Comment Fonctionne Jumelles Infrarouge?

Les qualités et l'utilité des jumelles et des monoculaires à vision nocturne

Les jumelles vision nocturne et thermique sont des outils essentiels pour diverses activités nocturnes telles que la chasse, l'observation de la faune, la surveillance et la navigation. Leur capacité à fournir une vision claire dans des conditions de faible luminosité en fait un équipement indispensable pour les amateurs de plein air et les professionnels.

• Pour se déplacer facilement et observer la vie sauvage dans la pénombre, les lunettes ou jumelles de vision nocturne sont la solution.
• En réalité, les lunettes infrarouges sont beaucoup plus utiles pour transpercer l'obscurité que n'importe quel fruit ou légume.
• Un peu comme si vous aviez de yeux électroniques qui multipliaient la capacité de vision nocturne de vos yeux.

Comment fonctionne les jumelles vision nocturne

Les jumelles vision nocturne sont conçues pour capter la lumière ambiante, y compris la lumière infrarouge, et l'amplifier pour produire une image visible dans l'obscurité.

• Amplification de la lumière : les jumelles vision nocturne amplifient la faible lumière disponible, permettant de voir clairement dans l'obscurité.
• Vision infrarouge : certaines jumelles intègrent une vision infrarouge qui émet une lumière invisible à l'œil nu mais captée par les capteurs des jumelles.
• Résolution élevée : une haute résolution assure une image claire et détaillée, essentielle pour identifier des objets ou des animaux à distance.
• Durabilité : construites pour résister aux conditions difficiles, les jumelles vision nocturne sont souvent étanches et robustes.

Les appareils de vision nocturne amplifient la lumière disponible dans l’environnement, ce qui permet à l’utilisateur de voir dans l’obscurité. Ces appareils captent les photons dans la lumière disponible, même très faible, et les amplifient afin de générer une image visible pour l’utilisateur.

Jumelles à infrarouge

Les jumelles à infrarouge utilisent la lumière infrarouge pour éclairer les objets et créer une image visible. Elles sont particulièrement utiles dans l'obscurité totale où il n'y a pas de lumière ambiante à amplifier.

• Les jumelles à infrarouge sont idéales pour la surveillance nocturne et les applications militaires, offrant une vision claire sans révéler la position de l'utilisateur grâce à l'invisibilité de la lumière infrarouge émise.
• Certains appareils de vision nocturne éclairent l’environnement à l’aide d’émetteurs infrarouges.
• Ces émetteurs produisent de la lumière infrarouge imperceptible pour l’œil humain, mais perceptible par les capteurs de l’appareil de vision nocturne.
• L’image obtenue est nette, même dans l’obscurité la plus totale.
• La lumière infrarouge utilisée pour la vision nocturne rend perceptibles des environnements dépourvus de lumière visible.

Schémas et descriptions

On distingue:

• à l’avant du dispositif, une série de lentilles formant un objectif réglable,
• à l’arrière, un occulaire de vision permettant le rattrapage des dioptries pour ceux ayant besoin d’une correction optique,
• entre les deux, une alimentation électrique assurant le fonctionnement d’un tube d’amplification photocathodique et d’un écran phosphorique.

En fonctionnement, les particules lumineuses de la lumière ambiante et résiduelle des étoiles ou de la lune traversent l’objectif pour venir frapper le tube photocathodique. Ces photons capturés sont alors transformés en électrons dont le signal est amplifié avant d’être envoyé vers l’écran phosphorique qui reconstitue - dans cette lumière verdâtre et caractéristiquela scène que votre œil observe par l’occulaire. Cette image est donc une re-création précise de celle qui se déroule en avant de l’appareil.

Pour les appareils les moins performants ,ou dans le cas d’une obscurité trop profonde, une torche infrarouge, dont le faisceau est presque invisible à l’œil, vient au secours du dispositif en fournissant l’éclairage nécessaire.

Pourquoi la vision nocturne repose-t-elle sur la lumière infrarouge ?

• Certains appareils de vision nocturne éclairent l’environnement à l’aide d’émetteurs infrarouges.
• Ces émetteurs produisent de la lumière infrarouge imperceptible pour l’œil humain, mais perceptible par les capteurs de l’appareil de vision nocturne.
• L’image obtenue est nette, même dans l’obscurité la plus totale.
• La lumière infrarouge utilisée pour la vision nocturne rend perceptibles des environnements dépourvus de lumière visible.

Pourquoi les lunettes de vision nocturne donnent-elles une couleur verte ?

La teinte verte des lunettes de vision nocturne s’explique par la conversion de la lumière par les tubes amplificateurs de lumière. Les photons lumineux sont convertis en électrons, lesquels sont ensuite amplifiés.

• La teinte verte découle de la conversion de ces électrons en photons lumineux visibles.
• La couleur verte offre un contraste élevé et garantit une bonne perception des détails dans l’obscurité, un atout de taille dans des conditions de faible luminosité.

Principe de fonctionnement des jumelles infrarouges

Les jumelles infrarouge pour vision nocturneilluminateur ir (infrarouge) pour éclairer discrètement la scène lorsqu’il fait réellement sombre. L’image obtenue est ensuite affichée en noir et blanc ou en vert, selon les modèles. Ce système permet une observation précise dans des environnements faiblement éclairés, tout en conservant un rendu réaliste des formes et des détails.

Technologies de vision nocturne spécialisées

Au début du xxe siècle, l’humanité, mue par la nécessité d’améliorer la visibilité dans des conditions de faible luminosité, cherche à développer une technologie de vision nocturne.

