Бинокли ночного видения: особенности, виды, выбор
Содержание:
- Возможные перспективы совершенствования
- Принцип действия приборов ночного видения
- Что такое система ночного видения NVA
- Принцип работы
- Первое знакомство
- Недостатки ПНВ-57Е
- Цифровые прицелы ночного видения
- Элементы конструкции
- Конструкция приборов ночного видения
- General Motors [ править | править код ]
- Выбор бинокля
- Варианты применения
- Что такое прибор ночного видения?
Возможные перспективы совершенствования
В настоящее время фотокатоды ЭОП работают в области спектра 0,4–0,9 мкм. Однако смещение рабочей области спектра в ИК-диапазон (1,4–1,8 мкм) открывает перед ПНВ новые возможности. Средняя величина ЕНО в безлунную ночь для области спектра 0,4–0,9 мкм достигает (1,5–3)?10–9 Вт/см2, а в области спектра 1,4–1,8 мкм — (1,5–2) ?10–7 Вт/см2, т. е. на два порядка выше. В дополнение к этому улучшается прозрачность атмосферы: при метеорологической дальности видимости 10 км пропускание толщи атмосферы 1 км на длине волны 0,6 мкм составляет 0,72, а в центре области спектра 1,4–1,8 мкм — 0,93. При этом яркость атмосферной дымки снижается больше чем на порядок в области спектра 1,4–1,8 мкм по сравнению с видимой областью спектра. Величина контраста объекта наблюдения с фоном в этой ИК-области спектра более стабильна и выше в 1,4–1,5 раза, чем в области спектра 0,4–0,9 мкм. Кроме того, если в этой области спектра ЕНО меняется от 10–5 до 2,5?10–9 Вт/см2, то в области 1,4–1,8 мкм — от 1,6?10–4 до (3–4)?10–7 Вт/см2 при тех же условиях ЕНО, т. е. почти на два порядка. Процент обеспеченности освещенностью в течение всего года для ЕНО в пределах 5?10–3–5?10–4 лк для области спектра 1,4–1,8 мкм также почти вдвое выше, чем для 0,4–0,9 мкм . В области спектра 1,4–1,8 мкм можно работать в тумане, до определенной степени — в некоторых дымах и в пыли, а также визуализировать излучение современных лазерных целеуказателей-дальномеров, работающих на длине волны 1,55 мкм и 1,7 мкм. Весьма результативно использование ПНВ, работающих в области спектра 1,4–2,0 мкм, для демаскировки объектов: разница в отражательной способности обмундирования позволяет в области спектра 1,4–2,0 мкм не только обнаружить солдата на фоне зелени, но и отличить своего от чужого. Известно, что камуфляж позволяет замаскировать различные объекты на фоне окружающего пространства. Однако камуфляж, разработанный для видимой области спектра, может быть неэффективен для области спектра 1,4–1,8 мкм. Для нее узор камуфляжа исчезает, и обнаруживается силуэт замаскированного объекта .
Другим перспективным направлением совершенствования ПНВ является использование для их производства 3D-печати . На ее основе возможно создание микроминиатюрных лазерных целеуказателей, ИК-осветителей, а также твердотельных преобразователей изображения взамен традиционных ЭОП. Для ПНВ использование 3D-печати позволит создать сверхминиатюрные электронные схемы с высоким быстродействием, а также первичные источники питания в интегральном исполнении. В свою очередь, это приведет к сокращению массы, габаритов и энергопотребления ПНВ, а также к повышению их надежности. Уровень развития 3D-печати, достигнутый за последнее время, позволяет рассчитывать на дальнейшее совершенствование ПНВ уже в ближайшие годы.
Принцип действия приборов ночного видения
Конструкция и принцип действия ПНВ на основе ЭОП и представляет собой телескопическую оптическую систему с встроенным в нее ЭОП.
Объектив создает на фотокатоде ЭОП изображение слабоосвещенного (ночным небом, звездами, луной) объекта. Фотокатод — тонкий полупроводниковый слой, нанесенный на внутреннюю поверхность входного окна вакуумного корпуса ЭОП.
