مُكثِّف الصورة

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "مكثف الصورة" - الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( مارس 2022 ) ( تعرف على كيفية ومتى تزيل هذه الرسالة )

مكثف الصورة أو أنبوب تكثيف الصورة هو جهاز أنبوب مفرغ لزيادة شدة الضوء المتاح في نظام بصري للسماح باستخدامه في ظروف الإضاءة المنخفضة، مثل الليل، لتسهيل التصوير البصري لعمليات الإضاءة المنخفضة، مثل فلورسنت المواد في الأشعة السينية أو أشعة جاما ( مكثف صورة الأشعة السينية )، أو لتحويل مصادر الضوء غير المرئية، مثل الأشعة تحت الحمراء القريبة أو الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة القصيرة إلى مرئية. تعمل عن طريق تحويل فوتونات الضوء إلى إلكترونات، وتضخيم الإلكترونات (عادةً باستخدام لوحة ذات قنوات دقيقة )، ثم تحويل الإلكترونات المضخمة مرة أخرى إلى فوتونات للعرض. تُستخدم في أجهزة مثل نظارات الرؤية الليلية .

أنابيب تكثيف الصورة (IITs) هي أجهزة بصرية إلكترونية تسمح للعديد من الأجهزة، مثل أجهزة الرؤية الليلية وأجهزة التصوير الطبي ، بالعمل. وهي تحول مستويات منخفضة من الضوء من أطوال موجية مختلفة إلى كميات مرئية من الضوء بطول موجي واحد.

تقوم مكبرات الصورة بتحويل مستويات منخفضة من فوتونات الضوء إلى إلكترونات، وتضخيم تلك الإلكترونات ، ثم تحويل الإلكترونات مرة أخرى إلى فوتونات ضوء. تدخل الفوتونات من مصدر ضوء منخفض عدسة موضوعية تركز الصورة في كاثود ضوئي . يطلق الكاثود الضوئي الإلكترونات عبر التأثير الكهروضوئي عندما تصطدم به الفوتونات الواردة. يتم تسريع الإلكترونات من خلال جهد عالي الجهد إلى لوحة قناة دقيقة (MCP). يتسبب كل إلكترون عالي الطاقة يصطدم بلوحة MCP في إطلاق العديد من الإلكترونات من لوحة MCP في عملية تسمى الانبعاث المتتالي الثانوي . تتكون لوحة MCP من آلاف القنوات الموصلة الصغيرة، المائلة بزاوية بعيدًا عن العمودي لتشجيع المزيد من تصادمات الإلكترونات وبالتالي تعزيز انبعاث الإلكترونات الثانوية في انهيار إلكتروني متحكم فيه .

تتحرك جميع الإلكترونات في خط مستقيم بسبب فرق الجهد العالي عبر اللوحات، مما يحافظ على التجميع ، وحيثما دخل إلكترون أو اثنان، فقد تظهر الآلاف. يعمل فرق الشحنة المنفصل (الأدنى) على تسريع الإلكترونات الثانوية من MCP حتى تصطدم بشاشة فسفورية في الطرف الآخر من المكثف، والتي تطلق فوتونًا لكل إلكترون. يتم تركيز الصورة على شاشة الفسفور بواسطة عدسة العين . يحدث التضخيم في مرحلة لوحة القناة الدقيقة عبر انبعاثها المتتالي الثانوي. يكون الفسفور عادةً أخضر لأن العين البشرية أكثر حساسية للون الأخضر من الألوان الأخرى ولأن المادة الأصلية المستخدمة تاريخيًا لإنتاج شاشات الفسفور أنتجت ضوءًا أخضر (ومن هنا جاء لقب الجنود "التلفزيون الأخضر" لأجهزة تكثيف الصورة).

بدأ تطوير أنابيب تكثيف الصورة خلال القرن العشرين، مع التطوير المستمر منذ البداية.

