Nachtsichtgeräte

Nachtsichtgeräte sind Restlichtverstärker, die für die Naturbeobachtung und Überwachung bei Nacht eingesetzt werden. Unterschiedliche Technologien kommen zum Einsatz.

Nachtsichtgeräte sind Restlichtverstärker, die dazu eingesetzt werden, um auch in der Nacht - fast wie am Tag - Objekte beobachten zu können. Früher wurden sie vor allem militärisch verwendet, sind aber schon seit geraumer Zeit bei Privatleuten für Naturbeobachtung und Überwachungszwecke beliebt. Damals waren diese Geräte nur schwer erschwinglich, was sich heutzutage grundlegend geändert hat. So kann man schon mit geringem finanziellen Aufwand ein gutes Gerät für private Zwecke erwerben.

Bei den Nachtsichtgeräten werden unterschiedlichen Technologien verwendet. Zum einen sind das Geräte mit Bildverstärkerröhre: die Restlichtverstärker. Diese gibt es in drei Entwicklungsstufen, besser bekannt als Generationen und sie unterscheiden sich vor allem in der Lichtleistung. Zum anderen gibt es seit einigen Jahren auch digitale Nachtsichtgeräte und Thermalkameras.

Alle Nachtsichtgeräte mit Bildverstärkerröhre verfügen im vorderen Bereich über eine Optik, die das Licht sammelt und zu einem Bildwandler weiterleitet. Hier befindet sich eine Photokathode, die die ankommenden Photonen (dies sind die Lichtteilchen) auffängt und daraus Energie in Form von Elektronen erzeugt.

Diese Elektronen werden enorm beschleunigt und auf einen Schirm aus Phosphor geschossen. Dadurch wird wieder Energie in Form von Licht, also Photonen, frei, welches im Vergleich zu vorher extrem verstärkt ist. Keinesfalls sollte man Nachtsichtgeräte bei Tageslicht betreiben, da die Geräte sonst schweren Schaden nehmen können.

Die 1. Generation ist die einfachste und auch die preiswerteste Variante der Nachtsichtgeräte. Diese Geräte funktionieren wie zuvor beschrieben und hellen das Restlicht auf. Zusätzlich verfügen sie über einen Infrarotaufheller, der aber nur dann zum Einsatz kommen muss, wenn es absolut dunkel ist. Hierbei wir ein Infrarotstrahl in die Nacht geworfen, den wir mit unserem Auge, das seine Empfindlichkeit bei 550 Nanometern besitzt, nicht wahrnehmen können.

Das Nachtsichtgerät kann, im Gegensatz zum Auge, den Wellenlängenbereich des Infrarotlichts registrieren. Somit kann selbst bei absoluter Dunkelheit beobachtet werden. Der Nachteil allerdings ist, dass diese Einrichtung nicht für sehr weite Strecken nutzbar ist. Die Geräte der 1. Generation haben etwa eine Lichtverstärkung von 1.000-fach.

Warum sehen wir grünes Licht?

Das Bild erscheint grün, weil der Blauanteil des Lichtes ins grüne Spektrum und der rote in das infrarote verschoben ist. Wenn man durch ein solches Nachtsichtgerät blickt, bemerkt man ein Rauschen, das sich in einer mit feinen Körnern durchzogenen Struktur darstellt. Nach der Benutzung wird sich der grüne Bildeindruck erst wieder langsam abbauen, wenn das Bild wieder ganz schwarz ist. In der Regel bieten die Geräte der 1. Generation eine Betriebsdauer von 2.000 Stunden.

Die 2. Generation funktioniert vom Prinzip so wie die 1. Generation. Der Unterschied ist, dass das Licht um bis zu 20.000-fach verstärkt wird. Das führt dazu, dass man mit dieser Generation über eine wesentlich größere Distanz sehen kann. Erreicht wird dies durch eine Mikrokanalplatte, die hinter der Photokathode platziert ist und über unzählige Glasröhrchen verfügt. Die erzeugten Elektronen werden so noch mal extrem verstärkt. Neben dem viel helleren Bild kann auch ein schärferes Bild wahrgenommen werden.

Bei der 1. Generation bemerkt man noch eher eine Randunschärfe, was bei der 2. Generation so gut wie nicht mehr auffällt. Auch die 2. Generation ist mit einem Infrarotaufheller ausgestattet.

