Nodsledge – Une brève histoire de la vision nocturne

Le monde de la vision nocturne est aussi fascinant que mystérieux. Depuis près d’un siècle, ingénieurs et scientifiques repoussent les limites de la technologie pour permettre aux humains de voir dans l'obscurité. Mais où tout a-t-il commencé ? Qui étaient les pionniers derrière les premiers tubes intensificateurs d'image, et comment leurs inventions ont-elles évolué pour devenir les différentes générations de JVN (Jumelles de Vision Nocturne) que nous connaissons aujourd'hui ? Dans cet article, nous allons voyager à travers près de cent ans d'innovation pour découvrir les origines, l'évolution et les percées qui ont façonné le monde moderne de la vision nocturne.

Génération 0 : La Naissance de la Vision Nocturne (Années 1920–1940)

Origines

1928–1934, Les Pays-Bas

Les bases de la vision nocturne ont été posées par les scientifiques néerlandais G. Holst et H. De Boer, qui ont introduit le concept de conversion de la lumière infrarouge invisible en une image visible. Bien que les premières tentatives aient échoué, Holst — travaillant chez Philips — a réussi à mettre au point le premier tube convertisseur d'image infrarouge en 1934. Ce dispositif utilisait une photocathode et un écran fluorescent pour transformer l'infrarouge en imagerie visible en temps réel, devenant ainsi le précurseur de l'intensification d'image moderne.

Recherches Militaires Précoces et Prototypes

1929, La Grande-Bretagne

L'invention du tube cathodique, principalement pour la télévision, a indirectement ouvert la voie à la recherche sur la vision nocturne. Les systèmes de cette époque nécessitaient une illumination infrarouge active, ce qui en faisait les premiers dispositifs opérationnels capables de vision nocturne.
L'un des principaux pionniers était Kálmán Tihanyi, un physicien hongrois, qui a conçu un concept de dispositif de vision nocturne pour aider la défense britannique contre les menaces aériennes.

Ces instruments précoces sont désormais classés comme la Génération 0 : des systèmes assistés par infrarouge avec une durée de vie limitée et une qualité d'image déformée.

Picture of Kálmán Tihanyi.

Kálmán Tihanyi.

Accélération durant la Seconde Guerre mondiale

1935, Allemagne

La société AEG a commencé le développement formel de la vision nocturne, marquant l'un des tout premiers programmes de recherche industrielle en Europe.

1940, URSS

L'Union soviétique a développé des systèmes portables à base d'infrarouges, généralement couplés à d'imposants blocs de batteries externes et des lampes infrarouges pour l'éclairage.
Les exemples notables incluent :

  • Des prototypes de jumelles portables pour l'infanterie

  • Le système de vision nocturne « Dudka » intégré aux chars T-34, avec environ 50 unités qui auraient été déployées lors de la Bataille de Stalingrad

Voici la description du projet et les plans du dispositif de visée nocturne pour char, développés sous le contrat #BZ-415 le 29 mai 1941, pour une utilisation en combat blindé.

Plans de l'appareil.

1943, Allemagne Nazie

L'Allemagne a lancé la lunette de tir infrarouge ZG 1229 « Vampir » pour le StG-44, ainsi que la variante FG-1250 pour les chars Panther, figurant ainsi parmi les toutes premières solutions de vision nocturne montées sur des armes.

Bien que des rumeurs suggèrent que les troupes alliées aient rencontré des tireurs d'élite allemands équipés de vision nocturne, aucune documentation vérifiée ne confirme une utilisation directe au combat.

Illustration de la lunette ZG 1229 montée sur un fusil d'assaut StG 44, tenue par un soldat de la Wehrmacht. La lunette est équipée d'un projecteur alimenté par une batterie.

Lunette de vision nocturne FG1250 installée sur un char Panther. Environ 50 chars en étaient équipés à la fin de la Seconde Guerre mondiale.