Фотокатод эмиттирует в вакуум электроны, причем число эмиттированных из каждой точки электронов пропорционально яркости в этой точке изображения, спроецированного объективом.
Несущий таким образом «электронное изображение» поток электронов ускоряется и фокусируется электронно-оптической системой на катодолюминесцентный экран. Ускорение фотоэлектронов происходит под действием напряжения порядка 10 000 вольт, вырабатываемого источником питания. Именно за счет преобразования фотонов в электроны и ускорения последних в ЭОП происходит усиление яркости, т.к. усилить энергию нейтральных фотонов принципиально невозможно.
Ускоренные и сфокусированные фотоэлектроны, попадая на люминесцентный экран, вызывают его свечение в видимой глазом области спектра (практически во всех ЭОП — в зеленой).
Так как яркость свечения экрана в каждой точке будет пропорциональна числу попавших в нее фотоэлектронов, на экране создается видимое усиленное и преобразованное изображение наблюдаемого объекта. Это изображение наблюдается с помощью окуляра (или лупы).
Поскольку усиление яркости в современных ЭОП достигает нескольких десятков тысяч раз, то, даже несмотря на определенные потери яркости во входном объективе, современные ПНВ позволяют отчетливо наблюдать изображения в условиях ночной освещенности, включая безлунную ночь.
Одновременно с усилением, ПНВ осуществляет и преобразование изображения. Преобразование происходит из-за разницы в спектральных характеристиках чувствительности фотокатода ЭОП и человеческого глаза. Современные фотокатоды имеют продленную (по сравнению с глазом)вИК-областьчувствительность (до 0.9мкм).
В этой области наблюдается существенное различие в коэффициентах отражений света от естественных и искусственных объектов. Поэтому неразличимый глазом в темное время суток на фоне травы или листвы человек в защитной форме будет отчетливо виден в ПНВ в виде темного объекта на светлом фоне.
Что такое система ночного видения NVA
Условия вождения в дневное и ночное время суток значительно отличаются. Чтобы исключить возникновение опасных ситуаций в темноте, водителю приходится постоянно напрягать зрение и внимательнее всматриваться в даль. Учитывая, что на территории Российской Федерации большинство трасс остаются неосвещенными, дальние поездки в условиях плохой видимости могут стать настоящим стрессом, особенно для начинающих водителей.
Система ночного видения автомобиля
Для того чтобы облегчить жизнь автомобилистов и обезопасить других участников движения в темное время суток, была разработана система ночного видения для автомобилей NVA (Night Vision Assist). Изначально данная технология применялась в военных целях, однако, сравнительно недавно перешла и в повседневную жизнь, в том числе и в автомобильную промышленность. Разработка помогает издалека увидеть пешеходов, животных или иные объекты, которые могут внезапно появиться на трассе.
Таким образом, NVA помогает автомобилисту:
- избежать столкновения с неосвещенными препятствиями;
- заметить других участников движения, представляющих потенциальную опасность, еще до тех пор, как они попадут в свет фар;
- более уверенно контролировать траекторию движения, отчетливо наблюдая границы обочины и линию дорожной разметки, разделяющую между собой полосы встречного движения.
Пример работы системы ночного видения
Принцип работы
В основе этой системы безопасности лежат датчики, которые могут улавливать тепловые и инфракрасные сигналы. Также есть специальная камера, которая снимает изображение. После чего вся информация передается на бортовой компьютер.
После чего бортовой компьютер обрабатывает полученную информацию и проецирует ее на дисплей в виде бесцветного масштабного образа.
Вообще, по принципу действия различаются два вида системы ночного видения.
- Активные. При своей работе используют дополнительные источники инфракрасного цвета, которые устанавливаются на автомобиль отдельно. На выходе водитель получит высокое разрешение и четкость изображения. Дальность работы таких систем доходит до 250 метров. Активные системы для своих автомобилей используют концерны Тойота и Мерседес.
- Пассивные. У таких систем нет своего инфракрасного датчика. Однако тепловизор самостоятельно фиксирует инфракрасное излучение от самих объектов. Работает он на расстоянии до 290-320 метров. Контрастность на выходе будет очень высокой, а вот разрешение, напротив, низкое. Такие системы безопасности бывают у БМВ, АУДИ и Хонда.
