Vision nocturne : comprendre les différentes générations et technologies.

Vision nocturne : GEN1, GEN2, GEN3, GEN4, NUMERIQUE, Filmless, Autogated, normes OMNI… Quesako ?

Dans le monde de la vision nocturne, il peut être difficile pour un nouvel arrivant de s’y retrouver. A savoir qu’il existe plusieurs technologies distinctes qui ont évoluées à travers le temps, laissant place à l’appellation plus commune de GEN1, GEN2, GEN2+, GEN3, GEN4 et enfin les visions nocturnes dites, numériques, utilisant un capteur CCD calibré dans les infrarouges. A savoir également qu’il existe bel et bien une génération 0, développée dans les années 30 par un chercheur Hongrois et qui fut par la suite déployée par les Allemands lors de la Seconde guerre mondiale . La génération 0 est à ce jour totalement obsolète car elle ne peut fonctionner sans un spot infra rouge. Laissons place aux explications détaillées des différentes générations de vision nocturne disponible sur le marché.

 

Génération 1 (GEN1)

Cette génération d’appareils de vision nocturne utilisent une technologie dite, passive. Les tubes amplificateurs se contentent en effet de la lumière résiduelle (par ex. la lune) et offrent un niveau d’amplification pouvant aller jusqu’à 1000x. La technologie de ces tubes date cependant des années 50 et possède ses limites et défauts. Le principal étant la déformation sur la périphérie de l’image inhérent à la technologie elle-même mais corrigé par certains tubes de la marque Armasight avec leur technologie appelée « core ». La marque Pulsar propose également une technologie équivalente sous le nom « edge » tandis que d’autres marques se contentent de commercialiser leurs appareils avec la dénomination de dispositif génération 1+. Il existe également des tubes de génération dits, en cascade. Il est beaucoup plus rare d’en trouver dans le commerce mais leur niveau de performance surpasse les tubes standards GEN1. Il s’agit tout simplement de l’équivalent de plusieurs tubes (généralement 3) disposés spécifiquement de sorte à amplifier le flux lumineux. Les tubes de première génération utilisés dans les dispositifs de vision nocturne grand public comme avec, par exemple, la marque Bushnell, sont souvent issus des stocks de l’armée Russe, un réel gage de fiabilité.

 

Génération 2 (GEN2)

photo de tubes photonis xr5 utilisés dans des jumelles de vision nocturne
Tube amplificateur Photonis XR5 de dernière génération

Les tubes dits, de seconde génération, ont étés améliorés par une nouvelle photocathode ainsi qu’une galette de microcanaux. Cette dernière, placée directement derrière la photocathode fonctionne comme un amplificateur d’électrons et est constitué de millions de micro-tubes en verre placés parallèlement. Lorsque les électrons passent dans ces tubes, des milliers d’autres électrons sont relâchés donnant ainsi une amplification accrue de la lumière ambiante pouvant aller jusqu’à plus de 20000X. Avec la seconde génération de vision nocturne, nous pouvons commencer à envisager une réelle utilisation passive car la simple présence d’étoiles dans le ciel suffit à obtenir la luminosité nécéssaire. Plus besoin de la lune ou d’un illuminateur d’appoint contrairement aux tubes de GEN1. Il existe également dans le commerce des dispositifs nommés GEN2+, ils sont la particularité d’être équipés de tubes amplificateur de seconde génération améliorés et dont les performances s’approchent des GEN3 US. Les tubes GEN+ offrent une meilleure résolution ainsi qu’une durée de vie accrue.

 

Génération 3 (GEN3)

Réservée aux dispositifs de vision nocturne US, la technologie de 3è génération est clairement ce qui se fait de mieux à l’heure actuelle sur le marché, j’entends par la, en dehors du milieu militaire. Les tubes amplificateurs utilisent désormais l’arséniure de gallium pour améliorer leur sensibilité aux infrarouges dits, « lointains » (longueur d’onde de 930 nm). Une grande majorité des tubes amplificateurs de Génération 3 sont pourvues d’un film protecteur du fait de leur sensibilité aux fortes lumières. La résolution de ces tubes est excellente et il en est de même de l’amplification lumineuse qui atteint ici un niveau allant de 30000X jusqu’à plus de 50000X. Difficile de trouver en Europe ce type de matériel du fait de la loi Américaine ITAR qui régule l’export du matériel militaire. Dans nos chère contrées il est plus commun de trouver des appareils nommées GEN2+ avec des performances approchantes.

 

mono culaire de vision nocturne pvs14
Le PVS14, l’un des monoculaire les plus populaires dans l’armée. Souvent utilisés avec des tubes GEN3 Filmless.