تم اقتراح فكرة أنبوب الصورة لأول مرة من قبل G. Holst و H. De Boer في عام 1928، في هولندا [1]، لكن المحاولات المبكرة لإنشاء واحد لم تكن ناجحة. لم يكن حتى عام 1934 عندما أنشأ Holst، الذي كان يعمل لدى Philips ، أول أنبوب محول الأشعة تحت الحمراء الناجح. يتكون هذا الأنبوب من كاثود ضوئي بالقرب من شاشة فلورية. باستخدام عدسة بسيطة، يتم تركيز الصورة على الكاثود الضوئي ويتم الحفاظ على فرق جهد يبلغ عدة آلاف من الفولت عبر الأنبوب، مما يتسبب في خروج الإلكترونات من الكاثود الضوئي بواسطة الفوتونات لتضرب الشاشة الفلورية. تسبب هذا في إضاءة الشاشة مع صورة الجسم المركزة على الشاشة، ومع ذلك كانت الصورة غير عاكسة. باستخدام أنبوب محول الصور هذا، كان من الممكن عرض ضوء الأشعة تحت الحمراء في الوقت الفعلي، لأول مرة.

استمر التطوير في الولايات المتحدة أيضًا خلال ثلاثينيات القرن العشرين ومنتصف الثلاثينيات، وتم تطوير أول مكثف صورة معكوس في شركة RCA . استخدم هذا الأنبوب عاكسًا كهروستاتيكيًا لتركيز صورة من كاثود كروي على شاشة كروية. (كان اختيار المجالات لتقليل الانحرافات خارج المحور). أدى التطوير اللاحق لهذه التقنية مباشرة إلى أول مكثفات صورة من الجيل 0 والتي استخدمها الجيش خلال الحرب العالمية الثانية للسماح بالرؤية في الليل باستخدام الإضاءة بالأشعة تحت الحمراء لكل من التصوير والرؤية الليلية الشخصية. تم تقديم أول جهاز للرؤية الليلية العسكرية من قبل الجيش الألماني ^{[ بحاجة لمصدر ]} في وقت مبكر من عام 1939، وتم تطويره منذ عام 1935. تم استخدام أجهزة الرؤية الليلية المبكرة القائمة على هذه التقنيات من قبل كلا الجانبين في الحرب العالمية الثانية.

على عكس التقنيات اللاحقة، لم تتمكن أجهزة الرؤية الليلية المبكرة من الجيل 0 من تضخيم الضوء المحيط المتاح بشكل كبير، وبالتالي، لكي تكون مفيدة، كانت تتطلب مصدرًا للأشعة تحت الحمراء. استخدمت هذه الأجهزة كاثود ضوئي S1 أو كاثود ضوئي " فضة - أكسجين - سيزيوم "، تم اكتشافه في عام 1930، والذي كان له حساسية تبلغ حوالي 60 ميكرو أمبير / لومن (ميكرو أمبير لكل لومن) وكفاءة كمية تبلغ حوالي 1٪ في منطقة الأشعة فوق البنفسجية وحوالي 0.5٪ في منطقة الأشعة تحت الحمراء. ومن الجدير بالذكر أن كاثود ضوئي S1 كان له ذروات حساسية في كل من طيف الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ومع حساسية تزيد عن 950 نانومتر كان مادة الكاثود الضوئي الوحيدة التي يمكن استخدامها لعرض ضوء الأشعة تحت الحمراء فوق 950 نانومتر.

المحولات العمياء الشمسية، والمعروفة أيضًا باسم الكاثودات الضوئية العمياء الشمسية، هي أجهزة متخصصة تكتشف الأشعة فوق البنفسجية (UV) التي يقل طولها الموجي عن 280 نانومتر (nm). يُطلق على نطاق الأشعة فوق البنفسجية هذا اسم "العمياء الشمسية" لأنه أقصر من أطوال موجات ضوء الشمس التي تخترق الغلاف الجوي للأرض عادةً. تم اكتشاف الكاثودات الضوئية العمياء الشمسية في عام 1953 بواسطة تافت وآبكر [2]، وتم تطويرها في البداية باستخدام تيلورايد السيزيوم . على عكس تقنيات الرؤية الليلية التي يتم تصنيفها إلى "أجيال" بناءً على تطبيقاتها العسكرية، فإن الكاثودات الضوئية العمياء الشمسية لا تندرج ضمن هذا التصنيف لأن فائدتها ليست عسكرية في المقام الأول. إن قدرتها على اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية في نطاق العمياء الشمسية تجعلها مفيدة للتطبيقات التي تتطلب الحساسية للأشعة فوق البنفسجية دون تدخل من ضوء الشمس المرئي.

