Ночное видение как работает – Приборы ночного видения и тепловизоры для инспекций. Самые доступные варианты.

Содержание

Технологии ночного видения. Обзор. | АО «Барс»

В общем случае, цифровой прибор ночного видения состоит из объектива, светочувствительного сенсора, блоков электронной обработки изображения и управления, дисплея и окуляра.

Энергоснабжение цифровых приборов НВ осуществляется от сменных элементов питания (батарей), аккумуляторов того же типоразмера или встроенных аккумуляторов. Приборы могут оснащаться разъемом для подачи питания от внешних источников (например, бортовая сеть автомобиля, компактные внешние аккумуляторы).

Для работы в условиях низких освещенностей цифровые ночные приборы часто оснащаются встроенными инфракрасными осветителями на основе лазерных или светодиодных источников. Для повышения удобства использования цифровые ПНВ могут включать в свой состав систему беспроводного управления основными функциями прибора — в этом случае пользователь может управлять прибором с помощью беспроводного пульта дистанционного управления (ПДУ).

Цифровые прицелы могут комплектоваться креплениями для установки на оружие.

Как в любом оптическом наблюдательном приборе, объектив предназначен для проецирования изображения на сенсор, который, в свою очередь, преобразует отраженный от объекта наблюдения свет в электрический сигнал.

В качестве светочувствительного элемента в цифровых приборах ночного видения применяются сенсоры CCD (ПЗС) или CMOS (КМОП).

     

СЕНСОР CMOS                                       СЕНСОР CCD

Обычно блок электронной обработки состоит из одной или нескольких плат (в зависимости от компоновки прибора), на которых расположены специализированные микросхемы, осуществляющие обработку сигнала, считанного с сенсора, и дальнейшую передачу сигнала на дисплей, где и формируется изображение наблюдаемого объекта. На платах располагаются основные органы управления прибором, а также реализуется схема электропитания, как прибора в целом, так и отдельных цепей схемы.

В связи с тем, что в цифровых наблюдательных приборах применяются микродисплеи, для наблюдения изображения используется окуляр, работающий как лупа и позволяющий комфортно рассматривать изображение с увеличением. Наиболее часто в цифровых приборах ночного видения применяются жидкокристаллические (ЖК) дисплеи просветного типа (с обратной стороны дисплей подсвечивается источником света) или OLED-дисплеи (при пропускании электрического тока вещество дисплея начинает излучать свет).

Применение OLED — дисплеев имеет ряд преимуществ: возможность эксплуатировать прибор при более низких температурах, более высокая яркость и контраст изображения, более простая и надежная конструкция (отсутствует источник для обратной подсветки дисплея, как в ЖК-дисплеях). Кроме ЖК и OLED-дисплеев, в цифровых приборах могут применяться микродисплеи, изготовленные по технологии LCOS (Liquid Crystal on Silicone) – разновидность дисплеев отражательного типа.

В отличие от приборов ночного видения на базе электронно-оптических преобразователей (назовем их аналоговыми), цифровые приборы ночного видения позволяют реализовать большое количество пользовательских настроек и функций. Например, регулировка яркости, контраста изображения, изменение цвета изображения, ввод в поле зрения различной информации (текущее время, индикация разряда батарей, пиктограммы активированных режимов и т.п.), дополнительное цифровое увеличение, функция «картинка в картинке» (позволяет в отдельном небольшом «окне» выводить в поле зрения дополнительное изображение объекта целиком или какой-то его части, в том числе увеличенное), временное отключение дисплея (для энергосбережения и маскировки наблюдателя за счет исключения свечения работающего дисплея).


Для фиксации изображения наблюдаемых объектов в цифровые ПНВ могут быть интегрированы видеорекордеры, позволяющие производить фото или видеозапись информации.

В цифровых приборах могут быть легко реализованы такие функции как беспроводная (например, WI-FI) передача информации (фото, видео) на внешние удаленные приемники; интеграция с лазерными дальномерами (с вводом информации от дальномеров в поле зрения прибора), GPS-датчиками (возможность фиксации координат объекта наблюдения).

Также к преимуществам цифровых приборов следует отнести способность работать в условиях дневной освещённости, не боясь вспышек света и интенсивных источников освещения, которые могут повредить прибор ночного видения на базе ЭОП.

Прицельная метка в цифровых прицелах, как правило, «цифровая», т.е. изображение метки во время обработки видеосигнала накладывается поверх изображения, наблюдаемого на дисплее, и перемещается электронным образом, что позволяет исключить из состава прицела механические узлы ввода поправок, входящие в состав ночных аналоговых или дневных оптических прицелов и требующие высокой точности изготовления деталей и сборки этих узлов.

Дополнительно это исключает такой эффект, свойственный оптическим или ночным аналоговым прицелам, как параллакс, т.к. изображение объекта наблюдения и изображение прицельной сетки находятся в одной плоскости – плоскости дисплея.

