Gli attuali dispositivi di visione notturna si basano su uno dei seguenti sistemi di base: l’intensificazione d’immagine e la formazione di immagini termiche. Entrambe sono ampiamente impiegate, la tecnica dell’intensificazione d’immagine, in particolare, e’ molto diffusa e relativamente poco costosa.

Gli intensificatori di immagine

L’intensificazione dell’immagine e’ una tecnica che si basa sull’amplificazione della luce disponibile; perfino nelle notti piu’ buie sono pochi gli istanti in cui non si possa utilizzare la scarsa luce ambientale, ad esempio quella delle stelle.

Oggi, dopo l’introduzione di quelle che sono conosciute come piastre a microcanali, che forniscono la miglior risoluzione (completa) di immagine, siamo ormai giunti alla terza ed alla quarta generazione di intensificatori di immagini.

Senza addentrarci troppo nei dettagli su come operano gli apparecchi delle diverse generazioni, puo’ essere opportuno dare qui delle indicazioni generali per comprendere cosa differenzia un apparecchio di III generazione da uno della IV generazione ormai di prossima diffusione.

Molto schematicamente, uno strumento della III generazione opera nel modo seguente: i fotoni disponibili colpiscono una piastra fotocatodica che genera, a sua volta, una quantita’ proporzionale di elettroni.

Questi ultimi penetrano una piastra a microcanali costituita da un reticolo di minuscole fibre ottiche lievemente inclinate per far si’ che ogni elettrone, entratovi, urti inevitabilmente le pareti ed acquisti una traiettoria oscillante portandolo cosi’ a colpire ancora le pareti del tubo.

In questo modo si innesca una reazione a catena in cui, ad ogni impatto di un elettrone con le pareti, se ne generano di nuovi, incrementando il numero complessivo di elettroni che, una volta usciti dalla piastra canale, andranno a colpire lo schermo al fosforo posto all’altra estremita’, ricreando dunque l’immagine amplificata.

L’inconveniente di questo sistema e’ che il fotocatodo puo’ essere contaminato dagli ioni elettrostatici rilasciati all’interno del tubo, rendendo necessaria l’applicazione, all’ingresso della piastra microcatodica, di uno speciale schermo o pellicola assorbente (una pellicola-bariera di ioni).

Ma una barriera e’ una barriera, per cui, a partire dalla fine del 1997, la US Army Night Vision e l’Electronic Sensor Directorate hanno sponsorizzato un programma, cui hanno partecipato sia ITT che Litton, volto a sviluppare un tubo basato su una piastra microcanale non schermata – il tubo di IV generazione.

Schematicamente, la soluzione pensata da Litton era di produrre un sistema di commutazione per mezzo del quale il voltaggio del fotocatodo venisse stabilizzato intorno all’indice di 30 Hz (circa) al fine di minimizzare gli effetti di contaminazione.

La soluzione di Litton consiste nell’abbinare il sistema di commutazione ad un innesco (di commutazione) esterno che permetta al sistema di tararsi automaticamente alla luce ambientale, regolando costantemente le esigenze del tubo alle necessita’ correnti.
Come detto sopra, anche ITT ha preso parte allo sviluppo degli intensificatori di immagine di IV generazione e,nell’agosto 2000, e’ stata ricompensata dalla US Navy con un contratto da 13 milioni di dollari per fornire AN/AVS-9 equipaggiate con intensificatori di immagini di IV generazione.

Comunque, non essendo quest’ultima generazione di tubi esportabile, ITT ha introdotto cio’ che chiama “pinnacolo” al fine di utilizzarlo come pezzo d’aggiornamento dei congegni di visione notturna di III generazione gia’ in dotazione alle Forze Armate di Paesi stranieri, oltre che a quelle degli Stati Uniti. Esso produce un segnale per diffondere il (ratio) rapporto a piu’ del 24 per cento mentre l’alone e’ ridotto da 1,25 a 0,90 mm.