Какая система лучше?
Наиболее совершенными и информативными, по мнению специалистов являются именно активные системы ночного видения. Разберем их работу на примере одной их технических новинок от концерна Мерседес – системе Night View Assist Plus. ЕЕ уникальность заключается в том, что благодаря совершенным датчикам она проинформирует водителя о ямах и неровностях на дороге и предупредит пешеходов о потенциальной опасности. Чтобы понять, как это работает давайте, разберемся из чего, состоит система:
- инфракрасные активные камеры – они располагаются в фарах головного света;
- видеокамера – находится за лобовым стеклом;
- электронный блок управления;
- дисплей в кабине – на него будет выводиться вся информация.
Итак, работа системы построена следующим образом:
- ик-камеры фиксируют всю окружающую дорожную обстановку – препятствия неровности, пешеходов и встречный транспорт;
- задача видеокамеры, понять в какое время суток едет автомобиль, а также следить и вовремя предупреждать о наличии на трассе помех или других автомобилей, которые движутся по встречной полосе или просто едут впереди;
- электронный блок управления, должен обработать и проанализировать всю полученную информацию, после чего она будет выведена на экран информационного табло.
Последний, кстати, в зависимости от модели автомобиля может быть как отдельным, так и интегрированным в навигационную систему машины.
В самых первых системах ночного видения информация проецировалась прямо на лобовое стекло. Однако во время испытания, выяснилось, что это только мешает водителю.
О пешеходах, которые могут не заметить приближающийся автомобиль, разработчики системы безопасности тоже позаботились. Они будут предупреждены об опасности с помощью коротких световых сигналов. Однако работает это лишь в том, случае если нет встречных машин, чтобы не ослепить их водителей.
Идеальными для работы системы являются следующие условия:
- скорость движения автомобиля более 45 километров в час;
- расстояние пешеходов и помех на трассе не далее, чем 80 метров от автомобиля. (В иных случаях информация может быть незначительно искажена).
Установка системы
Вообще, система ночного видения для премиального автомобиля, является штатной частью системы активной безопасности и переустанавливается еще с завода. Однако на сегодняшний день можно при желании приобрести системы и отдельно и установить ее хоть на Жигули.
Стоимость комплекта от 50 до 100 тысяч рублей. Кроме того, придется заплатить за монтаж и настойку оборудования. Сделать это самостоятельно весьма непросто.
Будущее системы ночного видения автомобиля
Сейчас подобные системы безопасности скорее экзотика, которую можно встретить только на очень дорогих машинах. Однако суда по темпам развития системы, вскоре она может стать и весьма обыденной опцией, которая появится даже на наших Жигулях. В дополнение к автопилоту, естественно.
Пока же инженеры занимаются совершенствованием своего детища. К примеру, недавно, компания БМВ представила интеллектуальную систему безопасности, которая находит пешеходов в опасной близости от проезжей части. Делается это при помощи датчиков сердцебиения. Они умеют находить живое существо в радиусе 100 метров от двигающегося автомобиля. Информация об этом выводится на специальный дисплей, кроме того, система сама освещает идущего по обочине пешехода с помощью специальных диодных фар, которые могут поворачиваться на 180 градусов и освещать объекта находящиеся даже на отдалении от проезжей части.
Первое знакомство
Пользователям, которым приходилось сталкиваться с военной продукцией отечественного производства, доподлинно известно, что все приборы поставляются на рынок в защитных металлических ящиках. По всей видимости, это фирменная упаковка от российских промышленников. Да и с транспортировкой никогда не возникнет проблем – прибор надёжно закреплён внутри корпуса, так что никакие удары и падения с высоты ему не страшны.
В ящике присутствуют: ПНВ-57Е, инструкция по безопасности и эксплуатации, летний шлем танкиста, комплект стёкол для светомаскировки фар, переходник для подключения прибора к электропитанию автомобильного транспорта. Кстати, стёкла для светомаскировки есть, причем как для обычных фар, так и для галогенных. Порадует будущего владельца и запасной комплект стёкол, который он найдёт в одном из отделений вместительного металлического ящика.
