Das Datenblatt einer Roehre richtig lesen
Zu einem ordentlichen Nachtsichtgerät gehört ein Datenblatt. Eine Seite, meist eine Tabelle, mit der Seriennummer der verbauten Röhre und den Werten, die bei der Abnahme tatsächlich gemessen wurden.
Die meisten Käufer legen dieses Blatt ungelesen zur Seite, und das ist verständlich: es sieht aus wie ein Prüfprotokoll aus einem Labor, weil es genau das ist. Es ist aber auch das einzige Dokument im ganzen Kaufvorgang, das etwas über Ihr Gerät aussagt und nicht über das Modell. Zwanzig Minuten damit sind besser investiert als jede Produktbeschreibung.
Hier steht, was in den Zeilen steht.
Zuerst: Modellangabe oder Messwert
Das ist die wichtigste Unterscheidung überhaupt, und sie steht nirgends auf dem Blatt.
Herstellerangaben zu einem Röhrentyp nennen Mindestwerte und manchmal Typwerte. "SNR min. 28" heisst: unter 28 verlässt keine Röhre dieses Typs das Werk. Ihr konkretes Exemplar kann 28 haben oder 34.
Ein Datenblatt zur Seriennummer nennt gemessene Werte. Das ist etwas völlig anderes, und es ist der Grund, warum Sie danach fragen sollten.
Wenn auf dem Blatt, das Sie bekommen, überall runde Mindestwerte stehen und keine Seriennummer, dann halten Sie kein Prüfprotokoll in der Hand, sondern ein Prospekt.
Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)
Was es ist: wie klar das Bild gegenüber dem eigenen elektronischen Rauschen der Röhre steht. Eine dimensionslose Zahl.
Wie gemessen: bei einem genormten, wirklich dunklen Lichtniveau von 108 Mikrolux, über eine kreisförmige Bezugsfläche von 0,2 mm Durchmesser und mit 10 Hz Bandbreite. Die Bandbreite ist bewusst so gewählt, dass sie der Integrationszeit des menschlichen Auges entspricht.
Warum es zählt: in wirklich dunklen Nächten ist das Bild rauschbegrenzt, nicht schärfebegrenzt. Dann ist das SNR der Wert, der über brauchbar oder unbrauchbar entscheidet. Zur Grössenordnung: ein Hersteller hat gemessen, dass ein Absenken von SNR 28 auf 21 bei sonst gleichen Werten unter klarem Sternenlicht 8 Prozent der Erkennungsdistanz kostet.
Wenn Sie nur eine Zeile lesen dürfen, lesen Sie diese.
Grenzauflösung (lp/mm)
Was es ist: das feinste Streifenmuster, das noch aufgelöst wird, in Linienpaaren pro Millimeter, gemessen in der Mitte der Röhre.
Wie gemessen: eine Person liest auf einer USAF-Testtafel die höchste noch erkennbare Ortsfrequenz ab. Das ist so subjektiv, wie es klingt, und es ist branchenüblich.
Die Falle: die Auflösung ist stark lichtabhängig. Deshalb führen Datenblätter oft eine zweite Auflösungszeile bei hoher Beleuchtungsstärke, typisch bei 200 Lux. Zwei Auflösungszahlen auf einem Blatt sind kein Widerspruch, sie sind zwei verschiedene Messbedingungen. Achten Sie darauf, welche Sie gerade lesen.
Was sie nicht sagt: die Grenzauflösung ist ein einziger Punkt an der Wahrnehmungsgrenze. Sie sagt nichts darüber, wie viel Kontrast bei gröberen Strukturen erhalten bleibt, und genau das entscheidet, ob ein Bild klar oder diesig wirkt. Der Wert dafür heisst MTF und steht praktisch nie auf einem Endkunden-Datenblatt.
EBI, äquivalente Hintergrundhelligkeit
Was es ist: das schwache Eigenleuchten der Röhre bei völliger Dunkelheit. Es setzt die untere Grenze dessen, was die Röhre überhaupt noch darstellen kann.