مع اكتشاف مواد كاثود ضوئية أكثر فعالية، والتي زادت في كل من الحساسية والكفاءة الكمية، أصبح من الممكن تحقيق مستويات كبيرة من الكسب على أجهزة الجيل 0. في عام 1936، اكتشف جورليش كاثود S-11 ( سيزيوم - أنتيمون )، والذي قدم حساسية تبلغ حوالي 80 ميكرو أمبير / لومن مع كفاءة كمية تبلغ حوالي 20٪؛ وهذا يشمل فقط الحساسية في المنطقة المرئية بطول موجة عتبة يبلغ حوالي 650 نانومتر.

لم يكن الأمر كذلك حتى تطوير الكاثودات الضوئية ثنائية القلويات ( البوتاسيوم - السيزيوم - الأنتيمون والصوديوم - البوتاسيوم - الأنتيمون) التي اكتشفها AH Sommer وكاثوده الضوئي متعدد القلويات (الصوديوم - البوتاسيوم - الأنتيمون - السيزيوم) S20 الذي اكتشفه بالصدفة في عام 1956، حيث كانت الأنابيب تتمتع بحساسية مناسبة للأشعة تحت الحمراء وتضخيم الطيف المرئي لتكون مفيدة عسكريًا. يتمتع الكاثود الضوئي S20 بحساسية تتراوح من حوالي 150 إلى 200 μA/lm. جعلت الحساسية الإضافية هذه الأنابيب قابلة للاستخدام في ضوء محدود، مثل ضوء القمر، مع استمرار كونها مناسبة للاستخدام مع إضاءة الأشعة تحت الحمراء منخفضة المستوى.

على الرغم من أن الألمان أجروا تجارب على هذه التقنية في الأصل في الحرب العالمية الثانية، إلا أنه لم تبدأ الولايات المتحدة في إجراء تجارب مبكرة باستخدام أنابيب متعددة في "تسلسل"، وذلك من خلال ربط خرج أنبوب مقلوب بمدخل أنبوب آخر، مما سمح بزيادة تضخيم ضوء الجسم الذي يتم رؤيته، إلا في الخمسينيات من القرن العشرين. وقد نجحت هذه التجارب بشكل أفضل بكثير من المتوقع، وتمكنت أجهزة الرؤية الليلية القائمة على هذه الأنابيب من التقاط ضوء النجوم الخافت وإنتاج صورة قابلة للاستخدام. ومع ذلك، كان حجم هذه الأنابيب، بطول 17 بوصة (43 سم) وقطر 3.5 بوصة (8.9 سم)، كبيرًا جدًا بحيث لا تكون مناسبة للاستخدام العسكري. وقد وفرت هذه الأنابيب، المعروفة باسم "التسلسل"، القدرة على إنتاج أول نطاقات رؤية ليلية سلبية حقًا. مع ظهور حزم الألياف الضوئية في الستينيات، أصبح من الممكن توصيل أنابيب أصغر معًا، مما سمح بتطوير أول نطاقات Starlight الحقيقية في عام 1964. تم استخدام العديد من هذه الأنابيب في نطاق البندقية AN/PVS-2، الذي تم استخدامه في فيتنام.

تم استكشاف بديل لأنبوب الشلال في منتصف القرن العشرين، وهو يتضمن التغذية الراجعة البصرية ، مع إعادة تغذية خرج الأنبوب إلى المدخل. لم يتم استخدام هذا المخطط في المناظير البندقية، ولكن تم استخدامه بنجاح في التطبيقات المعملية حيث تكون مجموعات تكثيف الصورة الأكبر مقبولة. ^[1]

