夜視鏡是現代戰爭的戰略資產 獲得性能優異的光放管無疑是國軍未來的嚴苛挑戰
商傳媒｜記者馬兆麟／綜合報導
夜視裝備在現代戰爭中扮演著極為關鍵的角色，它徹底改變了軍隊在夜間和低能見度環境下的作戰方式，賦予了部隊「日夜皆能戰」的能力。在俄烏戰爭中，雙方都高度依賴夜視鏡進行夜間攻擊和偵察任務，無論是烏克蘭軍隊還是俄羅斯軍隊，都在夜間作戰中展現出了企圖心。但由於烏克蘭部隊大多使用來自美國及歐盟各國軍援光放管性能較優異的各式先進夜視鏡，而光放管技術不及歐美的俄羅斯部隊夜視鏡性能較差，相形之下就喪失夜間戰場的掌控權。提升夜間作戰能力、全天候作戰、有效掌握戰場主動權與優勢，由此可見性能優異的夜視鏡在這場持久戰爭中所扮演的角色無疑成為決定戰局的關鍵因素之一。
在發生俄烏戰爭開打後軍用夜視裝備供不應求，且最重要關鍵組件-光放管IIT(Image Intensifier Tube)全球只有美國跟法國可生產高階之IIT，而中、低階光放管則有俄羅斯、中國及印度可產製。日本曾試圖自行產製光管，但受限於技術門檻高鉅額的投資及市場規模無法支撐等因素，於10年前正式宣布放棄，轉而找法國合作。我國政府日前已決定115年國防預算要達到GDP佔比3%以上，若依此計算國防部2026年預算將至少增加1400億以上，據了解，增加的額度在軍事投資部分，國防部規劃優先採購國產武器系統，其中為提升夜戰戰力，將預劃籌獲單兵使用數萬具單眼單筒及雙眼雙筒夜視鏡裝備亦成為優先採購項目。根據114年7月31日政府採購網資料，軍備局已開始啟動「18公厘光放管總成(倒像型)等2項」公開徵商程序。
高解析度與高訊噪比的光放管
是決定光放管性能等級的唯一參數就是常用的FOM值(Figure of Merit或稱績效值)，FOM值係由美國政府定義並用於管制輸出許可，其計算方式為「解析度」乘以「訊噪比」。解析度(Resolution)以每公厘線對數(lp/mm)來表示(如電視的條數)，例如 64 lp/mm，通常用來衡量夜視鏡分辨圖像中精細細節的能力，也就是能呈現多清晰、多銳利的圖像。數值越高，圖像越清晰；訊噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)衡量的是夜視鏡在微光條件下，有效「信號」與雜亂「噪音」的比例。「信號」指的是從實際物體反射回來的光線所產生的影像資訊，「噪音」則是在低光環境下光放管內部產生的隨機雜訊（看起來像電視雪花點）。SNR 越高，表示影像越清晰，雜訊越少，在極低光照條件下識別物體的能力也越好。一般來說表現好的光放管解析度至少要64，信噪比至少要25。如今FOM值早已取代了「第二代」和「第三代」等模糊的行銷術語，這些術語並非指涉性能，而只是描述光放管某一部件的製造材料。歐洲部署的第四代和第五代光放管的FOM值至少為1900。
P43綠屏及P45白屏
光放管的演變使得目前市面上有兩種類型的螢光屏，綠屏P43和白屏P45主要基於螢光屏技術的開發，用於在提高夜視的清晰度、對比度和舒適度。其核心原理都是通過一個光放管將極微弱的光線（例如星光、月光，甚至是近紅外線）放大為肉眼可見的光線。第一代光放管由荷蘭飛利浦公司於1960年代發明，此後歐洲國家一直保持領先地位。早期的光放管普遍採用 P43 綠屏是因為人眼對綠色光的感知能力最強，在低光環境下，綠色圖像能讓人眼更容易辨識細節，減少視覺疲勞。
第一支P45光放管和第一支自動光閘(Auto-gating)光放管都是由法國Photonis公司在大約20年前發明的，美國近年來才趕上。出於生產規模經濟和市場壟斷的考慮，美國公司專注於P45光放管的生產，但相對於成熟的P43技術，P45白屏的生產成本通常較高，加上所需的特殊Onyx(條紋瑪瑙)稀土來源受到管制，產能易受地緣政治的影響。
但實際上，兩種不同類型的光放管在性能上並無差異目前，歐洲光放管的產量與客戶需求的匹配度為50-50。近期根據歐盟OCCAR (Organization for Joint Armament Cooperation)有關夜視技術計畫的參與國比利時和德國透過共同開發、採購，向世界上最大的夜視鏡製造廠希臘Theon Sensors 採購MIKRON夜視鏡，並採用法國PHOTONIS公司的P43綠屏光放管(PHOTONIS為現今最大光放管製造商，全球市佔率近50%)，從而達到北約能力目標L1201「先進單兵作戰能力」所要求的能力並確保了步兵和軍用車輛駕駛員擁有共同的基本夜視能力。
同時據悉美國軍方為強化自身的夜戰能力，即將採購高達20萬具使用P45白屏的單兵用BINOD(Binocular Night Observation Device)雙眼雙筒夜視鏡，意即高達40萬根P45光放管將優先滿足美軍需求，幾年內將無法對外輸出至海外客戶，可能會大大加劇目前光放管的全球短缺狀況。這對國軍後續提升夜戰能力將增購4萬多具單眼單筒夜視鏡及1萬多具雙眼雙筒夜視鏡之際，不得不審慎評估。加上俄烏戰爭可能持續且NATO各國均提高國防經費以應對，在可見的未來，光放管將會更加難以籌補，國防部應該盡快思考如何確保穩定、可靠的光放管來源，並避免走上死路，造成延宕這項具戰略性的採購案。
光譜波長突破
目前世界各國夜視鏡常用的光放管主要為550-900 nm波長，且已使用已久；近期光放管技術另一項重大突破是歐洲已擴大使用光譜波長從350 nm到1100 nm，可辨識1064 nm的光譜波長，這是當今戰場上最常用的雷射光束波長，但美國所生產的光放管不具備這種能力。
芬蘭Paukatti Oy夜視鏡公司所生產的PVS-14單眼單筒夜視鏡，看起來跟美製的PVS-14夜視鏡大同小異，但是配備來自中國北方夜視科技公司(North Night Vision Technology,簡稱NNVT)第2代+的綠屏和白屏光放管。負責光電及夜視鏡產品研發生產的中國北方夜視科技公司為北方工業集團有限公司(China North Industries Group Corporation Limited，縮寫為NORINCO)旗下一員。其中號稱FOM值達1800的NVT7型光放管，光譜範圍大幅提升自380nm到1100nm，在近紅外波段具有較高的靈敏度。
該公司獲取此一新科技究竟是自力研發突破或是透過商業間諜竊取歐洲技術實不可知，由於此一波長範圍已遠超過世界各國現有夜視鏡夜視能力，意即在夜戰環境中，敵軍裝備了更寬光譜的夜視鏡後，可以在戰場上發現我方1064 nm的雷射；而我方部隊如果使用辨識波長範圍較窄的光放管，將無法看到敵方1064 nm的雷射，將完全喪失對夜間作戰的主宰。因此我國軍方在籌補新式夜視鏡之際, 在採購光放管的規格時應該考慮這種看到1064 nm雷射波長的能力並將這個波長參數納入採購規範考量。
以上資訊由讀者投稿/貓頭鷹夜未眠提供