Die meisten Nachtsichtgeräte haben eine Vergrößerung von etwa 2- oder 2,5-fach. Es gibt aber auch besondere Varianten, die über Vergrößerungen von bis zu 10-fach verfügen.

Fast alle Geräte sind sehr kompakt und haben einen monokularen Einblick, allerdings gibt es - vor allem bei der 2. Generation - auch Nachtsichtgeräte, die einen binokularen Einblick haben und wie eine Brille aussehen. Dazu gibt es eine Kopfhalterung, mit der man das Gerät ohne Hände einsetzen kann. In der Regel bieten die Geräte der 2. Generation eine Betriebsdauer von 4.000 Stunden.

Manche Geräte arbeiten inzwischen mit einer Bildverstärkerröhre, die kein Grün-Weiß-, sondern ein Schwarz-Weiß-Bild liefern. Hierbei ist das Bild kontrastreicher und angenehmer, gerade bei längeren Beobachtungen.

Nachtsichtgeräte der dritten Generation verfügen über ein wesentlich helleres und noch schärferes Bild als die der 2. Generation. Erreicht wird dies durch den zusätzlichen Einsatz von Photokathoden mit zusätzlichen chemischen Gallium Arrceniden. Das Rauschen wird minimiert und die Lebensdauer der Geräte liegt höher als bei den unteren Generationen.

Die Nachtsichtgeräte der dritten Generation gibt es in Deutschland nicht zu kaufen. Dies liegt vor allem an patentrechtlichen Regelungen und daran, dass die US-Regierung die Auslieferung der Geräte verbietet.

Doch es gibt bereits sehr gute Geräte der 2 1/2 Generation bzw. der 2. Super Plus Generation, die dem Qualitätsstandard der dritten Generation entsprechen. Bildschärfe, Helligkeit, Rauschen sind vergleichbar.

Im Gegensatz zu den Nachtsichtgeräten mit Bildverstärkerröhre, wird bei digitalen Nachtsichtgeräten ein hochempfindlicher CMOS- oder CCD-Sensor verwendet, der sehr empfindlich justiert ist. Gleich ist jedoch die Verstärkung des Restlichts.

Tagsüber bzw. im Dämmerlicht erlauben viele dieser Geräte sogar eine Farbdarstellung. Zusätzlich bietet sich die Möglichkeit eines Anschlusses an einen externen Datenrekorder oder die Festhaltung von Fotos bzw. Videos auf einer Speicherkarte. Die Qualität von digitalen Nachtsichtgeräten ist meist mit Geräten der 1. Generation zu vergleichen.

Im Gegensatz zu den Nachtsichtgeräten der 1., 2. oder weiterführenden Generationen bzw. digitalen Geräten, benötigen die Thermalkameras kein Restlicht. Hier wird nicht, wie bei den anderen Modellen, reflektiertes Licht von Objekten verstärkt, sondern die Wärmeabstrahlung dargestellt. Dadurch können diese Geräte bei absoluter Dunkelheit, bei Nebel oder auch Niederschlag eingesetzt werden.

Neben der Verwendung beim Militär und bei Sicherheitsbehörden werden Wärmebildkameras auch genutzt, um die Wärmeisolation von Gebäuden zu prüfen. Feuerwehr und Polizei brauchen diese Produkte für die Suche nach vermissten Personen oder bei der Aufspürung von Glutnestern nach Bränden. Jäger und Landwirte wiederum können mit Hilfe von Thermalkameras bei morgendlich kalten Temperaturen Kitze suchen und diese retten, bevor die Wiese gemäht wird.

Auch für die Industrie wird die Wärmebildtechnik immer interessanter. Wasser- und sogar Gaslecks in Anlagen können schnell und gezielt aufgedeckt werden. Teilweise werden Wärmebildkameras auch bei der Überprüfung von Motoren eingesetzt, zum Beispiel um eine Überhitzung rechtzeitig zu erkennen.

Natürlich sind Wärmebildkameras aber auch nützlich bei der nächtlichen Jagd, z. B. werden schon bei der Pirsch zum Hochsitz die Felder und der Waldrand nach Wild abgesucht, welches eventuell vertrieben werden könnte. Bei kurzen Fluchtstrecken an den Waldrand kann das Aufspüren, also auch das Leiden des Tieres, schneller beendet werden als bei einer Nachsuche bei Tageslicht.