تستخدم مكثفات الصور من الجيل الثاني نفس الكاثود الضوئي متعدد القلويات الذي استخدمته أنابيب الجيل الأول، ومع ذلك، باستخدام طبقات أكثر سمكًا من نفس المواد، تم تطوير الكاثود الضوئي S25، والذي يوفر استجابة حمراء ممتدة واستجابة زرقاء مخفضة، مما يجعله أكثر ملاءمة للتطبيقات العسكرية. يتمتع بحساسية نموذجية تبلغ حوالي 230 ميكرو أمبير/لومن وكفاءة كمية أعلى من مادة الكاثود الضوئي S20. أدى أكسدة السيزيوم إلى أكسيد السيزيوم في الإصدارات اللاحقة إلى تحسين الحساسية بطريقة مماثلة للكاثود الضوئي من الجيل الثالث. سمحت نفس التكنولوجيا التي أنتجت حزم الألياف الضوئية التي سمحت بإنشاء أنابيب متتالية، مع تغيير طفيف في التصنيع، بإنتاج ألواح القنوات الدقيقة أو MCPs. اللوحة ذات القنوات الدقيقة عبارة عن رقاقة زجاجية رقيقة مع قطب نيكروم على كلا الجانبين يتم تطبيق فرق جهد كبير يصل إلى 1000 فولت عبرها.

يتم تصنيع الرقاقة من آلاف عديدة من الألياف الزجاجية المجوفة الفردية، والتي يتم محاذاتها بزاوية "تحيز" لمحور الأنبوب. تتناسب لوحة القناة الدقيقة بين الكاثود الضوئي والشاشة. تعمل الإلكترونات التي تصطدم بجانب "القناة الدقيقة" أثناء مرورها من خلالها على إثارة الإلكترونات الثانوية، والتي بدورها تثير إلكترونات إضافية عندما تصطدم هي أيضًا بالجدران، مما يؤدي إلى تضخيم الإشارة. باستخدام MCP مع أنبوب مركّز على القرب، أصبح من الممكن تحقيق تضخيم يصل إلى 30000 مرة باستخدام طبقة MCP واحدة. من خلال زيادة عدد طبقات MCP، يمكن تحقيق تضخيم إضافي يتجاوز 1000000 مرة.

تم تحقيق عكس أجهزة الجيل الثاني من خلال إحدى طريقتين مختلفتين. يستخدم أنبوب العاكس عكسًا كهروستاتيكيًا، بنفس الطريقة التي استخدمتها أنابيب الجيل الأول، مع تضمين MCP. يمكن أيضًا عكس أنابيب الجيل الثاني التي تركز على القرب باستخدام حزمة ألياف بها لفافة 180 درجة.

في حين أن الجيل الثالث من الأنابيب كان متشابهًا بشكل أساسي مع الجيل الثاني، إلا أنها امتلكت اختلافين مهمين. أولاً، استخدموا كاثودًا ضوئيًا من GaAs — CsO — AlGaAs ، وهو أكثر حساسية في نطاق 800 نانومتر - 900 نانومتر من كاثودات ضوئية من الجيل الثاني. ثانيًا، يُظهر الكاثود الضوئي تقاربًا إلكترونيًا سلبيًا (NEA)، مما يوفر للإلكترونات الضوئية المثارة إلى نطاق التوصيل رحلة مجانية إلى نطاق الفراغ حيث تتسبب طبقة أكسيد السيزيوم عند حافة الكاثود الضوئي في ثني النطاق بشكل كافٍ . هذا يجعل الكاثود الضوئي فعالًا للغاية في إنشاء إلكترونات ضوئية من الفوتونات. ومع ذلك، فإن نقطة ضعف كاثودات ضوئية من الجيل الثالث هي أنها تتدهور بشكل خطير بسبب التسمم بالأيونات الموجبة. بسبب الضغوط العالية للمجال الكهروستاتيكي في الأنبوب، وعمل لوحة MicroChannel، أدى هذا إلى فشل الكاثود الضوئي في غضون فترة قصيرة - ما لا يقل عن 100 ساعة قبل أن تنخفض حساسية الكاثود الضوئي إلى ما دون مستويات الجيل الثاني. لحماية الكاثود الضوئي من الأيونات الموجبة والغازات التي ينتجها MCP، قدموا طبقة رقيقة من أكسيد الألومنيوم المتكلس الملتصقة بـ MCP. تسمح الحساسية العالية لهذا الكاثود الضوئي، والتي تزيد عن 900 μA/lm، باستجابة أكثر فعالية للضوء المنخفض، على الرغم من أن هذا تم تعويضه بواسطة الطبقة الرقيقة، والتي تحجب عادةً ما يصل إلى 50٪ من الإلكترونات.