Worauf Sie achten müssen: die Einheit. Hier wird auf Datenblättern am meisten Unsinn gedruckt. Die europäische Konvention gibt EBI in Mikrolux an. Die US-Konvention gibt es in Lumen pro Quadratzentimeter an, üblicherweise mit einem stillschweigenden Faktor 10 hoch minus 11. Beide sind ineinander umrechenbar, 1,0 mal 10 hoch minus 11 Lumen pro Quadratzentimeter entspricht 0,1 Mikrolux.
Wir haben Händlerdatenblätter gesehen, auf denen der Exponent schlicht weggelassen wurde, was den Wert um elf Zehnerpotenzen verfälscht. Wenn eine EBI-Zahl ohne Einheit oder ohne Exponent dasteht, ist sie wertlos.
Und: EBI ist temperaturabhängig. Eine warme Röhre leuchtet stärker vor sich hin. Ein EBI-Wert ohne Messtemperatur ist nur die halbe Angabe.
Niedriger ist besser.
Halo
Was es ist: der Lichthof um eine helle Punktquelle. Angegeben in Millimetern.
Warum es im Alltag mehr zählt als fast alles andere: Strassenlaternen, Scheinwerfer, beleuchtete Fenster. Wer nicht ausschliesslich im Nirgendwo unterwegs ist, sieht Halo häufiger als er je an die Grenzauflösung denkt. Physikalisch entspricht Halo etwa dem Vierfachen des Abstands zwischen Fotokathode und Mikrokanalplatte, es ist also eine Konstruktionseigenschaft.
Worauf Sie achten müssen: die Grösse des Eingangslichtpunkts, mit dem gemessen wurde. Wir haben für dieselbe Röhrenfamilie beim selben Hersteller zwei unterschiedliche Halo-Angaben in zwei unterschiedlichen Dokumenten gefunden, weil unterschiedliche Messkonventionen dahinterstanden. Eine Halo-Zahl ohne die Messbedingung ist nicht vergleichbar. Fragen Sie danach.
Kleiner ist besser.
Fotokathodenempfindlichkeit
Was es ist: wie viel Strom die Fotokathode je einfallendem Lichtstrom liefert, in Mikroampere pro Lumen, gemessen gegen eine Lichtquelle von 2856 Kelvin, die Sternenlicht nachbildet.
Typische Bereiche: Gen 3 etwa 1350 bis 2800, Gen 2 etwa 700 bis 800.
Die wichtige Einschränkung: höher ist nicht automatisch besser im fertigen Gerät. Bei gefilmten Gen-3-Röhren vernichtet die Ionensperrschicht auf der Mikrokanalplatte einen Teil der Fotoelektronen. Deshalb kann eine gute Röhre mit deutlich geringerer Fotokathodenempfindlichkeit beim SNR mit einer Gen 3 gleichziehen. Lesen Sie diese Zeile als Eingangsgrösse, nicht als Urteil.
Verstärkung (Gain)
Was es ist: der Helligkeitsfaktor der Röhre.
Die Falle, und sie ist gross: die USA und Europa messen bei unterschiedlichen Eingangslichtniveaus, und weil das Verstärkungsverhältnis mit sinkendem Eingangslicht steigt, melden europäisch gemessene Röhren für dasselbe Bauteil strukturell höhere Zahlen. Zwei Datenblätter mit unterschiedlicher Herkunft sind bei dieser Zeile nicht direkt vergleichbar.
Beachten Sie ausserdem, dass die Röhrenverstärkung und die Systemverstärkung des fertigen Geräts zwei verschiedene Dinge sind. Die Systemverstärkung liegt deutlich tiefer.
Die Fleckenkarte
Das ist der Teil, den Sie sich wirklich ansehen sollten, und oft der einzige mit einer Grafik.
Was es ist: eine Karte kosmetischer Fehler, dunkle Punkte, helle Punkte, Netzstrukturen, eingeteilt nach Anzahl und nach drei konzentrischen Zonen. Zone 1 ist die Mitte, Zone 3 der Rand.