В цифровых прицелах может быть реализовано хранение в памяти большого количества прицельных сеток, имеющих различную конфигурацию и цвет, удобная и быстрая пристрелка с помощью функций «пристрелка одним выстрелом» или «пристрелка в режиме Freeze», функция автоматического ввода поправок при изменении дистанции стрельбы, запоминание координат пристрелки для нескольких оружий, индикация наклона (завала) прицела и многое другое.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЦИФРОВЫХ ПРИБОРОВ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ

    Увеличение
    Разрешающая способность
    Чувствительность
    Угол поля зрения
    Удаление выходного зрачка
    Мощность инфракрасного осветителя
    Дальность обнаружения и распознавания

УВЕЛИЧЕНИЕ

Характеристика показывает, во сколько раз наблюдаемое в прибор изображение предмета больше по сравнению с наблюдением предмета невооруженным глазом.

Единица измерения – крат (обозначение «х», например, «2х» — «два крата»).

Для ночных приборов, в т.ч. цифровых, типичные значения увеличения от 1х до 5х, т.к. основная задача ночных приборов – обнаружение и распознавание объектов в условиях низкой освещенности. Рост увеличения в ПНВ приводит к существенному снижению общей светосилы прибора — изображение будет намного темнее, чем в аналогичном приборе с меньшим увеличением.

Падение светосилы с ростом увеличения может быть компенсировано увеличением диаметра объектива, но это, в свою очередь, приведет к увеличению габаритных размеров и веса прибора, что снижает общее удобство использования носимых приборов ночного видения (особенно прицелов, пользователям которых дополнительно приходится удерживать в руках оружие).

Увеличение определяется фокусными расстояниями объектива и окуляра, а также коэффициентом масштабирования (К), равным отношению физических размеров (диагоналей) дисплея и сенсора:

Г= (fоб/fок)*К= (fоб/fок)*(Lд/Lс), где

fоб – фокусное расстояние объектива

fок – фокусное расстояние окуляра
Lс – размер диагонали сенсора
Lд – размер диагонали дисплея.

Зависимости

Чем больше фокусное расстояние объектива, размер дисплея, тем больше увеличение.
Чем больше фокусное расстояние окуляра, размер сенсора, тем увеличение меньше.

   

1x                                                                       2x


    
 3x                                                                       4x

РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Характеризует способность прибора изображать раздельно две близко расположенные точки или линии. В технических характеристиках прибора этот параметр может быть записан как «разрешение», «предел разрешения», «максимальное разрешение». Это, в принципе, одно и то же. Обычно разрешающая способность указывается в штрихах на миллиметр (штр/мм) или линиях на миллиметр (лин/мм, lpm в англоязычном написании), что то же самое, но может быть указана и в угловых величинах (секундах или минутах).

Чем больше значение разрешения в штрихах (линиях) на миллиметр и чем меньшее в угловых величинах, тем выше разрешающая способность. Чем выше разрешающая способность прибора, тем более четкое изображение видит наблюдатель.

Для приборов ночного видения желательно иметь разрешение не менее 25 штр/мм – такая разрешающая способность позволяет на дистанции около 100 метров отличить фигуру человека от животного или другого объекта со схожими размерами.

При измерении разрешающей способности ПНВ используется специальное оборудование – коллиматор. Коллиматор позволяет создать имитацию изображения специального тест-объекта – подсвечиваемой штриховой миры, удаленного на определенное расстоянии (обычно 100 метров).

Штриховая мира

Рассматривая изображение тест-объекта через прибор, судят о разрешающей способности ПНВ – чем более мелкие штрихи миры можно отчетливо видеть раздельно друг от друга, тем выше разрешающая способность.

 
  Нормальная разрешающая способность      Низкая разрешающая способность

Разрешающая способность определяется параметрами оптических элементов прибора, сенсора, дисплея, качеством схемотехнических решений, реализованных в приборе, а также алгоритмами обработки сигналов.

Общая разрешающая способность прибора зависит от параметров объектива. При прочих равных условиях, чем больше диаметр линз объектива, тем больше его увеличение и светосила и тем больше будет видно мелких деталей.

Разрешающая способность прибора зависит от разрешающей способности объектива и окуляра. Объектив формирует изображение объекта наблюдения в плоскости сенсора, и в случае недостаточной разрешающей способности объектива дальнейшее улучшение разрешающей способности прибора невозможно. Точно так же некачественный окуляр способен «испортить» самое четкое изображение, сформированное компонентами прибора на дисплее.

Большое влияние на разрешающую способность прибора оказывают параметры сенсора. В первую очередь, это разрешение сенсора – количество пикселей (обычно указывается как произведение пикселей в сроке и в столбце) и их размер.  

Зависимость

Чем больше количество пикселей и чем меньше их размер – тем выше разрешающая способность.
Данное утверждение справедливо при одинаковом физическом размере сенсоров. Сенсор, у которого плотность пикселей на единицу площади больше, имеет и большую разрешающую способность.

В отличие от черно-белых, разрешающая способность цветных сенсоров в общем будет на 30-40% меньше, что обусловлено другой структурой пикселей – один пиксель цветного сенсора состоит из комбинации 3-х субпикселей, каждый из которых регистрирует свет только определенной части спектра (соответственно — красный, синий, зеленый). Это достигается за счет применения цветных фильтров, пропускающих свет только одного цвета. Таким образом, при попадании монохромного излучения на пиксель цветной камеры, сигнал будет зарегистрирован только каким-нибудь одним субпикселем, в то же время у черно-белого сенсора сигнал будет зарегистрирован каждым пикселем, на который попадет излучение. Это одна из причин, по которым применение цветных сенсоров в приборах ночного видения ограничено, а часто нецелесообразно.