على الرغم من عدم الاعتراف رسميًا بفئات الجيل الأمريكي، فقد تم تطوير الجيل الثاني الفائق أو SuperGen في عام 1989 بواسطة Jacques Dupuy و Gerald Wolzak. حسنت هذه التقنية من الكاثودات الضوئية ثلاثية القلويات إلى أكثر من ضعف حساسيتها مع تحسين لوحة القنوات الدقيقة عن طريق زيادة نسبة المساحة المفتوحة إلى 70٪ مع تقليل مستوى الضوضاء. سمح هذا لأنابيب الجيل الثاني، والتي تعد أكثر اقتصادا في التصنيع، بتحقيق نتائج مماثلة لأنابيب تكثيف الصورة من الجيل الثالث. مع حساسية الكاثودات الضوئية التي تقترب من 700 μA / lm واستجابة التردد الممتدة إلى 950 نانومتر، استمر تطوير هذه التقنية خارج الولايات المتحدة، ولا سيما بواسطة Photonis وتشكل الآن الأساس لمعظم معدات الرؤية الليلية عالية الجودة المصنعة خارج الولايات المتحدة.

في عام 1998، طورت شركة ليتون الأمريكية أنبوب الصور بدون فيلم. تم تصنيع هذه الأنابيب في الأصل لعقد Omni V وأثارت اهتمامًا كبيرًا من قبل الجيش الأمريكي. ومع ذلك، عانت الأنابيب كثيرًا من الهشاشة أثناء الاختبار، وبحلول عام 2002، ألغت NVESD تسمية الجيل الرابع للأنابيب بدون فيلم، وفي ذلك الوقت أصبحت تُعرف ببساطة باسم الجيل الثالث بدون فيلم. لا تزال هذه الأنابيب تُنتج لاستخدامات متخصصة، مثل الطيران والعمليات الخاصة؛ ومع ذلك، لا تُستخدم لأغراض تثبيت الأسلحة. للتغلب على مشاكل التسمم بالأيونات، قاموا بتحسين تقنيات التنظيف أثناء تصنيع MCP (المصدر الأساسي للأيونات الموجبة في أنبوب الرقاقة) ونفذوا البوابات التلقائية، واكتشفوا أن فترة كافية من البوابات التلقائية من شأنها أن تتسبب في إخراج الأيونات الموجبة من الكاثود الضوئي قبل أن تتسبب في تسمم الكاثود الضوئي.

لا تزال تقنية الجيل الثالث بدون فيلم قيد الإنتاج والاستخدام اليوم، ولكن رسميًا، لا يوجد الجيل الرابع من مكثفات الصورة.

تُعرف أيضًا باسم الجيل الثالث Omni VII والجيل الثالث+، وفي أعقاب المشكلات التي واجهتها تقنية الجيل الرابع، أصبحت تقنية الأغشية الرقيقة هي المعيار لتقنية تكثيف الصور الحالية. في أجهزة تكثيف الصور بالأغشية الرقيقة، يتم تقليل سمك الفيلم من حوالي 30 أنجستروم (قياسي) إلى حوالي 10 أنجستروم ويتم خفض جهد الكاثود الضوئي. يؤدي هذا إلى إيقاف عدد أقل من الإلكترونات مقارنة بأنابيب الجيل الثالث، مع توفير فوائد الأنبوب المغطى بالفيلم.

تعد تقنية الجيل الثالث للأغشية الرقيقة حاليًا هي المعيار لمعظم مكثفات الصور التي يستخدمها الجيش الأمريكي.

في عام 2014، أصدرت شركة PHOTONIS الفرنسية لتصنيع أنابيب الصور أول مواصفة أداء عالمية مفتوحة؛ "4G". تضمنت المواصفة أربعة متطلبات رئيسية يجب أن يفي بها أنبوب تكثيف الصور.

• حساسية طيفية من أقل من 400 نانومتر إلى أكثر من 1000 نانومتر
• الحد الأدنى لرقم الجدارة هو FOM1800
• دقة ضوء عالية أعلى من 57 lp/mm
• حجم الهالة أقل من 0.7 مم

هناك العديد من المصطلحات الشائعة المستخدمة لأنابيب تكثيف الصورة.