 

Génération 4 (GEN4)

La génération 4 de tubes amplificateurs est tout simplement l’appellation commerciale des tubes GEN3 mais cette fois-ci répondant aux normes OMNI VII de l’armée Américaine. Les performances de ces tubes est réellement impressionnante et la simple lueur d’une étoile lointaine, même par temps couvert, suffit à changer éclairer plusieurs kilomètres carrés de terrain. On parle ici d’une amplification allant de 80000X à plus de 120000X !

 

Amplification numérique

Capteur ccd dans des jumelles de vision nocturne
Un capteur CCD – Crédits : Aia vision

La particularité des dispositifs de vision nocturne numériques est d’utiliser en place et lieu d’un tube amplificateur, un capteur ccd, identique à celui que l’on peut retrouver dans un appareil photo numérique ou une webcam. La différence étant que plutôt d’être conçu pour être sensible à la lumière visible, le capteur est calibré pour avoir une sensibilité accrue dans les longueurs d’onde de l’infrarouge. Cette technologie est relativement récente et présente son lot d’avantages / inconvénients. Les principaux avantages sont le cout de fabrication inférieur, de ce fait il est plus facile de trouver ce type de dispositifs à des tarifs allant de 80€ à 400€ de manière générale et les performances. En effet la technologie numérique permets un double traitement de l’image, offrant des performance pouvant se positionner à mi-chemin entre une vision nocturne GEN1 et une vision nocturne GEN2. Le principal inconvénient de ces appareils est l’autonomie, du fait qu’ils utilisent beaucoup d’électronique embarquée ainsi qu’un écran LCD pour visualiser les images. Pour pallier à ce problème, nous vous recommandons l’utilisation de batteries rechargeables.

 

La fonction Autogated.

La fonction Autogated équipant les tubes amplificateurs US GEN3 Omni VII à pour rôle de protéger les tubes contre les puissants flashs lumineux émis par les armes lors d’un tir. Dans le civil, le système Autogated peut être utile pour protéger d’une source lumineuse externe puissante comme par exemple, l’allumage d’une lampe torche. Le fonctionnement de ce système est relativement simple, il s’agit d’un circuit dédié faisant allumant et éteignant l’alimentation du tube à un intervalle très court de l’ordre de la milliseconde. Visuellement cela n’a pas d’impact pour l’utilisateur, en dehors d’un sifflement caractéristique de ces tubes. Dans le commerce, certaines marques comme YUKON proposent un système similaire sur des tubes de première génération.

 

Normes OMNI.

La nome OMNI (tiré du Latin Omnibus, « pour tous ») est un ensemble de critères définis par l’armée US et destinée aux fabricants de tubes équipant leur matériel (LITTON entre autre). Les critères de la norme OMNI sont les suivants :

  • Résolution (lp/mm)
  • Ratio de signal / bruit (S/N)
  • Sensibilité de la cathode (uA/lm)
  • Halo
  • Type de phosphore

Cette norme ne concerne cependant que les tubes fabriqués aux USA, en France et en Europe cette norme n’est pas appliquée / utilisée. Ce qui est d’ailleurs dommage car cette norme permet de classer facilement les tubes selon leurs performances.

 

Filmed / Thinfilm / Filmless

Les tubes amplificateur de génération 3 sont très sensibles et de ce fait ,la simple exposition à une lumière puissante telle qu’une lampe torche pourrait les endommager de manière définitive. De ce fait, les fabricants ont intégré un film, une sorte de filtre, à l’intérieur du tube pour protéger durablement la cathode contre les possibles surexpositions. Les tubes dits, « filmed » possèdent donc un film de protection. La présence d’un film est certes sécurisant et améliore la durée de vie de manière conséquente mais rends l’amplification lumineuse moins performante. D’un niveau de performances plus élevé, les tubes dits, « thinfilmed » possèdent également un film protecteur mais beaucoup plus fins et laissant de ce fait, passer plus de lumière. C’est de notre humble avis , le parfait compromis entre les performances et la durabilité. Enfin, les tubes dits « Filmless » s’affranchissent totalement de la présence d’un film protecteur. Cela réduit drastiquement leur durée de vie mais d’un point de vue performance, difficile de trouver mieux sur le marché à l’heure actuelle. Les dispositifs de vision nocturnes utilisant cette technologies sont souvent vendus sous la nomination « pinnacle ».

 

Vision nocturne : les differences entre les normes omni de l'armée
Comparaison des différentes normes OMNI sur des tubes amplificateurs GEN3. Crédits : AR15

 

ANVIS

ANVIS veut dire Aviator’s Night Vision Imaging System, C’est un système dédié aux pilotes de l’armée pour piloter aussi bien un Avion qu’un Hélicoptère de nuit. La particularité d’une vision nocturne ANVIS réside sur le fait qu’elle possède deux tubes amplificateurs, pour permettre de conserver un effet de profondeur, nécéssaire pour manœuvrer en toute sécurité, ainsi qu’un filtre spécifique. Il n’est pas rare de voir un système de vision nocturne ANVIS composé d’un support et de deux monoculaires.