Разрешающая способность прибора зависит также от параметров дисплея, на котором формируется изображение. Как и в случае с сенсором, определяющее значение оказывает разрешение дисплея (количество пикселей) и их размер. Плотность пикселей в дисплее характеризуется таким показателем как PPI (сокращение от английского «pixels per inch») — это показатель, обозначающий число пикселей, приходящихся на один дюйм площади.

В случае прямого переноса изображения (без масштабирования) с сенсора на дисплей разрешающие способности обоих должны быть одинаковы. В этом случае исключается снижение разрешение прибора (если разрешение дисплея меньше, чем разрешение сенсора) или неоправданное применение дорогостоящего дисплея (если разрешение дисплея выше, чем у сенсора). В случае если с сенсора формируется сигнал в формате стандартного аналогового ТВ-сигнала (например, формата PAL (625 строк в кадре) или NTSC (525 строк в кадре)), использование сенсоров с разрешением выше чем, разрешение формата ТВ-сигнала, становиться нецелесообразным.

В цифровых приборах ночного видения также могут применяться различные алгоритмы обработки полезного сигнала, способные повлиять на общее разрешение прибора. В первую очередь речь идет про «цифровое зумирование», когда сформированное сенсором изображение подвергается цифровой обработке и «переносится» на дисплей с некоторым увеличением. В этом случае происходит снижение общей разрешающей способности прибора.  Аналогичный эффект можно наблюдать в цифровых фотоаппаратах при использовании функции «цифрового зума».

Также на разрешающую способность оказывает влияние биннинг (алгоритм повышения чувствительности прибора, состоящий в суммировании сигналов нескольких соседних пикселей сенсора, в результате чего происходит пропорциональное снижение разрешающей способности).

Наряду с указанными выше факторами, нужно упомянуть еще о некоторых, способных снизить разрешение прибора. Это различного рода шумы, искажающие полезный сигнал и в конечном счете ухудшающие качество изображения. Можно выделить следующие виды шума:

Фотонный шум. Является следствием дискретной природы света. Фотоны света падают на фоточувствительную поверхность сенсора неравномерно по времени и не точно в пространстве.

Шум темнового сигнала (шум-снежок). Если объектив прибора закрыть светонепроницаемой крышкой, то на дисплее получим “темновые” кадры. Основная причина возникновения этого шума — термоэлектронная эмиссия электронов (самопроизвольное испускание электронов в результате разогрева материала сенсора). Чем ниже температура, тем ниже и темновой сигнал, т.е. меньше шум.

Шум переноса. Во время переноса заряда внутри сенсора некоторая часть электронов, составляющих полезный сигнал, теряется. Они захватываются на дефектах и примесях, присутствующих в материале кристалла сенсора.

Шум считывания. Когда сигнал, накопленный в пикселе сенсора, выводится из сенсора, преобразуется в напряжение и усиливается, в каждом элементе появляется дополнительный шум, называемый шумом считывания.

Для борьбы с шумами в цифровых приборах применяются различные программные алгоритмы обработки изображения, которые часто называют алгоритмами шумоподавления.

Помимо шума, существенно снизить разрешение могут помехи, возникающие из-за ошибок при компоновке прибора (взаимное расположение печатных плат и соединительных проводов, кабелей внутри прибора) или из-за ошибок при трассировке печатных плат (взаимное расположение проводящих дорожек, наличие и качество экранирующих слоев). К возникновению помех способны привести ошибки в электрической схеме прибора: неправильный подбор радиоэлементов для реализации различных фильтров, внутрисхемного питания электрических цепей прибора. Поэтому разработка электрических схем, написание программного обеспечения по обработке сигналов, трассировка плат являются важными и сложными задачами при проектировании цифровых ПНВ.

Разрешение изображения, формируемого цифровым ПНВ, зависит от условий наблюдения. Чем больше уровень освещенности объекта наблюдения, тем более четкое изображение мы будем видеть в прибор. Исходя из этого можно сделать вывод, что максимальное разрешение цифрового ПНВ будет достигнуто в практически дневных условиях наблюдения или при использовании мощного ИК-осветителя.

   ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

Для характеристики чувствительности цифровых видеокамер часто используют величину минимального уровня освещенности на объекте наблюдения, при которой прибор еще способен формировать изображение. Это определение является наиболее подходящим для цифровых приборов, «работающих» в видимом диапазоне спектра. Для видимого диапазона единицей измерения чувствительности является световая величина – «люкс».

Так как цифровые ПНВ предназначены для работы ночью, когда в освещении преобладает инфракрасное излучение, для характеристики их чувствительности более корректным является использование энергетических величин, описывающих световой поток.

Таким образом, показатель чувствительности цифровых ПНВ можно выразить как минимальную величину мощности инфракрасного излучения, которое поступает на вход цифрового ПНВ и при которой он способен формировать изображение с разрешающей способностью распознавания объекта наблюдения (соответствует разрешению в 25 штр/мм).

Кроме того, различают понятие спектральной чувствительности – минимальной мощности излучения на конкретной длине волны инфракрасной области спектра. При указании спектральной чувствительности указывается длина волны излучения, на которой получено это значение чувствительности.