البوابة الإلكترونية (أو "البوابة") هي وسيلة يمكن من خلالها تشغيل وإيقاف تشغيل أنبوب تكثيف الصورة بطريقة محكومة. يعمل أنبوب تكثيف الصورة المُغلق إلكترونيًا مثل مصراع الكاميرا، مما يسمح للصور بالمرور عندما يتم تمكين "البوابة" الإلكترونية. يمكن أن تكون مدة البوابة قصيرة جدًا (نانو ثانية أو حتى بيكو ثانية). وهذا يجعل أنابيب تكثيف الصورة المُغلقة مرشحة مثالية للاستخدام في بيئات البحث حيث يجب تصوير أحداث قصيرة جدًا. على سبيل المثال، لمساعدة المهندسين في تصميم غرف احتراق أكثر كفاءة، تم استخدام أنابيب التصوير المُغلقة لتسجيل أحداث سريعة جدًا مثل الموجة الأمامية للوقود المحترق في محرك الاحتراق الداخلي.

غالبًا ما يتم استخدام البوابات لمزامنة أنابيب التصوير مع الأحداث التي لا يمكن التحكم في بدايتها أو التنبؤ بها. في مثل هذه الحالة، يمكن مزامنة عملية البوابات مع بداية الحدث باستخدام "إلكترونيات البوابات"، على سبيل المثال مولدات التأخير الرقمية عالية السرعة. تسمح إلكترونيات البوابات للمستخدم بتحديد وقت تشغيل وإيقاف تشغيل الأنبوب بالنسبة لبداية الحدث.

هناك العديد من الأمثلة على استخدامات أنابيب التصوير المحمية. نظرًا للجمع بين السرعات العالية جدًا التي يمكن أن تعمل بها الأنابيب المحمية وقدرتها على تضخيم الضوء، يمكن للأنابيب المحمية تسجيل أجزاء معينة من شعاع الضوء. من الممكن التقاط جزء الضوء المنعكس فقط من الهدف، عندما يتم إطلاق شعاع ضوء نبضي على الهدف، من خلال التحكم في معلمات التحصين. تعد أجهزة الرؤية الليلية النبضية النشطة المحمية (GPANV) مثالاً آخر لتطبيق يستخدم هذه التقنية. يمكن لأجهزة GPANV أن تسمح للمستخدم برؤية الأشياء المثيرة للاهتمام والتي تكون محجوبة خلف النباتات وأوراق الشجر و/أو الضباب. هذه الأجهزة مفيدة أيضًا لتحديد موقع الأشياء في المياه العميقة، حيث قد تحجب انعكاسات الضوء عن الجسيمات القريبة من مصدر ضوء مستمر، مثل كشاف ضوء تحت الماء عالي السطوع، الصورة بخلاف ذلك.

إن خاصية البوابات الآلية هي خاصية موجودة في العديد من أنابيب تكثيف الصور المصنعة لأغراض عسكرية بعد عام 2006، على الرغم من أنها موجودة منذ بعض الوقت. تقوم الأنابيب ذات البوابات الآلية بإغلاق تكثيف الصورة من الداخل للتحكم في كمية الضوء التي تمر عبر لوحة القنوات الدقيقة. يحدث الإغلاق بتردد عالٍ ومن خلال تغيير دورة العمل للحفاظ على سحب تيار ثابت من لوحة القنوات الدقيقة، فمن الممكن تشغيل الأنبوب أثناء الظروف الأكثر سطوعًا، مثل ضوء النهار، دون إتلاف الأنبوب أو التسبب في فشل مبكر. يعد الإغلاق التلقائي لمكثفات الصور ذا قيمة عسكرية لأنه يسمح بساعات تشغيل ممتدة مما يمنح رؤية محسنة أثناء ساعات الشفق مع توفير دعم أفضل للجنود الذين يواجهون ظروف إضاءة سريعة التغير، مثل أولئك الذين يهاجمون مبنى.