Ab wann ein Fleck zählt: typisch ab etwa 0,076 mm Durchmesser.
Übliche Abstufungen: kommerzielle Ware erlaubt typisch bis vier Flecken, davon einer in Zone 1. Militärische Abstufungen erlauben typisch bis vier, aber keinen in Zone 1 und höchstens drei in Zone 2. Für Luftfahrt gilt strenger: keiner in Zone 1 und 2.
Warum die Zone wichtiger ist als die Anzahl: drei Flecken am äusseren Rand werden Sie nach einer Woche nicht mehr bemerken. Einer in der Mitte stört jede einzelne Nacht.
Eine reine Zahl ohne Zonenangabe sagt Ihnen also fast nichts. Fragen Sie nach der Karte, nicht nach dem Zähler.
Autogating
Steht oft gar nicht auf dem Röhren-Datenblatt, weil es eine Eigenschaft des Netzteils ist und nicht der Röhre.
Was es tut: taktet die Spannung, wenn plötzlich helles Licht in die Szene kommt, damit Sie nicht geblendet werden und die Röhre keinen Schaden nimmt.
Was Sie fragen müssen: vorhanden oder nicht, und wie schnell die Erholung erfolgt. Am guten Ende einige zehn Millisekunden, am schlechten rund eine Sekunde. Eine Sekunde Blindheit, wenn ein Fahrzeug um die Ecke kommt, ist ein praktischer Unterschied, den keine Zahl auf dem Blatt abbildet.
Und der Figure of Merit
Er steht meist ganz oben und ist meist das Einzige, was in der Anzeige stand.
Er ist das Produkt aus SNR und Grenzauflösung, und wenn beide Werte auf Ihrem Blatt stehen, können Sie ihn selbst nachrechnen. Tun Sie das, es dauert fünf Sekunden und es zeigt Ihnen, welcher der beiden Werte den hohen FOM getragen hat.
Wenn eine Röhre ihren FOM überwiegend über die Auflösung erreicht hat, ist sie für Bedingungen optimiert, in denen Sie das Gerät gar nicht so dringend brauchen. Ausführlicher haben wir das in einem eigenen Beitrag beschrieben.
Die Checkliste
Wenn Sie sich ein Datenblatt ansehen, in dieser Reihenfolge:
- Steht eine Seriennummer darauf? Wenn nein, ist es kein Prüfprotokoll.
- SNR. Der wichtigste Einzelwert für dunkle Nächte.
- Fleckenkarte, mit Zonen. Besonders Zone 1.
- Halo in mm, mit der Messbedingung.
- EBI, mit Einheit und Temperatur.
- Grenzauflösung, und ob Sie gerade die Dunkel- oder die Helllichtzeile lesen.
- Fotokathodenempfindlichkeit, als Eingangsgrösse gelesen.
- Verstärkung, im Bewusstsein, dass US- und EU-Zahlen nicht direkt vergleichbar sind.
- Autogating, notfalls separat erfragt.
- FOM selbst nachrechnen und sehen, woher er kommt.
Was ein Datenblatt nicht kann
Es sagt nichts über die Optik davor, nichts über das Gehäuse, nichts über die Montage am Helm und nichts darüber, wie sich das Gerät nach drei Jahren verhält. Es ist eine Momentaufnahme einer Röhre am Tag ihrer Abnahme.
Deshalb ist es die zweitbeste Informationsquelle. Die beste ist ein dunkler Raum und zwei Geräte nebeneinander. Genau dafür gibt es den Showroom in Villmergen, und Sie dürfen Ihr eigenes Gerät zum Vergleich mitbringen.
Wenn Sie ein Datenblatt haben und nicht sicher sind, was darauf steht, schicken Sie es uns. Wir gehen es mit Ihnen durch, auch wenn Sie das Gerät nicht bei uns gekauft haben. info@dtdsystems.ch, +41 76 225 50 04.