-20；視野仍然只是綠色背景，微光部分仍然是單色顯示，只不過能將發熱的人或者物體的紅黃色圖像疊加在視野上罷了。

圖：X-27（上）與三代微光夜視儀PSV-14（下）的成像對比。這樣的性能進步幅度，如果用百分比來計算，應該是多少？

圖：X-27

而在2016年，SPI公司的X-27微光夜視儀，就做到了全彩色顯示、4k解析度、120hz刷新的能力。它記錄下的視頻，不加註意的話很容易被誤認為是大白天留下的某種成像不佳的產物。說句大實話，在裝備這個等級夜視性能的軍隊面前，其它低夜視技術的對手在夜戰中只能被吊打得毫無脾氣。

當然X-27也有它自身的限制，如同所有像增強類型的微光夜視器材，在完全無光（星光、月光、地面微弱人工光源、近紅外照明）的情況下，X-27一樣無法工作。而即使是在完全無光的環境中，任何物體都會不停的散發熱量，因此並不影響紅外熱成像的工作。作為一款全數字化的微光夜視設備，X-27要整合進紅外熱成像功能完全沒有不可克服的障礙——就像ENVG AN/PSQ-20一樣，只是演算法和晶元計算能力的問題而已。

圖：ENVG AN/PSQ-20與它的微光/熱成像融合模式

X-27是怎麼做到這個水平的，中國目前的水平和X-27差了有多遠？X-27並沒有公布自己的原理和基本結構，因此下文推測都是基於一般規律而來。1-4代微光夜視儀的基本原理，是利用像增強器，把微弱的光線轉化成電子，再把這些電子所代表的信號放大成千上萬倍，最後再像老式電視機那樣，把電子打在熒光屏上形成圖像。

而像x-27這樣的新一代產品，放大以後的電子流，會打在非常特殊的低照度CMOS上，經過高速模擬-數字電路轉換成數字信號，隨後中央處理器中根據降噪等演算法，形成最終的全彩高解析度畫面。因此X-27在前端應該採用的是基於第四代像增強技術的改進版本，具體性能強化多少未知。後端的話，根據筆者和一個光電專業老博士討論通宵的結果，CMOS很有可能採用了非常特殊的材料和微結構工藝（比如哈佛大學專利的「黑硅」——表面呈微凸系列排列），才能獲得它公布的一些性能指標。

國內在2006年-2007年期間，第三代微光夜視技術在實驗室中獲得了重大突破。最近的公開消息雖然不多，但應該具備小批量的三代微光夜視儀量產能力了；而四代夜視儀技術在實驗室中有多大突破，目前尚未可知。而後端的話，演算法和中央處理器應該相對容易，不至於成為難以克服的障礙；而在CMOS和高速模擬-數字轉換電路方面，國內要突破的難度可能會相當大。具體什麼時候能做出X-27這個級別的產品，目前完全無法推測。

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