漫談槍械瞄準鏡及其工作原理

瞄準鏡起源。

瞄準鏡，或稱光學瞄準裝置（optical sight），其起源已經很難考證。據說至少在16世紀的歐洲，就已經有人嘗試過在槍托上固定眼鏡鏡片。有文字記載，在19世紀以前，火器上已經有了望遠鏡式的瞄準裝置，可用於在弱光條件下的瞄準。到了19世紀40年代，一些美國槍械技工就開始製造帶光學瞄準裝置的槍械。1848年紐約州的摩根·詹姆士設計了一種與槍管同樣長度的管形瞄準裝置，該裝置的後半部安裝了玻璃透鏡，並有2條用於瞄準的十字線。後來，類似的瞄準裝置在美國內戰中得到應用。但真正具有實用價值的瞄準鏡，則誕生在1904年，由德國的卡爾蔡司研製，並在第一次世界大戰中使用。在第二次世界大戰中，瞄準鏡開始發展成熟。

瞄準鏡分類。

發展到現在，瞄準鏡主要分為以下三大類：望遠式瞄準鏡、準直式瞄準鏡、反射式瞄準鏡。其中以望遠式瞄準鏡和反射式瞄準鏡最為流行。這兩類瞄準和普通的機械瞄具（iron sight）的效果對比。上述兩類瞄準鏡主要在白天使用，因此又被統稱為白光瞄準鏡，另外還有供夜間瞄準用的夜視瞄準鏡，是在上述兩類瞄準鏡上加上夜視裝置，而按夜視裝置的種類，又可分為微光瞄準鏡、紅外瞄準鏡（又可細分為主動紅外和熱成像兩類）。

望遠式瞄準鏡。

它是光學瞄準具的一種，望遠式瞄準鏡具有放大作用，能看清和識別遠處的目標，適用於遠距離精確射擊。由於常常用作狙擊用途，因此又常常被稱為狙擊鏡（sniper scope）。

望遠式瞄準鏡的光學系統仍然是沿用加上轉象系統的開普勒式望遠系統。基本結構是物鏡、倒象透鏡和目鏡，再加上分劃板組成。分劃板上有瞄準標記，通過移動分劃板或使用不同位置的分劃來瞄準不同距離的目標。有些瞄準鏡還有變倍功能，用較低的倍率搜索和瞄準近距離的目標，用較高的倍率射擊遠距離的目標。

十字瞄準線是這類瞄準鏡最普遍的分劃，而早期的瞄準鏡，也只有這一組十字線。後來製造者在分劃板上加上用於測量射程和角度的分劃，其原理很簡單，都是通過分劃標記與參照物的高度（或寬度）對比來估算出距離。如下圖中為春田兵工廠生產的一種獵鹿鏡的分劃板，以成年鹿的體格作為參照物，在分劃板上標示出在不同的距離上的高度，最大射程為700碼。這種瞄準分劃看很來很複雜，但使用起來很簡單，經過短時間的講解就可以使用，不必接受嚴格的訓練，因此應用很廣。很多瞄準鏡甚至包括一次性火箭筒的簡易瞄準鏡都採用這種分劃，只是標示的方式各有不同。

密位點分劃板。密位點（mildot）分劃板是時下最流行的狙擊用瞄準鏡的分劃。密位點分劃看起來很簡單，只是在十字線上標上小黑點。在Leupold M3 10倍瞄準鏡上，每兩個的相鄰黑點間是一個密位。不過密位點瞄準鏡使用起來不容易，需要經過嚴格的訓練，但測量出的數值相當準確。計算尺是密位點計算尺，可以幫助學習採用密位點測量方式，但只是用來學習，因為在實戰條件下是不容許狙擊手用計算尺測量目標距離的。

準直式瞄準鏡。

準直式瞄準鏡出現於20世紀70年代，並在越南戰場上少量使用，到80年代初開始發展起來。準直式瞄準鏡對付遠距離目標時精確不佳，但在近戰當中，尤其是射擊運動中的目標時在反應速度及準確度上明顯優於其他瞄具，因此主要作為近戰瞄準具使用。不過後來出現了更佳的反射式瞄準鏡後，準直式瞄準鏡就開始未落了。但由於這種瞄準裝置價格比反射式瞄準鏡低得多，因此現在還沒有完全退出市場。這種瞄具在前部有一條導光棒，由側邊的自然光或其他光源照明，導光棒的後端面緊貼一個光欄孔，光欄孔限制通常範圍和通光形狀。當其中一隻眼觀察瞄具裡，會看到無窮遠處的光欄孔的像——紅色亮點。而另一隻眼瞄準目標時，根據人的視覺原理會將雙眼所成的目標像合而為一的生理功能，就會產生紅色亮點壓住了目標。只要瞄具的瞄準線與槍的瞄準基線一致，就達到雙目瞄準射擊的功能。

