ПНБ: как видит в темноте и зачем инфракрасный подсветитель
Прибор ночного видения – особое устройство, преимущества которого становятся заметными в условиях недостаточного освещения и при сложной погоде. В сущности, его можно называть глазами человека в таких ситуациях. Используя ПНБ можно удобно управлять транспортным средством без включения фар, работать с военным снаряжением, ориентироваться на карте и на местности. Стоимость таких устройств достаточно высока – из-за того, что в них применяется дорогостоящая и качественная оптика с использованием зеленого или белого фосфора.
Что такое приборы ночного видения: более подробно
Разработка таких средств началась еще в 1926 году. Данный формат технологии стал уместен для решения многих задач военными, предполагая использование в боевых условиях. Так, например, первые приборы ночного видения были применены во время второй мировой войны немецкими войсками. На данный момент такие устройства имеются в оснащении практически всех армий мира. Постоянное развитие технологий и существенное снижение цены на комплектование устройств обусловило их доступность и в гражданском секторе. Часто такое оборудование закупается для работы служб охраны общественного порядка, а также охотниками, поклонниками тактических игр и другими гражданскими пользователями.
Главным отличием современных приборов ночного видения является долговечность и способность работать на протяжении многих лет. Правильная настройка используемого прибора гарантирует эксплуатацию в течение нескольких тысяч часов до первого признака появления дегенерации лампы. И даже после установленного времени работы устройство будет продолжать работу. Но при этом происходит постепенное затемнение картинки и ухудшение качества изображения.
Особенности функционирования приборов ночного видения
Принцип действия данных приборов основан на улавливаемом остаточном свете фотокатодом. Это может быть даже лунный или звездный свет, или инфракрасное излучение. Далее устройство трансформирует свет в электроны, применяя многократное усиление с использованием ЭОП и специальной микроканальной пластины. Финальной стадией процесса является отображение на фосфорном экране картинки, которую видит глаз.
Если сформулировать более подробно основной алгоритм, по которому работает прибор ночного видения, то следует отметить следующее:
Прием света. Объектив собирает доступный ему слабый свет и инфракрасное излучение, переправляя его на фотокатод.
Превращение. Фотокатод трансформирует фотонный свет в поток электронов.
Усиление или ЭОП. Осуществляется ускорение электронов с использованием электрического поля, после чего они пропускаются через пластину микроканального типа. Именно она производит многократный рост количества электронов, которых становится в тысячи раз больше.
Отображение. Полученные электроны переходят на фосфорный экран, создающий яркую картинку методом свечения. Обычно он формирует изображение зелёного или черно-белого цвета.
Наблюдение картинки. Пользователю она доступна в виде изображения при рассмотрении через окуляр,
Различая принцип работы устройств, следует отметить два режима их работы. Первый – пассивный. Это когда прибор использует только тот свет, который есть на данный момент: например, свечение луны, звезд или вечерние огни городских улиц. Другой формат – активный. Он заключается в использовании инфракрасного осветителя при необходимости наблюдать за объектом в условиях полной тьмы. Этот источник света обычно монтируется в устройство для подсветки территории светом, неосязаемым для человеческого глаза. При этом необходимо отметить основное отличие приборов ночного видения от тепловизоров. Суть этого отличия заключается в способности усиливать свет, а не фиксировать тепловое излучение.
Каковы разновидности приборов ночного видения
Пользователям доступно достаточно большое количество моделей устройств, которые характеризуются индивидуальными функциональными характеристиками и имеют разную стоимость. Для того чтобы разобраться, какой из них будет лучше для конкретной ситуации, необходимо знать базовые принципы классификации приборов ночного видения.
По способу реализации функции прибора и особенностей работы ЭОП следует отметить три основных вида технологий, применяемых в этих приборах. К ним относят электронно-оптический преобразователь, цифровые и тепловизионные. Подавляющее количество современных модификаций работают с внедрением ЭОП, предусматривая принцип пассивного деяния.
Что касается поколения аналоговых ПНБ, то здесь нужно отметить несколько поколений устройств. Сразу нужно сказать, что каждое из этих поколений маркируется как generation, имея кроме базовой версии усовершенствованную, которая обозначается плюсом.