Die Bilddarstellung weicht von der eines Nachtsichtgerätes mit Bildverstärkerröhre ab. Sie haben hier nämlich die Möglichkeit verschiedene Farbdarstellungen auszuwählen. So kann die Wärmeabstrahlung von Mensch oder Tier in Weiß oder Schwarz dargestellt werden, die sogenannte „White Hot“- bzw. „Black Hot“-Einstellung. Die Umgebung wird bei dieser Auswahl in schwächerem Schwarz-Weiß wiedergegeben. Es gibt allerdings auch die Möglichkeit, sich die Temperaturunterschiede in unterschiedlichen Farben anzeigen zu lassen. Dies hilft vor allem bei der Suche nach Wärmelecks an Gebäuden oder bei Glutnester nach einem Brand.

Durch die Möglichkeit eines digitalen Zooms können Sie zudem einen Bildausschnitt vergrößern, um so mehr Details zu erkennen. Die Darstellungsqualität reicht nicht ganz an die Detailerkennbarkeit eines Nachtsichtgerätes der 2. Generation heran, dafür können Sie aber auch noch Wärmequellen feststellen, die Sie mit dem Nachtsichtgerät nicht erkennen würden, wie z. B. die Wildschweinrotte im Maisfeld.

Neben der Technologie kann man die Geräte auch nach der Bauart unterscheiden. Grundsätzlich gibt es Geräte in monokularer und binokularer Bauform.

Die binokularen Nachtsichtgeräte kann man dabei weiter in zwei Bereiche unterteilen. Zum einen gibt es Geräte mit zwei Objektiven, die auch mit zwei lichtverstärkenden Techniken ausgestattet sind. Zum anderen gibt es binokulare Geräte, die zwar zwei Okulare aber nur ein Objektiv und somit nur eine lichtverstärkende Technologie besitzen. Diese Geräte sind kostengünstiger und bieten ein angenehmeres Einblickverhalten als Monokulare, geben jedoch ein nicht so plastisches Bild wieder.

Infrarotlicht-Aufheller

Bei klassischen Nachtsichtgeräten und digitalen Nachtsichtgeräten benötigt man immer Umgebungslicht. Wenn dieses schwindet bzw. in Nächten mit dichter Wolkendecke oder Neumond nicht mehr ausreicht, kann man mit einem IR-Aufheller das Leistungsspektrum erweitern. Oftmals sind diese bereits im Gehäuse des Gerätes eingebaut. Meist sind sie allerdings relativ leistungsschwach bzw. leuchten nur einen Teil des Blickfelds aus. Ein weiteres Manko dieser integrierten IR-Leuchten ist die Blendwirkung, wenn das Licht z. B. in einer Kanzel auf die Holzverkleidung trifft. Dies kann man mit einem separaten IR-Aufheller vermeiden.

Vorsatzlinsen

Gerade Anwender im Sicherheitsbereich verwenden zumeist Geräte, die ohne oder nur mit geringer Vergrößerung ausgestattet sind. Sonst wäre ein Gang durch unbeleuchtete Hallen sehr gewöhnungsbedürftig, da das Sehfeld mit stärkerer Vergrößerung abnimmt und die Naheinstellgrenze den Fokus immer weiter wegrückt. Da aber z. B. bei der Bewachung von größeren Außenanlagen die Vergrößerung fehlt, gibt es für diese Geräte zumeist Vorsatzlinsen. Dadurch wird das Einsatzspektrum dieser Geräte erweitert.

Kameraadapter

Solche Adapter erlauben es Ihnen, das passende Nachtsichtgerät mit einer Foto- oder Videokamera zu verbinden. Dies kann durch Halterungen erfolgen, auf die das Nachtsichtgerät und die Kamera montiert werden. Allerdings ist dieser Ansatz zumeist nur für Kompaktkameras geeignet. Für Spiegelreflex- und Systemkameras empfehlen sich Adaptionslösungen, die am Okular des Nachtsichtgerätes befestigt werden und über einen Gewindeadapter am Filtergewinde des Objektivs verschraubt werden.