В отличие от освещенности в видимом диапазоне спектра, освещенность в инфракрасной области спектра невозможно измерить в люксах. В данном случае целесообразно использовать универсальную единицу – ватт.

Чувствительность прибора зависит от следующих параметров:

  •     Светосила и качество объектива
  •     Параметры сенсора — физический размер, его тип и чувствительность
  •     Параметры дисплея – яркость и контраст свечения, разрешение
  •     Алгоритмы обработки сигнала
  •     Качество схемотехнических решений, реализованных в приборе

Для получения высокой чувствительности прибора ночного видения необходимо максимально собрать все фотоны света, поступающие на вход (объектив) прибора и без потерь «перенести» их в светочувствительную плоскость сенсора. Важную роль в процессе «переноса» играет объектив и такие его параметры как светосила, количество линз в оптической схеме, качество просветляющих покрытий на поверхностях линз, наличие чернения торцов линз (для исключения светорассеивания внутри объектива).

Зависимости

Чем выше светосила объектива (увеличивается при увеличении диаметра входного зрачка и уменьшении фокусного расстояния объектива) тем выше общая чувствительность прибора.
Чем больше линз применяется в объективе, тем меньше светосила и, соответственно, чувствительность прибора.
Чем выше коэффициенты светопропускания линз объектива, тем выше чувствительность.

Сенсор – основной приемник и преобразователь света в электрический сигнал.  Именно он в большей степени определяет чувствительность прибора. Чувствительность сенсора зависит от размеров пикселей и плотности их «упаковки» в сенсоре. При прочих равных условиях, чем больше размер пикселя, тем выше чувствительность сенсора, чем меньше соотношений общей площади сенсора к суммарной площади пикселей, тем выше общая чувствительность сенсора.

В последнее время, многие производители дешевых приборов ночного видения используют недорогие сенсоры для фотоаппаратов (зачастую цветные), имеющие хорошую чувствительность в видимом (дневном) диапазоне спектра, но очень низкую – в инфракрасном. При этом в описании параметров таких приборов отсутствует какая-либо информация о чувствительности, но с гордостью указывается огромное количество мегапикселей. Легко сделать вывод, что, несмотря на высокое разрешение сенсора, ночью такой прибор без мощного источника подсветки не способен сформировать качественное изображение, т.к. сенсор имеет низкую чувствительность в инфракрасном диапазоне спектра.

Вторая распространённая ошибка – указание чувствительности цифровых ночных приборов в светотехнических единицах измерения светового потока (освещенность) — люксах, причем значения чувствительности могут достигать десятитысячных долей люкса, что значительно выше, чем у приборов ночного видения на базе ЭОП поколения 2+ и выше. Объяснить такую «сверхчувствительность» можно простым способом. Как правило, для измерения освещенности используется люксметр, который имеет спектральную характеристику, совпадающую со спектральной характеристикой глаза человека (см. график). Как и человеческий глаз, люксметр способен регистрировать (измерять) освещенность только в видимом диапазоне спектра, от 380 до 780 нм. Это означает, что при измерении освещенности ночью с помощью люксметра будут получены значения освещенности, близкие к нулю, т.к. ночью излучение видимого диапазона практически отсутствует. Зато присутствует сильное инфракрасное излучение (см. график естественной ночной освещенности (ЕНО) ночного свода), которое люксметр не способен зарегистрировать, но которое с успехом «регистрируют» приборы ночного видения. Для примера на рисунке приведены графики спектральной чувствительности ПЗС-сенсора SONY и ЭОП поколения 2+.

В качестве параметра, характеризующего возможность прибора ночного видения уверенно работать ночью, применяется показатель спектральной чувствительности. Как правило, он указывается на одной или нескольких длинах волн спектрального диапазона. Для понимания «качества» цифровых приборов ночного видения наиболее оптимальным будет наличие информации о спектральной чувствительности, например, для длин 780 … 810 нм (среднее значение инфракрасного излучения звездного неба; сенсоры в данном диапазоне имеют среднюю чувствительность) 910 … 940 нм (высокое значение инфракрасного излучения звездного неба; невидимый ИК-диапазон, сенсоры в котором все еще чувствительны).

Сравнивая показатели спектральной чувствительности нескольких цифровых приборов, можно сделать определенные выводы о том, как они будут «видеть» ночью. Причем следует помнить, что показатель чувствительности цифрового прибора определяется не только чувствительностью сенсора, но и зависит от таких параметров и характеристик прибора, как разрешающая способность объектива и окуляра, разрешение дисплея, светосила объектива, качество сенсора (отсутствие шумов), качества схемотехнических решений (отсутствие помех), применяемых алгоритмов программной обработки сигнала.

В современных приборах ночного видения применяются два основных типа сенсоров – ПЗС (CCD) и КМОП (CMOS).  Основное отличие между этими типами заключается в схемотехническом решении организации считывания сигнала с пикселей. У ПЗС (приборы с зарядовой связью) сигналы с каждого пикселя переносятся последовательно на выход сенсора, а затем происходит усиление общего сигнала. У КМОП сигналы с каждого пикселя считываются параллельно и усиливаются «индивидуальными» усилителями для каждого пикселя. По этой причине (необходимость использования части площади сенсора под большое количество усилителей) плотность «упаковки» пикселей у КМОП сенсоров ниже, чем у ПЗС сенсоров, а соответственно ниже чувствительность. В последние годы появляются новые технологии изготовления КМОП сенсоров (такие как EXMOR фирмы SONY, BSI (Toshiba, Omnivision)) суть которых в увеличении плотности пикселей на площади сенсора, что приводит к увеличению общей чувствительности сенсора. Параметры таких сенсоров КМОП вплотную приблизились к параметрам ПЗС-сенсоров, а лучшие образцы по отдельным параметрам их даже превосходят.