Недостатки ПНВ-57Е
Любой прибор, который имеет военное назначение, как бы там ни было, имеет массу недостатков
На них обращает внимание большое количество владельцев. В первую очередь нужно заметить вес устройства
Из-за того что конструкция металлическая, она сильно давит на голову. В своих отзывах охотники часто пишут, что во время процесса нужно иметь не только отличные нервы, но и сильные мышцы в шейном отделе позвоночника.
Если необходимо разглядеть то, что находится в двадцати и более метрах от прибора, то ничего не получится. Качество изображения и его детализация с увеличением расстояния только ухудшаются. Эффект рыбьего глаза тоже никто не отметил как преимущество. Из-за него деформируется получаемая картинка. На расстоянии до пяти метров можно заметить сильную проблему с резкостью.
Цифровые прицелы ночного видения
Цифровые прицелы ночного видения массово появились на рынке относительно недавно, но уверенно завоевывают позиции. По сути это уже привычные нам электронные гаджеты, в которых есть управляющий процессор, что позволяет внедрять в цифровые прицелы такие нетипичные функции как возможность интеграции с устройствами на базе IOS и Android, записи аудио и видео на внешние устройства, в том числе функция автоматической записи выстрела, возможность обновлять версию программного обеспечения через порт micro-USB. В комплектацию современных цифровых прицелов могут входить также встроенный ИК-осветитель, дальномер, беспроводной пульт дистанционного управления, модуль Wi-Fi и GPS. В отличие от аналоговых собратьев, цифровые прицелы допустимо использовать даже в дневное время, поскольку они абсолютно равнодушны к засветкам; не страшна им и отдача – отсюда возможность установки на оружие любого калибра. В целом по своему функционалу цифровые прицелы сопоставимы с аналоговыми прицелами поколения 2 и 2+ при гораздо меньшей цене, тем не менее недостатков не лишены и они. Среди основных стоит отметить: повышенное энергопотребление (среднее время работы от штатных элементов питания — 5 часов); боязнь низких температур (ниже -15…-20 С); качество изображения на некоторых бюджетных моделях хуже, чем у аналоговых конкурентов поколения 2 и 2+. Также на бюджетниках возможны затруднения при прицеливании по быстро движущемуся объекту, когда изображение на дисплее «подтормаживает». Цена цифровых прицелов ночного видения колеблется в довольно широком диапазоне от 30 до 80 тыс. рублей, что дает возможность найти модель практически под любой бюджет и потребности.
Надеемся, что данная статья поможет Вам при выборе прицела ночного видения, благодарим за внимание и удачной Вам ночной охоты!
Элементы конструкции
Каждый производитель оснащает систему, обеспечивающую видение посторонних предметов в ночное время, разными элементами, однако ключевые части остаются идентичными. Основным отличием является качество отдельных деталей. В устройство прибора входят:
- Инфракрасный датчик. Этих деталей может быть несколько, и устанавливаются они спереди машины, чаще в головной оптике. Устройства излучают инфракрасные лучи на большом расстоянии.
- Видеокамера. Этот элемент фиксирует дорогу впереди машины, а также фиксирует отраженное от поверхностей излучение.
- Блок управления, который совмещает данные от датчиков и видеокамеры. Обработанная информация воспроизводится для водителя в зависимости от того, каким будет четвертый элемент.
- Воспроизводящее устройство. Это может быть монитор или цветной дисплей. В некоторых моделях изображение проецируется на лобовое стекло, что облегчает контроль за дорогой.
В дневное время некоторые устройства могут работать, как обычный видеорегистратор. В темное время устройство обрабатывает сигналы от датчиков и отображает их в виде картинки на экране. При явном удобстве данная разработка не отменяет внимательности водителя, поэтому модели с проекцией на лобовое стекло менее практичны, так как отвлекают от слежения за дорогой.