يتم قياس حساسية أنبوب تكثيف الصورة بالميكروأمبير لكل لومن (μA/lm). وهو يحدد عدد الإلكترونات المنتجة لكل كمية من الضوء التي تسقط على الكاثود الضوئي. يجب إجراء هذا القياس عند درجة حرارة لون محددة ، مثل "عند درجة حرارة لون 2854 كلفن". تميل درجة حرارة اللون التي يتم إجراء هذا الاختبار عندها إلى التباين قليلاً بين الشركات المصنعة. عادةً ما يتم تحديد قياسات إضافية عند أطوال موجية محددة أيضًا، وخاصة لأجهزة الجيل الثاني، مثل 800  نانومتر و850 نانومتر (الأشعة تحت الحمراء).

وبشكل عام، كلما زادت القيمة، كلما كانت الأنبوبة أكثر حساسية للضوء.

تُعرف دقة الأنبوب بشكل أكثر دقة باسم الدقة المحدودة ، وتُقاس بأزواج الخطوط لكل مليمتر أو lp/mm. هذا مقياس لعدد الخطوط ذات الكثافة المتفاوتة (من الفاتح إلى الداكن) التي يمكن حلها ضمن مليمتر واحد من مساحة الشاشة. ومع ذلك، فإن الدقة المحدودة نفسها هي مقياس لدالة نقل التعديل. بالنسبة لمعظم الأنابيب، يتم تعريف الدقة المحدودة على أنها النقطة التي تصبح عندها دالة نقل التعديل ثلاثة بالمائة أو أقل. وكلما زادت القيمة، زادت دقة الأنبوب.

ومع ذلك، هناك اعتبار مهم وهو أن هذا يعتمد على حجم الشاشة الفعلي بالملليمتر وليس متناسبًا مع حجم الشاشة. وعلى هذا النحو، فإن الأنبوب مقاس 18 مم بدقة حوالي 64 خطًا/مليمترًا يتمتع بدقة إجمالية أعلى من الأنبوب مقاس 8 مم بدقة 72 خطًا/مليمترًا. وعادةً ما يتم قياس الدقة عند المركز وعند حافة الشاشة، وغالبًا ما تأتي الأنابيب بأرقام لكليهما. تأتي الأنابيب ذات المواصفات العسكرية أو المواصفات العسكرية فقط بمعيار مثل "> 64 خطًا/مليمترًا" أو "أكبر من 64 زوجًا من الخطوط/مليمترًا".

يتم قياس مكسب الأنبوب عادةً باستخدام إحدى وحدتين. الوحدة الأكثر شيوعًا (النظام الدولي للوحدات) هي cd·m ⁻² ·lx ⁻¹ ، أي شمعة لكل متر مربع لكل لوكس . الاتفاقية الأقدم هي Fl/Fc ( قدم لامبرت لكل قدم شمعة ). وهذا يخلق مشاكل مع قياسات المكسب المقارنة حيث لا يوجد أي منهما نسبة نقية، على الرغم من أن كلاهما يقاس كقيمة لشدة الإخراج على شدة الإدخال. وهذا يخلق غموضًا في تسويق أجهزة الرؤية الليلية حيث أن الفرق بين القياسين هو فعليًا باي أو ما يقرب من 3.142x. وهذا يعني أن مكسب 10000 cd/m ² /lx هو نفسه 31.42 Fl/Fc.

هذه القيمة، المعبر عنها بالساعات، تعطي فكرة عن المدة التي يجب أن يستمر فيها الأنبوب عادةً. إنها نقطة مقارنة شائعة إلى حد معقول، ومع ذلك تأخذ العديد من العوامل في الاعتبار. الأول هو أن الأنابيب تتدهور باستمرار. وهذا يعني أنه بمرور الوقت، سينتج الأنبوب ببطء مكسبًا أقل مما كان عليه عندما كان جديدًا. عندما يصل مكسب الأنبوب إلى 50% من مستوى مكسبه "الجديد"، يُعتبر الأنبوب معطلاً، لذا فإن هذا يعكس في المقام الأول هذه النقطة في عمر الأنبوب.

هناك اعتبارات إضافية تتعلق بعمر الأنبوب، مثل البيئة التي يتم استخدام الأنبوب فيها والمستوى العام للإضاءة الموجودة في تلك البيئة، بما في ذلك ضوء القمر الساطع والتعرض للإضاءة الاصطناعية والاستخدام أثناء فترات الغسق/الفجر، حيث أن التعرض للضوء الساطع يقلل من عمر الأنبوب بشكل كبير.