Дисплей прибора ночного видения также оказывает влияние на общую чувствительность прибора, в первую очередь за счет своей разрешающей способности и параметров яркости/контраста свечения.

Можно сделать определенные заключения по тому, как будут работать цифровые ПНВ по сравнению с аналоговыми ПНВ на базе ЭОП поколения 2+, 3. На графике чувствительности видно, что и ПЗС-сенсор, и фотокатод электронно-оптического преобразователя поколения 2+/3 имеют лучшую чувствительность в ИК — диапазоне 750-850 нм и худшую — в диапазоне свыше 900 нм.

Сопоставляя эти данные с графиком спектрального распределения естественной ночной освещенности, можно сделать вывод, что в пассивном режиме (без применения дополнительной инфракрасной подсветки) преимущество (более высокую чувствительность) ночью будут иметь ПНВ на базе ЭОП поколения 2+ или 3.

Важный момент – в диапазоне свыше 900 нм цифровые ПНВ еще обладают некоторой чувствительностью (с ростом длины волны она снижается плавно), в то время как чувствительность ПНВ на ЭОП поколения 2+/3 стремительно падает до нуля. По этой причине ночные приборы на ЭОП неэффективны при использовании с «невидимыми» ИК – осветителями (например, 915 нм или 940 нм), цифровые же ПНВ имеют с ними высокую совместимость. Учитывая, что приборы на базе ЭОП (в т.ч. поколения 2+) зачастую требуют дополнительной подсветки при использовании во внегородских условиях (например, на охоте), фактор совместимости с невидимыми ИК – осветителями является весомым преимуществом цифровых ночных приборов.

В контексте рассматриваемой темы чувствительность представляет собой минимальную величину мощности инфракрасного излучения. Поэтому чем меньше ее числовое значение в ваттах, тем она выше.

Для примера сравним замеренные значения чувствительности ночных приборов Yukon и Pulsar (см. таблицу) на длине волны 780 нм. Прибор Digisight N750 на длине волны 780 нм будет на порядок чувствительнее ПНВ Spartan 3×42, но менее чувствителен, нежели прибор Phantom 3×50 поколения 2+. На длине волны 915 нм уже Digisight N750 будет иметь преимущество перед Phantom 3×50 поколения 2+.

 ПНВ Поколение Спектральная
чувствительность
на 780нм, мВт
Спектральная
чувствительность
на 915нм, мВт
Digisight N 750   Цифровой ≈2,5·10-5 ≈1,2·10-4
Phantom 3×50  II+ ≈1,5·10-5 ≈5·10-4
Spartan 3×42  I ≈25·10-5 ≈8000·10-4
Spartan 4×50  I ≈15·10-5 ≈2500·10-4


ПОЛЕ ЗРЕНИЯ

Характеризует размер пространства, который одновременно можно рассмотреть через прибор. Обычно поле зрения в параметрах приборов указывается в градусах (угол поля зрения на рисунке ниже обозначен как 2Ѡ) или в метрах для какой-то конкретной дистанции (L) до объекта наблюдения (линейное поле зрения на рисунке обозначено как А).


Поле зрения цифровых приборов ночного видения определяется фокусом объектива (fоб) и физическим размером сенсора (В). Обычно в качестве размера сенсора при расчете поля зрения берут ширину (размер по горизонтали), в результате получают угловое поле зрения по горизонтали:

2Ѡ=2*arctg((B/(2* fоб))

Зная размер сенсора по вертикали (высоту) и по диагонали, точно также можно рассчитать угловое поле зрения прибора по вертикали или по диагонали.

Зависимость:

Чем больше размер сенсора или меньше фокус объектива, тем больше угол поля зрения.
Чем больше поле зрения прибора, тем комфортнее вести наблюдение за объектами – нет необходимости постоянно перемещать прибор, чтобы рассмотреть интересующую часть пространства.

Важно понимать, что поле зрения обратно пропорционально увеличению – с ростом кратности прибора его поле зрения уменьшается. В то же время при увеличении поля зрения произойдет снижение дистанции обнаружения и распознавания, т.к., во-первых, будет уменьшаться увеличение, во-вторых, при использовании ИК-осветителей для комфортного наблюдения потребуется ИК-осветитель с большим углом расходимости излучения (примерно должен соответствовать углу поля зрения прибора), что в свою очередь приведет к снижению освещенности по площади, а соответственно к уменьшению дальности освещения ИК-осветителя.

C новыми моделями тепловизоров PULSAR можно ознакомиться и сделать осознанный выбор здесь.

Приборы ночного видения и тепловизоры для инспекций. Самые доступные варианты.

Самые популярные и востребованные модели из доступных: приборы ночного зрения и тепловизоры для личного использования. Без проблем с таможней — из наличия в РФ. 