Certains récits affirment que des soldats alliés ont été confrontés à des tireurs d'élite allemands équipés de dispositifs de vision nocturne, mais à ce jour, aucune preuve historique n'a confirmé ces rapports.

1945, Etats-Unis

De l'autre côté de l'Atlantique, les États-Unis ont mis au point le fusil M3. Basée sur la carabine M2, cette arme était équipée d'une lunette connue sous le nom de « sniperscope » ou « snooperscope » et dotée de lampes infrarouges. Sa première utilisation a eu lieu lors de la bataille d'Okinawa en 1945.

Illustrations d'une carabine M3.

Ces dispositifs sont aujourd'hui considérés comme les systèmes de vision nocturne opérationnels de Génération 0. Ces appareils sont désormais considérés comme des systèmes de vision nocturne opérationnels de Génération 0. Ils ne sont plus fabriqués et sont devenus complètement obsolètes par rapport aux technologies de vision nocturne modernes.

Génération 1

1960, U.S.A.

Au cours des années 60, une nouvelle génération de dispositifs de vision nocturne est apparue, équipée de la photocathode S-20. S'appuyant sur la technologie de la Génération 0, ces systèmes pouvaient fonctionner en utilisant la lumière ambiante, contrairement à la génération précédente qui dépendait entièrement de l'éclairage infrarouge. Leur amplification atteignait jusqu'à ×1000, bien qu'une lumière IR supplémentaire soit toujours nécessaire dans des environnements extrêmement sombres.

Exemple d'appareil équipé de tubes intensificateurs d'image de première génération :

 Voici la lunette PVS-2 « Starlight » montée sur un Colt XM16E1 appartenant à un soldat de l'armée américaine pendant la guerre du Vietnam.

Spécifications générales des amplificateurs à tubes de Gen 1 :

  • Qualité d'image inférieure : Les dispositifs de vision nocturne de Gen 1 offrent une résolution et une luminosité nettement moindres. Les images paraissent souvent granuleuses ou bruitées, avec une clarté réduite par rapport aux modèles de Gen 2 et Gen 3.

  • Champ de vision déformé et étroit :
    Les bords extérieurs de l'image sont souvent flous ou déformés, ce qui limite la vision périphérique et rend plus difficile le balayage efficace de grandes zones.

  • Éclairage IR actif requis :
    Comme ces appareils dépendent d'un illuminateur infrarouge intégré, ils ne peuvent pas fonctionner de manière passive. Cette lumière IR constante rend l'utilisateur visible pour toute personne équipée d'une technologie de vision nocturne, ce qui constitue un inconvénient majeur dans les scénarios tactiques.

  • Portée efficace limitée :
    Une lunette typique de Gen 1 a une portée pratique d'environ 70 mètres (75 yards), selon la lumière ambiante. En comparaison, la Gen 3 peut détecter des sujets à plusieurs centaines de mètres, même dans des environnements à très faible luminosité.

  • Courte durée de vie de la batterie :
    Ces systèmes plus anciens consomment davantage d'énergie, ce qui réduit le temps d'utilisation sur le terrain et nécessite un remplacement fréquent des batteries.

  • Sensibilité à l'éblouissement (blooming) :
    Les sources de lumière vive peuvent provoquer un halo ou « blooming », masquant temporairement les détails et réduisant la visibilité.

  • Manque d'adaptabilité :
    Les monoculaires de Gen 1 sont généralement moins polyvalents ; ils sont difficiles à monter sur des armes, des casques ou des lunettes de détection, contrairement aux dispositifs de générations supérieures.

  • Courte durée de vie opérationnelle :
    Alors que les modèles de Gen 2 et Gen 3 peuvent durer entre 5 000 et plus de 10 000 heures, les appareils de Gen 1 n'atteignent généralement qu'environ 1 500 heures d'utilisation.