كما أن متوسط ​​الوقت بين الأعطال لا يشمل سوى ساعات التشغيل. ويُعتقد أن تشغيل الصمام أو إيقاف تشغيله لا يساهم في تقليل العمر الافتراضي الإجمالي، لذا يميل العديد من المدنيين إلى تشغيل معدات الرؤية الليلية الخاصة بهم فقط عندما يحتاجون إلى ذلك، لتحقيق أقصى استفادة من عمر الصمام. ويميل المستخدمون العسكريون إلى إبقاء المعدات قيد التشغيل لفترات أطول من الوقت، وعادة طوال الوقت أثناء استخدامها، مع اعتبار البطاريات هي الشاغل الرئيسي، وليس عمر الصمام.

ومن الأمثلة النموذجية لعمر الأنابيب:

الجيل الأول: 1000 ساعة
الجيل الثاني: 2000 إلى 2500 ساعة
الجيل الثالث: 10000 إلى 15000 ساعة.

أصبحت العديد من الأنابيب الحديثة من الجيل الثاني عالية الجودة تتمتع الآن بمتوسط ​​وقت بين الأعطال يقترب من 15000 ساعة تشغيل.

دالة نقل التعديل لمكثف الصورة هي مقياس لسعة خرج الخطوط الداكنة والفاتحة على الشاشة لمستوى معين من الإدخال من الخطوط المقدمة إلى الكاثود الضوئي بدقة مختلفة. وعادة ما يتم إعطاؤها كنسبة مئوية عند تردد معين (تباعد) للخطوط الفاتحة والفاتحة. على سبيل المثال، إذا نظرت إلى خطوط بيضاء وسوداء مع MTF 99٪ @ 2 lp / mm فإن خرج الخطوط الداكنة والفاتحة سيكون 99٪ داكنًا أو فاتحًا كما هو الحال عند النظر إلى صورة سوداء أو صورة بيضاء. تنخفض هذه القيمة أيضًا بزيادة معينة في الدقة. على نفس الأنبوب إذا كانت MTF عند 16 و 32 lp / mm 50٪ و 3٪ فعند 16 lp / mm ستكون الإشارة نصف ساطعة / داكنة فقط مثل الخطوط عند 2 lp / mm وعند 32 lp / mm ستكون صورة الخطوط ثلاثة بالمائة فقط من السطوع / الداكن مثل الخطوط عند 2 lp / mm.

بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن الدقة المحددة تُعرَّف عادةً بأنها النقطة التي يكون فيها MTF ثلاثة بالمائة أو أقل، فسيكون هذا أيضًا الحد الأقصى لدقة الأنبوب. يتأثر MTF بكل جزء من تشغيل أنبوب تكثيف الصورة ويتأثر أيضًا بجودة البصريات المشاركة في النظام الكامل. تشمل العوامل التي تؤثر على MTF الانتقال عبر أي لوحة ألياف أو زجاج، عند الشاشة والكاثود الضوئي وأيضًا عبر الأنبوب ولوحة القناة الدقيقة نفسها. كلما زاد MTF عند دقة معينة، كان ذلك أفضل.

• جهاز الرؤية الليلية  – جهاز يسمح بتصور الصور في مستويات الضوء التي تقترب من الظلام الدامس
• مُكثِّف صور الأشعة السينية  – مُكثِّف صور يحول الأشعة السينية إلى ضوء مرئي بكثافة أعلى
• كاميرا CCD المكثفة  – جهاز لنقل الشحنة الكهربائية

• معلومات تاريخية عن تطور المعهد الهندي للتكنولوجيا وتأسيسه [3]
• اكتشاف مواد ضوئية أخرى [4]
• تم الإشارة عدة مرات إلى البيانات التاريخية المذكورة في "أنابيب الصور" بقلم Illes P Csorba ISBN  0-672-22023-7
• مقالات مختارة عن أنابيب الصور ISBN 0-8194-0476-4 
• خصص وقتًا للنجوم بقلم أنتوني كوك
• مايكل لامبتون (1 نوفمبر 1981). "مكثف الصور بالقنوات الدقيقة". مجلة ساينتفك أمريكان . 245 (5): 62-71. doi :10.1038/scientificamerican1181-62.