Внимание, очень важно. Большинство лотов имеются на логистических складах в Российской Федерации — при выборе заказывает с местного склада, это позволит избежать проблем с таможней. Плюс ускоряет доставку в разы и обеспечивает локальную гарантию. Не забываем и про купоны на скидку.

Сразу хочу сказать, что не стоит путать тепловизоры и монокуляры ночного видения. Они работают по разному принципу. Тепловизор имеет в своем составе микроболометрическую матрицу, чувствительную к инфракрасному излучению. Бытовой тепловизор способен измерять температуру объектов и отображать температурную разницу от  минус  градусов С. А если установить дополнительное охлаждение, то можно смотреть и абсолютную температуру (от 0 К). Для этого умельцы устанавливают многосекционные охладители Пельтье или Стирлинга. 
А вот приборы ночного зрения гораздо проще по конструкции — это обычная CMOS-фотоматрица, такая же, как и на фотоаппаратах, вот только отсутствует ИК-фильтр (на фотоаппаратах он присутсвутет), и расширен диапазон в сторону ИК-излучения. При необходимости, приборы ночного зрения первого поколения оборудованы активной подсветкой — мощным LED- или лазерным диодом, например, на длине волны 850 нм. Это недорогой и эффективный способ наблюдения в условиях недостатка освещенности. Тепловизоры используются как в быту, так и на производстве (обследования) и ремонте, а приборы ночного зрения будут интересны охотнику, рыбаку, туристу, страйкболисту или охраннику.

Официальный магазин Seek Thermal в России

SEEK THERMAL с Алиэкспресс

 

 Появилось представительство штатовской компании Seek Thermal в России, тепловизоры в наличии, растаможены, с локальной гарантией. Приобретать выгоднее, чем тащить из-за моря (применяем купон IXSTC на 10% на весь ассортимент). Желающие и не верящие могут проверить цены на Али по ссылке выше. Еще раз напоминаю, что в модель Compact в последних ревизиях добавили фокусировку, как и у модели CompactXR. А что касается разрешения, то есть смысл брать именно Compact PRO — самый дешевый тепловизор-приставка высокого разрешения. Позволяет видеть отдельные электронные компоненты на плате.  Обзор на мобильный тепловизор Seek Thermal Compact и на модель SHOT PRO.

 Тепловизоры FlirOne

 Из альтернатив можно посмотреть в сторону моделей от Flir, а конкретно — мобильные тепловизоры FlirOne, в том числе модели GEN3 и PRO. Третье поколение FlirOne имеет матрицу 80х60 точек, совмещенную с камерой видимого диапазона, а модель FlirOne PRO имеет матрицу чуть лучше, на 160×120 точек. Софт достаточно проработанный, при выборе обращайте внимание на свой тип коннектора (USB-C, iPhone).

Тепловизоры XEAST

XEAST Official предлагает модели тепловизоров: HT-02(D) (в комплекте с пирометром IR89 или мультиметром XE-409 с черным экраном), обновленный вариант HT-175, HT-18 (также с пирометром IR89). Что касается возможностей — тепловизоры типа HT-02 (разрешение 60х60), HT-02D (32х32) это достаточно старые, но зарекомендовавшие себя модели. Тепловизор HT-175 (32х32) является модицифированным вариантом HT-02D. Самый продвинутый из списка — это модель HT-18 (с высоким разрешением 220х160). Вот последний вариант вполне современный.

 

 Тепловизоры Hti 

Магазин Hti Official на Алиэкспресс предлагает несколько хороший вариантов. Начну с моделей мобильных тепловизоров (HT-102/201/301). Приятно, что производитель обновил модельный ряд и выпустил более продвинутые модификации. Из самых годных вариантом отмечу Hti HT-18 — тепловизор с высоким разрешением 220х160 точек, который поможет провести обследование утепления дома и квартиры, работу отопления, трубопроводов, электропроводки и многое другое. 

 

Тепловизор Hti HT-201 USB

В официальном магазине Hti Official Store на Алиэкспресс обновление — две новых модели USB-тепловизоров для мобильного телефона. Это тепловизор HT-301 USB (разрешение инфракрасного изображения: 384×288 точек (только ИК. Частота 25 Гц) и и тепловизор HT-201 USB (разрешение инфракрасного изображения: 320×240, видимого: 640×480 точек. Частота 9 Гц). Фокусное расстояние в обоих случаях фиксированное. FOV 28°x21° и 33°х33° соответственно. Работают со смартфонами под управлением Android (USB-C). Обзор младшей модели Hti HT-102 (32х32 точек).

 Что касается применения тепловизора для охоты и наблюдения за животными — то скажу, что тепловизор позволяет различить животное на некотором расстоянии, даже в густой траве и кустарнике. Особенно заметно зимой. Для ряда моделей придется прикупить дополнительный объектив с германиевыми линзами, для получения нужного фокусного расстояния и дальности. 

На самом деле для охоты, рыбалки, кемпинга и просто для ориентирования ночью подойдут специально разработанные приборы ночного зрения, которые работают в полной темноте, а многие оборудованы собственной подсветкой (ИК-диапазона). 