Les dispositifs de vision nocturne de Génération 1 sont encore produits et largement utilisés aujourd'hui, particulièrement sur les marchés civils et amateurs en raison de leur prix abordable. Cependant, ils souffrent de plusieurs limitations par rapport aux systèmes de Gen 2 et Gen 3, notamment une qualité d'image inférieure, une portée réduite et une polyvalence moindre.

Génération 2

1970, U.S.A.

Au cours des années 1970, les lunettes de vision nocturne (NVG) de deuxième génération ont fait leurs débuts. Ces nouveaux tubes intensificateurs d'image étaient équipés d'une plaque à micro-canaux (MCP) et d'une photocathode S-25. Ces avancées ont permis d'obtenir une plus grande clarté d'image, exempte de distorsion ou d'effet « fisheye », et offraient un niveau d'amplification d'environ x20 000.

Exemple de modèles équipés de tubes de deuxième génération :

Le monoculaire de vision nocturne AN/PVS-3 monté sur un Colt / Armalite Model 01, également connu sous le nom de AR-15.

Les jumelles AN/PVS-5 d'ITT Industries / Litton Industries portées par un soldat de la Police Militaire américaine.

Spécifications générales des amplificateurs de tubes de Génération 2 :

  • Portée efficace accrue : Les appareils de Gen 2 offrent généralement une portée utile d'environ 180 mètres (200 yards), selon le modèle spécifique, dépassant de loin les limites de la Gen 1.

  • Qualité d'image supérieure :
    Images plus lumineuses et plus nettes, avec une meilleure résolution et nettement moins de bruit par rapport aux appareils de première génération.

  • Fonctionnement passif :
    Contrairement aux systèmes de Gen 1, la vision nocturne de Gen 2 peut fonctionner sans éclairage IR, ce qui rend l'utilisateur moins visible pour les autres personnes équipées de vision nocturne.

  • Champ de vision complet et sans distorsion :
    Les monoculaires de Gen 2 offrent une zone de vision complète sans distorsion sur les bords, améliorant ainsi la conscience situationnelle.

  • Autonomie accrue :
    Ces appareils sont plus économes en énergie, ce qui permet une utilisation opérationnelle prolongée sur le terrain.

  • Sensibilité réduite à l'éblouissement (blooming) :
    Les sources de lumière vive sont moins susceptibles de provoquer une distorsion de l'image ou un halo, ce qui permet de maintenir la clarté dans des conditions difficiles.

  • Polyvalence et durabilité accrues :
    La Gen 2 est plus adaptable pour les montages sur armes, les configurations de casques ou d'autres équipements, et elle est conçue pour résister à des environnements plus difficiles.

  • Durée de vie et fiabilité prolongées :
    Avec une durée de vie opérationnelle environ trois fois supérieure à celle des appareils de Gen 1, les systèmes de Gen 2 offrent une fiabilité et une longévité accrues.

Toujours d'actualité aujourd'hui, les tubes de Génération 2 sont appréciés pour leur efficacité. Parmi les fabricants notables, on compte Photonis, NNVT et Ekran.

Génération 3

1980, U.S.A.

Dans les années 1980, Elbit et Harris Corporation ont introduit les tubes de vision nocturne de troisième génération. Toujours dotés d'une plaque à micro-canaux (MCP), ces tubes se distinguent par une photocathode à l'arséniure de gallium, offrant une résolution, une amplification et une durée de vie opérationnelle nettement améliorées. Un film barrière ionique a également été ajouté pour prolonger davantage la durée de vie du tube. Ces avancées permettent des niveaux d'amplification allant jusqu'à x50 000.

Exemples de modèles commercialisés avec des tubes de Gen 3 :

Un soldat de l'armée américaine portant des jumelles monotube, modèle AN/PVS-7. Elles disposent d'un tube intensificateur d'image unique qui offre une vue stéréoscopique pour les deux yeux.

Un soldat de l'armée américaine équipé d'un monoculaire de vision nocturne AN/PVS-14.