Les premiers projets se concentraient sur l’intensification de l’image, un processus consistant à collecter et à amplifier la lumière disponible pour générer des images visibles. Cette technologie essentielle a ouvert la voie à la création d’appareils de vision nocturne capables d’éclairer l’obscurité et de révéler des environnements auparavant imperceptibles à l’œil nu.

• Les appareils de vision nocturne amplifient la lumière disponible dans l’environnement, ce qui permet à l’utilisateur de voir dans l’obscurité.
• Ces appareils captent les photons dans la lumière disponible, même très faible, et les amplifient afin de générer une image visible pour l’utilisateur.

Générations de dispositifs de vision nocturne

Les dispositifs de vision nocturne peuvent être de 1ère (gén 1), 2ème (gén 2) ou 3ème génération (gén 3) us (identique à la 4ème génération européenne), cela dépend du type de tube d’amplification qu’on utilise : ce tube est le coeur et l'ame du systeme!

1ère generation (gén 1) :

C’est le type d’appareil le plus ancien et le plus répandu dans le monde.

En utilisant le principe détaillé plus haut, les tubes de 1ère génération amplifient environ mille fois la lueur nocturne.

L’image obtenue dépend beaucoup des conditions d'observation mais, avec une bonne luminosité on obtient une image claire et assez précise.

Une image fantôme (déformation géométrique) peut parfois être discernable sur les bords de l’écran.

2ème generation (gén 2 ) :

La principale différence technique de ces appareils provient de l’utilisation d’un composant supplémentaire placé derrière le tube photocathodique, le mcp (micro channel plate).

Cet élément fonctionne comme un amplificateur secondaire.

Le résultat est une possibilité de travail avec des lumières beaucoup plus basses ou, dans des conditions identiques, d'obtenir une image beaucoup plus lumineuse et avec un contraste plus précis.

3ème generation (gén3) [et 4ème génération us] :

C’est la technologie la plus recente.

En réalisant des tubes photocathodiques intégrant des arsénites de gallium, notamment utilisés dans les semi-conducteurs et les diodes laser, on obtient une image encore plus pure et aux details également plus élevés.

Lumière nécessaire et torche infrarouge

• Tous les appareils de vision nocturne ont besoin de lumière pour fonctionner, c'est selon leur sensibilité et leurperformance.
• Pour certains, la lumière résiduelle des étoiles à travers une couche nuageuse peut suffire; pour d'autres, il faudra une nuit de pleine lune pour offrir une image acceptable.
• Les appareils les moins performants sont donc équipés d'une torche infrarouge intégrée pour fournir un appoint de lumière en cas de conditions très sombres.
• Mais cet illuminateur d’appoint fonctionne comme une lampe de poche et la distance de sa portée est donc limitée.
• Nous utilisons un des illuminateurs les plus performants du marché et sa portée peut atteindre une centaine de mètres, mais, en fonction des conditions d’utilisation celle-ci pourra être réduitde 40 à 80%.
• Il est à noter que certains animaux sont effrayés par cette lumière pourtant invisible à l'œil humain.

Distance de détection et conditions d’éclairage

L’objectif de tous les appareils dispose d’une magnitude de grossissement mais beaucoup de paramètres influenceront ce que vous pourrez voir dans votre appareil de vision nocturne et votre satisfaction sera en fonction du choix initial de l’appareil et de l’objet de votre recherche.

• La distance de détection, définie comme la perception du mouvement sans précision sur les détails, ou la distance de reconnaissance caractérisée par le discernement de ces détails sera en premier variable selon la grosseur et l’environnement du sujet observé : il sera beaucoup plus facile de discerner tous les détails d’un navire mouillant dans une crique que de visualiser distinctement un lapin fuyant dans une forêt !
• Les conditions d’éclairage seront, de toute façon, prépondérantes.
• Plus il y aura de lumière, d'étoiles, delune, d'infrarouge, plus vous verrez loin et précis.
• Distinguer un homme d’une femme à une distance de 70 à 90 mètres peut être considéré comme une performance de base mais si les conditions sont bonnes vous pourrez faire la différence entre une grange et une maison d’habitation jusqu’à 500 mètres.

Grossissement et qualité d'image

Dans ce domaine, la regle de base est la suivante : plus le grossissement sera important et plus le nombre de lentilles et de loupes de l'objectif arrêtera la lumière avant qu'elle ne pénètre dans votre appareil. Le résultat risque d'être une image bien sombre et très peu utilisable (ceci est particulièrement vrai dans le cas de l'utilisation de l'option "doubleur de focale" qui double le grossissement mais diminue presque de moitié la luminosité).

• Le but des appareils de vision nocturne est de voir dans l’obscurite, pas nécessairement sur de grandes distances comme on peut le faire de jour avec des jumelles.
• Adopter un appareil disposant d'un grossissement de 3x à 5x garantira un bon compromis entre grossissement et qualité d'image.

Limites et contraintes techniques des systèmes infrarouges

Les jumelles infrarouge pour vision nocturne montrent certaines limites structurantes dues à leur reliance à la lumière résiduelle et à leur illuminateur.

• L’illuminateur ir peut être visible par d’autres dispositifs optiques.
• L’image peut être perturbée par la pluie, la neige ou la poussière.
• La portée dépend fortement de la puissance ir.
• Moins performantes pour repérer un sujet camouflé.
• Sensibles à l’éblouissement (sources lumineuses proches).

Remarque

Quand vous utilisez votre équipement de vision nocturne, vous pouvez éventuellement remarquer de petits points noirs sur l’image: c’est le tube photocathodique qui attire les petites poussières comme l’écran de votre téléviseur. En général, ces points peuvent être nettoyés mais cela peut être dans le tube lui-même. Ce phénomène est normal, tous les tubes peuvent toutefois en être affectés et cela reste sans conséquence sur la fiabilité et les performances de l’appareil.