當前位置:熱點新聞 > 軍事 > 正文

蘇35″眼睛”比殲11B小為何能鎖定F22 道理跟拍照一樣

  

  △蘇-35S的OLS-35光電窗口(左)的反射鏡極小

  蘇-35所用的OLS-35並非俄羅斯最先進的此類產品,但相比蘇-27等使用的上一代產品已經好不少,全套系統的重量少了131千克,足足2個成年人的重量。

  大家如果有注意觀察的話,會發現OLS-35的反射鏡以及從反射鏡所看到的底下透鏡組的口徑都比以前小。現在OLS-35反射鏡的寬度只有球型窗口口徑的約一半,而早期蘇-27/殲-11A所用OLS-27的反射鏡幾乎佔滿整個球型窗口。解放軍國產殲-11B用的國產光電頭同樣如此,明顯比蘇-35的大。

  △殲-11B的光電窗口(左)內的反射鏡顯然比蘇-35大的多,早期的蘇-27同樣如此

  這是為什麼呢?這其實和照相機的原理接近,兩者都屬於被動光成像。

從光學系統設計的角度來看,可以知道OLS-35採用較小的光圈。在感光度足夠的情況下,這可以換取較好的成像質量。

  反射鏡的大小並不影響成像,他影響的是捕獲的總光量。大一點的反射鏡可以把多一點光反射到透鏡組內,小一點的鏡子就反射少一點。所以大的反射鏡配大透鏡,小反射鏡配小透鏡,交叉搭配就沒意義。我們從OLS系統的反射鏡通常都可以看到幾乎完整的下方透鏡形狀,而且透鏡彷佛剛好就是鏡子的內切圓,就是因為透鏡口徑與鏡子大小匹配的緣故。

  △蘇-35用小眼睛鎖定F-22和B-52的畫面

  在照相機裡,光圈大,進光量多,影像會亮一點,或是在一樣的感光度下,曝光時間可以少一點,以捕獲動態影像。然而影像質量通常比較差,這一方面是因為大光圈時,只有特定距離處的影像可以精準的成像,距離差越多的影像就會越模糊,另一方面是大光圈時雜光也多。所以在攝影時,除非是故意想要取得模糊影像或是景深效果,否則會盡可能縮小光圈。例如拍遠方風景時,就會希望畫面到處都清楚,就會用小光圈來拍。紅外攝影也是,甚至在紅外攝影中,噪聲會與光圈口徑平方成正比。

  從OLS-35的需求看,他是以空中搜索為最主要要求,因此會需要強調動態攝影能力,所以視野不能太小,曝光時間(信號累積時間)不能太長。

  △玩過單反的應該都知道好的大光圈鏡頭貴

  在給定的信號累積時間下,要拍攝一樣的亮度(一樣強的信號),可以是增加感光度(增加ISO)並縮小光圈,或是減少感光度並增大光圈。增加感光度與增大光圈都是增加影像亮度的方法,也都會破壞影像質量。但增加ISO的缺陷可以用信號處理或電子組件的進步來補償,相對簡單,例如本世紀初的數字相機開到ISO1600就會看到粗噪點了,現在的就算開到ISO6400正常人也很難找到噪點。

  而大光圈對影像的破壞就主要是物理現象,很難改善(所以大光圈高成像質量鏡頭總是很貴)。再加上,縮小光圈本身又有助於抑制噪聲與提高成像質量,所以在組件許可的情況下,OLS-35自然會走縮小光圈加大感光度的路線。另一方面,紅外光學組件的價格與口徑成非線性成長,有數據指出是三次方成長,所以小光圈設計可以讓系統更小更輕更便宜。

△殲-10C、殲-16等三代半戰機使用了新一代紅外跟蹤系統,反射是否會變小值得關注。此外,值得關注的是其採用的波段為何,這個我們後面繼續說

  既然這樣,那為什麼以前的OLS-27要“犯傻”搞大光圈?這裡必須知道兩者時代差距將近30年,用的組件差距太大。很可能是以前的感光組件的靈敏度比較差,所以需要大一點的進光量。這推測是有跡可循的。

  傳統的紅外傳感器通常是用到組件接收紅外線後電子特性的改變來感測,這會需要一定的反應時間來抓到信號,也通常有“慣性”,也就是需要時間“消除記憶”才可以用於下一次探測,這樣的組件敏感度比較差(相當於ISO小),就會需要大一點的信號量(大光圈)。而像OLS-35這種新一代的紅外探測器用的是量子原理,他只接收特定波長的光,而且反應更快,也就是ISO比較大,所以可以縮小光圈。(作者署名:北國防務)

  

  

贊 (0)

評論 0

評論前必須登錄!

登陸 註冊