Конструкция приборов ночного видения
Приборы ночного видения делятся на поколения в зависимости от технологии применяемой в приборе. Существуют следующие поколения ночных прицелов:
- 1 поколение
- 1+ поколение
- 2+ поколение
- 3 поколение
- 3+ поколение
- Цифровое поколение
Выбранный порядок соответствует качеству получаемого изображения. Для того чтобы понять, что отвечает за качество картинки и по какому параметру прибор можно отнести к тому или иному поколению, разберемся из чего состоит ПНВ.
- Входная линза прибора, через который в прибор поступает свет небольшой порции или отраженный свет от встроенного ИК фонарика (4)
- Электронно-оптический-преобразователь (ЭОП) главная часть прибора, которая преобразует и усиливает свет
- Окуляр для наблюдения
- Блок питания
- Корпус прибора
ЭОП как определяющая часть прибора ночного видения
Электронно-оптический преобразователь (далее ЭОП) служит для многократного усиления света. Именно ЭОП определяет поколение ПНВ. Как уже упоминалось, все ЭОП можно упрощенно разделить на поколения I,I+,II,II+и III они весьма существенно отличаются друг от друга по своей конструкции, техническим характеристикам и стоимости. Текущие разработки в области ночного видения притормозились из-за большой стоимости производства ЭОПов 2 и 3 поколения, а также удешевлением в производстве конкурирующей технологии тепловизионного видения. Качество изображения в приборе ночного видения зависит от трех ключевых характеристик ЭОПа — коэффициента усиления света, чувствительность фотокатода, разрешение ЭОПа.
Коэффициент усиления света в ЭОПе
Одной из важнейших характеристик ЭОПа, от которой зависит дальность видения ПНВ, является коэффициент усиления по свету. Для ЭОПов 1 и 1+ поколений коэффициент усиления света может быть в пределах от 500 до 1000 крат и зависит от увеличения ЭОП, чувствительности фотокатода и светоотдачи люминофора. По сути это коэффициент показывает во сколько крат ярче будет изображение после прохождения света через ЭОП. Коэффициент усиления по свету тем больше, чем больше чувствительность фотокатода.
Чувствительность фотокатода
Вторая по важности характеристика, от которой зависит усиления света в ЭОПе. За чувствительность ЭОПа отвечает фотокатод
Эта величина рассчитывается как отношение фототока к величине светового потока, вызвавшего его. Фотокатод реагирует на интенсивность светового потока и его частоту, поэтому его чувствительность разделяется на интегральную и спектральную. Интегральная чувствительность (SA) характеризует способность фотокатода реагировать на воздействие всего светового потока, содержащего световые колебания различных частот. Обычно для измерения интегральной чувствительности используется лампа накаливания с цветовой температурой вольфрамовой нити 2800К. Интегральная чувствительность измеряется в А/лм. Спектральная чувствительность фотокатода (Sλ) – отношение величины фототока к монохроматическому лучистому потоку. Это совсем сложная величина ее для покупки прицела ночного видения знать не обязательно. Спектральные характеристики фотокатодов в реальных приборах ограничены коротковолновым пределом оптической прозрачности материала входного окна фотоэмиттера. Красная граница спектральной характеристики фотокатода определяется порогом фотоэффекта материала и зависит от его энергетической структуры и состояния поверхности. Эта граница может немного смещаться в зависимости от деталей технологического процесса изготовления фотокатода или при изменении внешних условий. Чтобы погрузится в эти технологии можно изучить нижеприведенный график для материалов фотоэмиссионного материала и используемого стекла:
Разрешение ЭОПа
Третей, важнейшей характеристикой, влияющей на дальность видения, является разрешение ЭОПа. В зависимости от модификации ЭОП и качества его изготовления разрешение в центре поля зрения, как правило, может быть от 30 штр/мм до 50 штр/мм. Ближе к краю поля зрения разрешение в ЭОП 1-го поколения намного меньше. На краю поля зрения оно может составлять до 5 штр/мм. Кроме того, чем дальше расположено изображение предмета от центра поля зрения, тем больше нарушается его подобие предмету. К примеру, если вы будете рассматривать квадрат через ПНВ, то он будет выглядеть как подушка — растянутый по краям. Это ни в коем случае не дефект оптики прибора, как можно подумать сразу. Оптика здесь ни при чем, искажение дает ЭОП 1 поколения. Зрительно это выглядит так:
General Motors [ править | править код ]
В 2000 году компания General Motors представила систему Night Vision на Cadillac Deville, который стал первым автомобилем, проданным с такой системой. Однако продажа была прекращена в 2004 году . Эта система была разработана с Raytheon и работала используя инфракрасную чувствительную камеру, установленную за решеткой автомобиля. Инфракрасное излучение улавливается датчиком, обрабатывается компьютером, а затем отображается на лобовом стекле. Информация отображается в виде черно-белого изображения, выделяя более теплые объекты белым, а более холодные черным цветом . Поскольку эта система выводит стандартный полный видеосигнал NTSC, и используемые запчасти можно легко и недорого приобрести, она стала популярным выбором при установке тепловизионных систем ночного видения на другие транспортные средства .