I riproduttori di immagini termiche

Contrariamente agli intensificatori di immagine, i THERMAIL IMAGERS (riproduttori di immagini termiche) per operare non necessitano della luce. Essi rilevano e trattano immagini nelle medie ed alte bande degli infrarossi, associando le frequenze con il calore che normalmente non sarebbe visibile ad occhio nudo. Essi possono vedere anche attraverso la foschia, la polvere ed il fumo, oltre ad essere in grado di penetrare i camuffamenti ed alcuni livelli di fogliame.

I riproduttori di immagini termiche tendono ad essere piu’ ingombranti, piu’ pesanti e piu’ delicati degli intensificatori di immagini; in particolare alcuni di essi necessitano, con le relative difficolta’ logistiche che ne derivano, di raffreddare i propri sensori utilizzando gas compressi. Inoltre, con alcune condizioni meteorologiche le loro performance di immagine possono variare fino all’inutilita’. Queste attrezzature sono anche molto costose sebbene i prezzi siano in continua diminuzione.

Prodotti

Poche industrie possono produrre un ampio assortimento di intensificatori di immagini come la Litton Electro-Optical System. L’azienda produce infatti sistemi di ogni genere, binocoli e monocoli di varie forme da montare anche sui caschi. Come per molti dei prodotti della Litton, un intensificatori di immagini puo’ avere piu’ di una applicazione. Per esempio, il modello M983 puo’ essere impiegato come monocolo o essere montato come cannocchiale per le armi senza dover subire drastiche modifiche.

D’altro canto, ITT Indistries Night Vison afferma che, “a partire dai primi anni ’80, ha ricevuto dalle Forze Armate statunitensi piu’ commissioni per la fornitura di apparecchiature di intensificazione di immagini di III generazione che ogni altro produttore di apparecchi per la visione notturna”.

Analizzando le esportazioni, l’impresa afferma che, “nel solo 1997, ha ricevuto due importanti commesse internazionali: una, per un valore di 26 milioni di dollari,da parte della Svizzera ed un’altra, del valore di 80 milioni di dollari, da parte dell’Australia. Entrambe queste commesse erano superiori al valore di ogni altro ordine internazionale mai ricevuto da un’industria del settore della visione notturna.

In Gran Bretagna, Pilkington offre cannocchiali per armi ed attrezzature per l’osservazione basati su Kite, un piccolo congegno di mira che puo’ essere configurato per produrre Maxi-Kite con l’incremento dell’ingrandimento dell’immagine ed i corrispondenti Bino-Kite e Maxi-Bino-Kite per l’osservazione.

Il piu’ compatto degli intensificatori di immagini e’ pero’ prodotto dall’industria belgo-olandese Delft Sensor System con la serie Munos (Multiple Use Night Observation System). Il Munos WS4/6, nella versione cannocchiale per armi con ingrandimento dell’immagine, e’ modificabile da x4 a x6 cambiando un elemento delle lenti. Le serie Munos OS hanno la medesima possibilita’ per gli ingrandimenti x1 o x4 e possono essere montati su elmetti. All’interno della famiglia Munos troviamo il Mark III, che puo’ essere utilizzato come un cannocchiale per armi, con ingrandimenti x1 o come monocolo montato sul copricapo.

Nel campo dei riproduttori di immagini termiche, il cannocchiale termico per armi Raytheon AN/PAS-13 e’, nella sua classe, l’attuale modello standard dell’US Army ed e’ risaputo che e’ stato concepito per le US Special Forces. Il peso base dell’ AN/PAS-13 e’ di 1,72 kg.: proprio il suo peso e la sua massa possono fare la differenza nel maneggio di alcune armi tipo carabina. Esiste anche un modello piu’ pesante da montare su mitragliatrici pesanti o lancia granate automatiche.

Raytheon ha anche prodotto un riproduttore di immagini termiche portatile (a mano), il MAG 2400, per l’osservazione di bersagli a lungo raggio; l’Esercito danese se ne e’ procurato alcuni esemplari. L’US Special Operations Command ha ordinato dei binocoli DRS Optronics Advanced Nightstar, che possono essere dotati di indicatori di distanza del bersaglio, con relativa correzione del tiro.