Deux opérateurs du 75th Rangers Regiment de l'armée américaine avec des lunettes de vision nocturne L3 AN/PVS-15.

Opérateur du CAG Delta Force de l'armée américaine portant des lunettes de vision nocturne panoramiques L3 Harris GPNVG-18

Spécifications générales des amplificateurs de tubes de Génération 3 :

  • Portée exceptionnelle :
    Une portée d'environ 300 mètres pour la plupart des modèles.

  • Qualité d'image supérieure :
    Ils fournissent les images les plus claires et les plus lumineuses, avec la résolution la plus élevée de toutes les générations de vision nocturne.

  • Options de performance de niveau élite :
    Certains tubes sélectionnés à la main (HS) sont disponibles pour des performances de pointe, offrant une clarté et une sensibilité encore plus grandes.

  • Performances exceptionnelles en basse lumière :
    Les optiques de Gen 3 offrent une vision excellente dans des conditions de luminosité extrêmement faibles, surpassant toutes les générations précédentes.

  • Fonctionnement entièrement passif :
    Ces appareils peuvent fonctionner intégralement sans éclairage IR, ce qui permet des opérations clandestines.

  • Tubes intensificateurs Autogated :
    Les tubes de Gen 3 dotés de la technologie Autogated permettent une utilisation dans toutes les conditions d'éclairage, avec une réduction significative de l'éblouissement (blooming) ou de la distorsion de l'image causée par des sources lumineuses intenses.

  • Polyvalence maximale :
    Les appareils de Gen 3 sont exceptionnellement performants lorsqu'ils sont combinés avec des lentilles grossissantes, des lunettes de visée, des adaptateurs pour caméras ou d'autres accessoires de vision nocturne.

  • Durée de vie et fiabilité maximales :
    Avec une durée de vie typique de plus de 10 000 heures, les tubes de Gen 3 offrent une durabilité exceptionnelle et une fiabilité à long terme.

"Génération 2+"

Les tubes de « Génération 2+ » ont en réalité été commercialisés après les tubes de Génération 3. Ils résultent d'un projet de modernisation visant à améliorer les performances des intensificateurs d'image de deuxième génération. Ces tubes sont dotés d'une photocathode tri-alkali S25 combinée à une plaque à micro-canaux (MCP) améliorée, ce qui offre généralement de meilleures performances globales..

Cependant, il est important de noter que le terme « Gen 2+ » est avant tout une désignation commerciale, plutôt qu'une classification technologique officiellement reconnue.

"Génération 4"

Le tube de vision nocturne de « Génération 4 » a été autrefois salué comme une percée majeure, une conception sans film offrant le double de la sensibilité effective des systèmes traditionnels de Gen 3. Développé par Litton, il offrait une clarté d'image et des performances en basse lumière inégalées. Mais malgré ses promesses, l'histoire de la Gen 4 a pris un tournant inattendu.

Le fabricant concurrent ITT, qui fournissait la plupart des systèmes de vision nocturne de l'armée américaine, a eu du mal à reproduire cette nouvelle technologie. Parallèlement, les premières séries de production de Litton ont révélé un défaut fatal : les tubes étaient fragiles, particulièrement sous l'effet du recul des armes. Ce problème de fiabilité a inquiété les militaires, qui ont finalement choisi la conception « Thin-Film Gen 3 » d'ITT, légèrement moins sensible, mais beaucoup plus durable et plus facile à produire.

En conséquence, le tube sans film de « Génération 4 » a discrètement disparu de l'usage général. Officiellement, l'armée américaine a rebaptisé sa norme en Gen 3 Omni VII Thin-Film, effaçant de fait l'étiquette « Gen 4 ». Pourtant, la légende perdure : des versions spécialisées, telles que le MX10160B, sont toujours produites pour l'aviation et les forces spéciales, maintenant l'esprit de la « Gen 4 » vivant, même si elle n'a jamais retrouvé sa gloire passée.

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