反射式瞄準鏡（Reflex）。

它雖然也被稱為“瞄準鏡”，但和望遠式瞄準鏡的原理不一樣，其光學系統比較簡單，通常沒有放大系統，因此也沒有倒像系統。這種瞄準鏡還有另一個名稱——紅點（Red dot）瞄準鏡，因為這種瞄準鏡的瞄準標記通常是一個紅色或鮮橙色的光點，當然並非所有的反射式瞄準鏡都是用光點的，有些會是十字線、光環甚至其他造型。

原理。其原理簡述為：析光鏡的凹面上鍍有一層或多層析光膜，由照明系統發出的光線通過分劃板然後在析光鏡上形成圓點（或圓環等瞄準標記）並反射以平行光進入人眼，同時人眼透過析光鏡看到目標，當瞄準標記與目標重疊時，即完成瞄準。

光點瞄準鏡上的瞄準標記由瞄準鏡上的照明系統產生。有多種方式形成光源，電源、自然光或放射性同位素如氚、鉕等等。電源產生的光點容易調節，根據不同的使用環境，調節不同的亮度；自然光是一各節省能源的方法，但在光線條件不好時會降低作用；放射性同位素可以長年工作而不需要更換電池，在夜間使用其效果更好，但要慎重選擇放射性材料，目前流行採用的氚氣，據說其輻射量很低，長期使用這種瞄準具的人比接受一年接受一、兩次X光檢查的人還要安全。一個精確度高的光點瞄準鏡，其析光鏡的曲面是十分講究的，因為它必須保證即使射手的眼睛不是正對著瞄準鏡的軸線，都能保證瞄準標記在彈著點上。

由於以上優點，反射式原理對於瞄準時容許眼睛不需要對準瞄準鏡軸線，因此比採用導光棒原理瞄準反應更快。這使得反射式原理的光點瞄準鏡大受歡迎。進入1990年代後，各國軍隊都開始重視這瞄準鏡的戰術價值並大量配備部隊。

覘孔式瞄具

在輕武器發展的幾百年間，槍械的結構和彈藥發生了巨大變化，槍械的性能有了很大的提高，但瞄具的發展相對槍械的進展卻顯得十分緩慢，總的來講與槍械性能是不匹配的。槍械的瞄具分機械瞄具和光電瞄具兩大類。作為機械瞄準具常見的有兩種，一是覘孔式瞄具，二是缺口式瞄具。二者各有其優勢：覘孔式瞄具精度較高；缺口式瞄具瞄準速度較快。覘孔式瞄具是現代步槍普遍採用的一種瞄準裝置，尤其是在無托槍上，可以有效縮短全槍長度，而且瞄準要領簡單易學。人眼在觀看不同距離上的物體時，各物體不能同時在視網膜上形成清晰的倒像。視線關注的物體看清楚了，其他距離上的物體就模糊，兩個物體間的距離越大，清楚與模糊間的差別也就越明顯。任何打過槍的人都明白，目標看清楚了，準星缺口就模糊，準星缺口看清楚了,目標就模糊。三點成一線的道理誰都清楚,為什麽還要用很長的時間練瞄準呢？實際上，瞄準是在找感覺，在目標和機械瞄具之間找平衡點。所以從某種意義上講，射擊是憑感覺的。在戰場環境下，士兵的注意力要分配到各個方面，不可能在較長時間內把主要注意力集中在機械瞄具上，因此在實戰環境中，機械瞄具的射擊效果急劇下降。

覘孔式瞄具的瞄準方法是使準星尖端和目標剛好在照門小孔的中心，它利用了人眼有很好的找圓心的能力。

傳統的覘孔式照門，覘孔直徑很小，一般為1mm左右，其主要優點是能使眼睛迅速準確地確定照準孔的中心，從而自動地將準星尖置於覘孔中央，並使準星尖與目標迅速吻合形成三點一線。但缺點也非常明顯：射擊時由於照準孔太小使射手觀察範圍受到限制，給射擊帶來諸多不便，如正面目標較多時，不易於觀察目標周圍的情況；對運動目標射擊時，難以根據目標的運動方向和速度準確把握提前量和射擊時機，特別是需要很大提前量時更是如此。此外，還存在在光線差的條件下瞄準困難、覘扎容易堵塞等問題。一般認為，這些是覘孔式照門“固有的”缺點。

光電瞄準具Electronic sight 。

新一代瞄準具的一種，以電子成像將瞄準圓點或瞄準線（reticle）投射在瞄準具鏡面上，當射手從瞄準具看出時，瞄準圓點（通常是個紅點）似乎就落在目標的瞄準點之上。這種瞄準具的優點是沒有視差（parallax）的問題，無論射手眼睛和瞄準具目鏡之間的距離或角度如何，或是瞄準具與目標之間的距離如何，看到的瞄準圓點總是落在瞄準點之上，所以可以很快地攫取目標而射擊。現代各種快速射擊競賽選手多採用此種瞄準具。又稱“內紅點瞄準具” （red dot sight）。