Выбор бинокля
Условия, в которых требуется использование такого оптического аппарта, как бинокль ночного видения для охоты, бывают самыми разными, в том числе и очень тяжелыми. Это могут быть осадки, плохое естественное освещение ночью, невозможность фиксации бинокля. Поэтому с учетом особенностей использования приборов в неблагоприятных условиях создаются разные виды биноклей.
Для того чтобы правильно выбрать бинокль ночного видения для охоты, нужно четко знать особенности каждого вида, существующего на рынке. Понятно, что в первую очередь на выбор бинокля влияет показатель светосильности оптики. Именно возможность усиления даже минимального количества света, улавливаемого биноклем, позволяет его использовать в самое темное время суток.
Оптимальным сочетанием кратности и диаметра является 7х42 и 7х50. Для усиления света, происходящего от таких естественных источников, как звезды, луна, а также отражения от поверхностей, используется установленный в бинокле электронно-оптический преобразователь – ЭОП.
Из нескольких видов ЭОП можно выделить два основных типа. Для биноклей первого поколения, которые также могут быть активными и пассивными, характерно наличие большого диаметра линз, позволяющего на выходе получить вполне читаемое изображение. Отличительной особенностью первого поколения приборов ночного видения является наличие четкого изображения только в центре. По мере приближения к краям оно становится размытым. Кроме того, если в поле зрения бинокля попадает источник сильного света, например фонарь, то засвечивается все изображение.
Активный бинокль ночного видения со специальной инфракрасной подсветкой можно использовать в условиях полной темноты, даже без наличия каких-либо дополнительных источников света. Основным недостатком такого типа приборов является их большая степень уязвимости и возможность легкого повреждения.
Во втором поколении бинокли, оснащенные электронно-оптическими преобразователями, по сравнению с первым поколением в несколько раз сильнее усиливают остаточный свет. Используют такие приборы, как правило, в профессиональных или полупрофессиональных целях. Качество биноклей ночного видения во втором поколении немного выше.
Кроме основных характеристик, если вы выбираете бинокль ночного видения (отзывы бывалых охотников делают на этом акцент), необходимо обращать внимание и на такие параметры, как прочный корпус, подходящий вес, удобство использования. К тому же надо учитывать, что бинокли могут размещаться на штативах, поэтому при выборе прибора ночного видения надо учитывать и этот параметр
В настоящее время существуют приборы ночного видения 3-го поколения, но они предназначены сугубо для военных.
Варианты применения
Современные ПНВ выпускаются в нескольких основных форм-факторах.
Наиболее простым является ночной монокуляр — удерживаемая в руке оператора зрительная труба, обычно невысокой кратности.
Бинокли ночного видения имеют два ЭОП и выводят увеличенное стереоскопическое изображение.
Очки ночного видения — закрепляются на голове, имеют широкое поле зрения и не увеличивают изображение (либо имеют переменное увеличение от 1× до более высокого значения, что позволяет использовать их как бинокль). Очки могут иметь два ЭОП либо быть псевдобинокулярными, когда изображение с одного ЭОП поступает на оба окуляра. Монокуляр кратности 1×, закреплённый на оголовье, может использоваться как дешёвая альтернатива очкам.
