想要理解夜视仪的原理，就必须对光的原理有所了解。光波的能量大小与其波长有关：波长越短，能量越高。在可见光中，紫光的能量较高，而红光的能量较低。与可见光光谱相邻的是红外线光谱。红外线分为三类：近红外线（近IR）——近红外线与可见光相邻，其波长范围是0.7-1.3微米（1微米等于百万分之一米）。中红外线（中IR）——中红外线的波长范围是1.3-3微米。近红外线和中红外线应用到各种电子设备中，例如遥控器。当电子通过管道时，管中的原子会释放相似的电子，其数目为原有电子数乘以一个因数（约为几千倍），利用管道内的微通道板（MCP）就能完成这项工作。热红外线（热IR）——热红外线占据了红外线光谱中较大的一部分，其波长范围是3-30微米。热红外线与其他两种红外线的主要区别是，热红外线是由物体发射出来的，而不是从物体上反射出来的。物体之所以能够发射红外线，是因为其原子发生了某种变化。

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夜视仪工作原理探测元生成的温谱图被转化为电脉冲4.这些脉冲被传送到信号处理单元——一块集成了精密芯片的电路板，它可以将探测元发出的信息转换为显示器能够识别的数据。5.信号处理单元将信息发送给显示器，从而在显示器上呈现出各种色彩，色彩强度由红外线的发射强度决定。后者不发射红外线，依靠目标自身的红外辐射形成“热图像”，故又称为”热像仪”。将从探测元传来的脉冲组合起来，就生成了图像。

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夜视仪的另一个显著进步的方面是它的技术革新，也就是我们通常的说法“数码时代夜视仪”。这类产品可以讲阴极管上的成像信号转换为数字信号，这样数字信号可以根据需求提高强度、转换或者进一步的处理。一台常规夜视仪的价格可能在几千美元左右，然后一台数码夜视仪的价格只有500到600美元。这些数字信息可以通过添加其他数据，达到信息共享，包括敌方目标情报、友军位置、或者其他通过系统整合的信息等。

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