下面介紹幾中比較經典的瞄準鏡。

全息瞄準鏡全稱是全息衍射式瞄準鏡。全息瞄具的原理跟戰機上的平顯相似。其優點一是瞄準極其方便，可以讓射手在一瞬間同時注意到瞄準標誌和目標，也就是能始終保持視線清晰。射手能在一瞬間以寬視場抓住目標並把瞄準標誌壓在目標上，而且在武器後坐或目標快速移動時也能很方便地繼續把瞄準標誌壓在目標上。總之，射擊時，射手只需用肩抵住武器，雙眼睜開，視線聚焦在目標上，瞄具的瞄準標誌與眼睛、目標很容易構成一線，瞬間即可獲得圖象，比標準的缺口表尺瞄準要快得多。二是瞄準具鏡片部分破損的情況下可以照用不誤！而且在大多數情況下，可以保留並充分利用武器的缺口表尺。當關掉全息瞄具時，射手可通過瞄具的玻璃窗簡單地看一看，並以通常的方式使用缺口表尺。

全息瞄具不妨礙缺口表尺的功能全息瞄準鏡是一種新型的輕武器瞄準鏡,它有一些其它瞄準方式不具備的特點,所以一問世就引起了廣泛的關注.它具有瞄準速度快和不影響瞄準具的使用等特點, 因此它被很多國家列入部隊的裝備,主要用近距離作戰和巷戰.目前,美國、日本和以色列研製出了自己的產品,其中美國的全息瞄準鏡性能最好.國內隻作了一些簡單的報導,沒有深入研究的報導。

ACOG，全稱為Advanced Combat Optical Gunsight（先進戰鬥光學瞄準鏡）。

這個系列始創於1987年，當時是作為美國先進戰鬥步槍——ACR計劃的其中一部分。ACOG是望遠式瞄準鏡和光點瞄準鏡的結合體，既有放大的功能，又兼具雙目快速瞄準的功能。 ACOG的外殼採用航空鋁材，堅固、防水、防寒、耐腐蝕，能承受潛水深度和野戰用途的各種壓力和衝擊而保持瞄準鏡的精度不變。ACOG的瞄準分劃採用了Trijicon公司專利的雙照明系統，自然光和氚光。自然光從瞄準鏡頂部的一個光纖製的采光系統吸收，通過分劃板形成瞄準標記再反射到射手眼中。

ACOG有一種被稱為BAC（Bindon Aiming Concept）的自動變倍功能，即當武器在快速運動過程中，瞄準鏡的倍率是1倍，當武器停止運動或緩有氧運動時，則瞄準鏡自動恢復到原有的放大倍數。以 TA31為例，就是說靜止或慢移時是4倍，當射手本身快速移動或快速轉向瞄準方向時，則是1倍。曾有些人猜測它裡面可能採用了重心移動或液壓之類的自動變焦功能，其實ACOG內部沒有任何變焦的功能，它是採用了高亮度瞄準點和新的棱鏡正像系統, 使鏡內瞄準點的清晰影象與裸眼取得的清晰全景影象能夠同時被傳遞到大腦，從而避免了人腦的強製性選擇對瞄準/觀察造成的影響，使得瞄準眼（也就是通過瞄準鏡進行觀察的那隻眼睛）和裸眼能夠同時工作。因此能夠始終保持雙眼瞄準是ACOG的其中一個賣點。

所謂的“人腦強製性選擇”，通俗來說，人腦只能同時接受一個合焦距離傳來的清晰影象、因此。在使用傳統光學瞄具時。由於傳統的光學瞄具的合焦距離與裸眼的合焦距離不同。因此大腦只能在兩隻眼睛間相互切換。選擇其中之一進行觀察。而另一隻眼睛將會因為合焦距離不同而被強製失焦、比如說。你用左眼通過光學瞄具進行觀察，而此時候右眼（裸眼）將會失焦，反之亦然，你用裸眼進行觀察，通過光學瞄具進行觀察的左眼將會失焦，因而無法迅速對視場中的目標。尤其是移動中，或者與背景區別較少的小型目標進行區分，會大大影響反應速度。

使用帶BAC功能瞄準鏡的主要優勢就是，在使用裸眼取得清晰全景圖象的同時，瞄準眼依然能清晰看到瞄準點的影象（也就是說，此時大腦能同時接受兩個清晰的影象）。因此，大腦將能夠迅速在兩個已取得影象間進行切換/組合，也就是說，你將能夠在在裸眼發現目標的同時令準星精確捕獲目標並開始射擊，也可以迅速切換到瞄準眼取得一個被瞄具放大的目標影象進行精確瞄準，射擊。而不必像使用傳統光學瞄具時那樣必須先在兩隻眼之間進行切換，再取得清晰影象，然後才能尋找目標，並進行瞄準，射擊。因此，目標發現和捕獲的效率將被大大提高，因為一切都將是同時進行的。這並不是什麽超級太空科技，不過是個非常簡單，聰明而且實用的設計罷了。但是這個功能並不是對所有人都有效，比如那些兩眼視力有較大差異的人（例如左眼2.0右眼0.8，就無法體會BAC的好處了）。