Прицелы ночного видения закрепляются на оружии, как правило, увеличивают изображение и имеют прицельную сетку. Существуют также приставки ночного видения к дневным оптическим прицелам. Эти приборы должны выдерживать отдачу оружия, не все прицелы могут применяться на стрелковом оружии высокой мощности.
Альтернативным вариантом прицеливания через ПНВ является использование закреплённого на оружии инфракрасного лазерного целеуказателя, невидимый глазу луч которого наблюдается через очки ночного видения.
Приборы ночного видения также устанавливаются на боевую технику, где они интегрированы в прицельные комплексы.
Что такое прибор ночного видения?
Это устройство, работа которого основана на способности преобразовывать неразличимое инфракрасное излучение в видимое для человеческого глаза. Кроме этого, прибор усиливает низкий уровень яркости на наблюдаемом объекте, который создается свечением ночного неба, Луны или звезд. Используют ПНВ пограничные, таможенные, спасательные службы, спецподразделения ФСБ, МВД и так далее. Такие приборы находят применение в производственном технологическом контроле, при добыче полезных ископаемых, для наблюдений за астрономическими объектами и ночного ориентирования на местности.
Когда изобрели прибор ночного видения?
Разработки этих приборов велись еще до начала Второй мировой войны в разных странах. Первый прибор ночного видения появился в нацистской Германии в 1936 г. Это устройство применялось на противотанковых пушках. К окончанию Великой Отечественной войны прототипы подобных приборов, обеспечивающих ночное видение, появились и на вооружении Красной армии. Поначалу эти устройства использовались на танках, затем на флоте, в авиации, в прицелах к стрелковому оружию.
Специалисты классифицируют приборы ночного видения по типу установленного ЭОП:
- 0 поколение . Такие прототипы night vision использовались в немецкой армии и устанавливались на противотанковых пушках.
- 1 поколение . Эти приборы появились во время проведения военных действий во Вьетнаме. Они работали с рассеянным светом, усиливая его в 1000 раз. Позже, благодаря началу развития волоконной оптики, устройство было усовершенствовано.
- 2 поколение . В 80-х годах прошлого века американские ученые разработали улучшенный прибор с усилителем, имеющим микроканальную пластину. Со временем были разработаны ПВН, отличающиеся высокой частотой фотокатода, благодаря чему улучшилось качество изображения на всем экране.
- 3 поколение . Такой ЭОП имеет принципиальные отличия в фотокатоде, который сейчас изготавливается из арсенида галлия. Приборы ночного видения такого типа являются новой эволюционной ступенью в развитии ПВН.
Устройство прибора ночного видения
Наблюдательный оптико-электронный прибор ночного видения состоит из таких основных частей:
- объектив;
- приемник излучения;
- усилитель;
- устройство для отображения изображения.
Многие современные приборы используют в качестве усилителя электронно-оптический преобразователь ЭОП, который состоит из объектива, умножителя напряжения, вакуумной трубки с фокусирующей системой, источника питания. На его экране имеется окуляр, через который оператор может рассмотреть изображение. Кроме этого, роль приемника может выполнять ПЗС-матрица и тогда оператор видит картинку на экране монитора. В некоторых ПВН используются инфракрасные преобразователи, в основе которых лежит тепловизор.
Как работает прибор ночного видения?
Принцип работы прибора ночного видения заключается в следующем:
- Свет, попадая в объектив, фокусируется на стенке преобразователя точно так же, как и в любом фотоаппарате.
- Преобразователь усиливает полученное изображение, делая его четким и ярким.
- Пользователь видит в объективе необходимое изображение.
Преобразователь – это трубка с герметично запаянными концами, из которой откачан воздух. На ее передней стенке нанесен полупроводник, а на задней – люминофор. К передней стенке подключается минус, а к задней – плюс. После подачи напряжения слабо различимое изображение попадает на фотокатод, с которого выбиваются электроны и направляются к аноду. При попадании на люминофор, они вызывают его свечение
Здесь совсем неважно, какой электрон попадает на фотокатод: ультрафиолетовый или инфракрасный. Изображение в любом случае будет черно-зеленым