- Generation 1 и 1+. Это поколение приборов было оснащено американскими военными во время войны во Вьетнаме. Подобные приборы способны усиливать картинку в 900–1200 раз и позволяют видеть цели на дистанции в 150–200 метров. Базовая версия характеризуется размытостью краев картинки, улучшенная имеет более четкие изображения. Срок службы таких устройств составляет 1500 часов.
- Generation 2 и 2+. Устройства, разработанные в 70-х годах прошлого века, имея в своем составе микроканальную пластинку для усиления электронного потока. Изделия характеризуются более компактными размерами, обеспечивая видимость объекта на расстоянии 400-600 метров. Усиление изображения достигает показателя выше 20 000, а срок работы прибора составляет 2500-5000 часов.
- Generation 3 и 3+. Устройства этого поколения работают практически так же, как и предыдущие версии. Главное отличие – применение фотокатода на основе арсенида галлия, благодаря которому обеспечивается лучшая чувствительность устройств. Приборы генерируют четкое и яркое изображение на расстоянии до 1000 м. Картинка усиливается до 50000, а работать модель может до 10000 часов. Этот формат считается золотым стандартом и широко используется в армии НАТО.
Модели generation 4, о которых иногда могут говорить некоторые производители, фактически не существует. Таким образом, можно считать, что маркировка четвертого поколения является ничем иным, как маркетинговым ходом.
Функциональное назначение приборов ночного видения
Учитывая конструкционные особенности приборов, необходимо отметить их деление на:
- Бинокли имеют два комплекта входных линз и очков.
- Моноочки - обеспечивают наблюдение одним глазом и внешне похожи на подзорную трубу.
- Очки – приборы, имеющие одну трубку. Однако эти модели позволяют осуществлять наблюдение двумя глазами.
Цифровые ПНБ функционируют подобно очень чувствительной видеокамере. Они не боятся засветки, могут использоваться днем и записывать видео. Однако при этом часто имеют задержку картинки, уступая аналоговым моделям 2 и 3 поколения при низкой освещенности.
Незначительное увеличение картинки наблюдается в биноклях. Что касается моноочков и очков, то там такая опция производителями не предусматривается. Отдельно следует отметить оптику для наблюдения в темноте в виде ночных прицелов. Такие приборы хорошо защищены от механических повреждений, загрязнений, отличаются компактностью и могут крепиться на шлем или оружие.
Что учитывается при выборе оптимального прибора ночного видения
- Описывая коротко основные принципы поиска нужной модели, необходимо отметить следующее:
- Разрешение. Приборы, гарантирующие наивысший этот показатель, обеспечат детальное изображение. В общем, специалисты рекомендуют вариации с характеристиками в 50-60 штрихов на миллиметр.
- Увеличение. Приборы ночного видения приближают объекты в нужное количество раз, но при этом следует учесть, что подобное масштабирование будет ограничивать поле зрения. А потому есть риск для пользователя потерять из виду передвигающиеся цели.
- Поле зрения. Этот показатель придается в градусах. Чем он выше, тем шире будет обзор.
- Световое усиление. При необходимости работать только при полной темноте нужно искать устройство, где коэффициент усиления света будет максимально высоким.
- Продолжительность эксплуатации. Устройства с ярким и четким изображением быстро разряжают аккумулятор. Поэтому этот фактор обязательно следует учесть при поиске и выборе нужного источника энергии.
- Габариты. Чем выше показатели устройства, тем труднее оптика. При необходимости вести статические наблюдения можно отдавать предпочтение тяжелым моделям устройств. Если же планируется свободное передвижение, то для таких ситуаций обязательно понадобятся более облегченные модели.
Не менее важным моментом в процессе выбора есть репутация торговой марки. Лидерами оптических средств являются несколько компаний, включая американские. Такие производители используют передовые технологии и инновационные конструкционные материалы.
Если снаряжение нужно для регулярной охоты, ночных тренировок или для использования в суровых погодных условиях, то следует обращать внимание на базовые устройства 2-3 поколений. Профессиональное применение и использование в полевых условиях предполагает необходимость покупки прибора ночного видения только третьего усовершенствованного поколения.