Монокуляр WG540 для ночного видения

Один из лучших недорогих монокуляров с встроенным ночным зрением. Параметры оптического монокуляра: 5X40, до 200 метров. Инфракрасная CMOS матрица (5Мп) обеспечивает работу на 850 нм, в том числе с активной лазерной подсветкой. Есть возможность записать видео или сохранить фотографию ( 2560 х 1920 точек) на карту памяти. Работает от элементов 14500. Защита IP54. Идеальный подарок охотнику и туристу. Да и для дома пригодится))))

 Фотографии животных можно сохранить на карту памяти (MicroSD).

Цифровой бинокль ночного видения Bestguarder NV900

Монокуляр, это хорошо, а бинокуляр — вдвойне лучше! Отличная модель NV900 от Bestguarder. Один окуляр является видоискателем, второй предназначен для системы ночного зрения. Прибор обеспечивает дальность обзора до 400 метров (зависит от условий). Есть возможность установки на штатив, сохранения фото и видео на карту памяти, подключение внешнего телевизора или монитора. Предусмотрена защита от пыли и влаги по стандарту IPX4. 

 

Ручной прибор ночного видения

Интересный и недорогой вариант ночной камеры с лампой-фарой ИК-диапазона. Работает простейшим образом. Встроенная камера через объектив принимает ИК- излучение, отраженное ночью от предметов. Чем сильнее отражает предмет — тем сильнее его видно ночью. При необходимости включается фонарь подсветки с ИК-диодом (850 нм).  Предельная дальность 150 метров. Подойдет для охранников, охотников, страйкболистов.

Тактический прицел с ночным видением

Интересный вариант модернизации прицела приемником, дисплеем, ИК-лазерной подсветкой (850 нм). Монтаж на планку Пикатинни, элементарный. Работает от элемента 18650. Разрешение дисплея не ахти какое, но позволяет оценивать обстановку ночью. Подойдет для спорта (страйкбол). Хороший и недорогой подарок охотнику. 

 Тема интересная, еще больше полезного можно найти у меня в профиле.

Что такое ночное видение и как оно работает?

 

Что такое ночное видение?

На рынке представлено много видов приборов ночного видения. Давайте начнем с определения разницы между ночными очками и  приборами ночного видения (NVD) .

Очки ночного видения — это оптические устройства, которые позволяют оператору видеть изображения на разных уровнях света, приближающихся к полной темноте. Ночные очки только усиливают то, что уже доступно, с помощью чисто оптических средств, использующих только объективы большого диаметра. Наиболее распространенные типы очков ночного видения включают ночные бинокли (гигантские бинокли с очень большим диаметром объектива) и телескопы, которые, скорее всего, используются в астрономических целях.

Устройства ночного видения (NVD) отличаются от ночных очков тем, что они не являются чисто оптическими устройствами. Это  электрооптические устройства,которые состоят из трубки-усилителя ИК-изображения, заключенной в защитный кожух. NVD усиливают любой существующий свет и посылают его на глаза. Вы на самом деле не смотрите напрямую через оптику NVD, как с ночными очками, вы вместо этого смотрите усиленное электронное изображение на люминофорном экране. Как правило, NVD включают ИК-осветители и телескопические линзы. Примеры этих типов NVD включают монокуляры, бинокли, прицелы или очки. Приборы ночного видения обычно используются для ночных наблюдений за дикой природой, ночной съемки и фотографирования, а также для морской навигации и безопасности.

Как работает ночное видение?

Весь процесс работы Night Vision сложен, и многие факторы определяют конечный результат. Проще говоря, ночное зрение берет небольшие электрические заряды, не обнаруживаемые человеческими чувствами, и умножает их до ощутимого уровня.

 Приборы  ночного видения, собирают мельчайшие частицы света и фокусируют их в усилителе изображения. Затем усилитель изображения преобразует частицы света в электроны. Затем электроны умножаются и проецируются на зеленый фосфоресцентный экран. Когда умноженные электроны ударяются о люминофорный экран, он заставляет экран излучать свет, который виден невооруженным глазом.

Как работают приборы ночного видения? Типы устройств и их поколения.

Автор Исхаков Максим На чтение 4 мин. Просмотров 15 Опубликовано

Как работают приборы ночного видения?Как работают приборы ночного видения?

Устройства ночного видения чаще всего используются в спецслужбах, охотниками во время ночной охоты, а также теми, кто наблюдает за природой. Эта технология также является важным элементом поддержки мониторинга объектов, требующих повышенного уровня безопасности и мест с низким уровнем освещения, таких как подземные автостоянки. Приборы представлены в виде биноклей, очков, монокуляров, прицелов для огнестрельного оружия и в форме камер. Далее в этой статье Вы узнаете, как работают приборы ночного видения и на какие типы и поколения они делятся.

Как работает устройство ночного видения

Как работает устройство ночного виденияКак работает устройство ночного видения

Прибор ночного видения работает, усиливая световые лучи, фокусируемые объективом, а затем преобразовывает их в поток электронов, ускоряемый действием сильного электромагнитного поля. В результате получается четкое изображение (обычно зеленое), несмотря на чрезвычайно сложные условия освещения. Современные устройства ночного видения используют электронику, которая регулирует уровень усиления света. Она отвечает за прекращение работы устройства в случае внезапного скачка уровня освещенности, который может повредить сам прибор и ослепить пользователя.

В большинстве случаев для нормальной работы устройства ночного видения достаточно лунного света или света из отдаленных районов. При новолунии, сильной облачности или отсутствия другого источника света используется инфракрасный облучатель. Благодаря такому решению можно увеличить дальность и эффективность действия ночного видения.

Типы приборов ночного видения

Существует два типа устройств ночного видения: активные и пассивные. Первый требует дополнительного освещения и имеет небольшую площадь обзора. К сожалению, с тактической точки зрения, все это благоприятствует противнику. Пассивные устройства ночного видения используют инфракрасное излучение и являются более распространенным решением. Они делятся на несколько поколений в зависимости от типа используемого датчика.

Поколение I+

Ночное видение поколение 1Ночное видение поколение 1

Это самое популярное поколение – в основном из-за низкой цены и неплохих результатов и считается идеальным решением для яхтсменов или для защиты дома. При работе прибор издает тихий писклявый звук, а изображение по краю может быть размытым.
Усиление света в этом типе приборов достигает x5000. Чувствительность составляет от 120 до 250 мкА/лм, а срок службы – около 1500 часов.

Поколение I+ CORE

Поколение I+ COREПоколение I+ COREСравнение поколения 1 с 1+ core

Разрешение экрана в этом поколении в два раза выше, чем в базовой версии. Еще одним преимуществом является минимум размытости по краям изображения. Эта система ночного видения считается идеальной альтернативой между первым и вторым поколением.

Поколение II

Ночное видение поколение 2Ночное видение поколение 2

Первое поколение, использует микроканальную пластину, она обеспечивает усиления света в 50 000 раз. Приборы ночного видения второго поколения, в отличие от приборов первого типа, могут использоваться в безлунные ночи. Они также обеспечивают лучшую яркость и резкость изображения и большую дальность действия. Большинство моделей второго поколения имеют функцию двойного масштабирования, а некоторые устройства имеют до 10 раз больший зум.
Их разрешение составляет от 37 до 42 лп/мм, а чувствительность – от 240 до 280 мкА/мм. Данные приборы характеризуются тихой работой, а срок их службы достигает 3000 часов.

Поколение II+

Поколение ночного видения 2+Поколение ночного видения 2+

Представители этого поколения ценятся за очень высокое качество изображения и чувствительность 330-600 мкА/лм. Разрешение поколения II+ находится в диапазоне 42-55 лп/мм, а срок службы достигает 4000 часов.

Поколение III

Поколение три очки ночного виденияПоколение три очки ночного видения

Это одно из наиболее технологически продвинутых поколений современных приборов. Они обеспечивают минимальное разрешение 64 лп/мм. Микроканальная пластина дополнительно защищена слоем оксида алюминия. Устройства этого поколения характеризуются чувствительностью вплоть до 1800 мка/лм, а срок их службы достигает 10 000 часов.

На видео: Приборы ночного видения / От 1 до 3 поколения

Цифровые приборы ночного видения

Цифровые приборы ночного виденияЦифровые приборы ночного видения

Стоит также упомянуть еще одну группу цифровых приборов. Усиление света в них осуществляется с помощью ПЗС-матрицы. Благодаря этому, изображение может быть записано на карту памяти и воспроизводиться на дисплее прибора. Преимуществом таких устройств является более длительный срок службы и многочисленные возможности, такие как передача изображения по сети WiFi. Цифровые приборы становятся все более популярными, и используемые в них технологии позволяют им конкурировать даже с представителями второй группы аналоговых приборов. На рынке сильно растет интерес к этой технологии. Производители ориентированы на динамичное развитие в направлении уменьшения размеров устройств, их веса и использования все более современных функций.

На видео: Pulsar Digisight Ultra N455 – цифровой прицел ночного видения

Прицел ночного видения для охоты: лучшие цифровые модели

Прицел ночного видения для охоты

Возможность видеть в кромешной тьме стала доступна для человека после изобретения в начале XX века приборов ночного видения (ПНВ). Немецкие инженеры создавали их изначально для использования в военной сфере – солдаты могли перемещаться во тьме, оставаясь незамеченными для противника. В наши дни технологии в разработке ПНВ шагнули дальше, и теперь они используются в авиации, на морских судах, для проведения спасательных операций. Прицел ночного видения является незаменимым при проведении охоты в условиях плохой видимости.

Назначение и принцип работы

Речь идет о монокуляре с креплениями для установки на ружье. Несмотря на простоту конструкции, она должна соответствовать определенным стандартам и требованиям: важна прочность прицела, ведь в процессе выстрела возникают значительные ударные нагрузки, которые и должна выдерживать конструкция. Поэтому при выборе следует учитывать силу отдачи того ружья, на которое будет установлено устройство.

В основу работы ПНВ заложены принципы оптики и элементарная физика. Состоит прибор из 3-х основных частей:

  •  окуляр;
  •  объектив;
  •  ЭОП – преобразователь электронно-оптического типа.

Ни для кого не секрет, что освещенность местности в ночное время суток в значительной степени ухудшается по сравнению с днем. Источниками света в данном случае выступают уличные фонари, луна и, в некотором плане, звезды.

Прицел ночного видения для охоты "Дедал"Прицел ночного видения для охоты "Дедал"Современный прицел ночного видения значительно улучшает ведение охоты и качество попаданий

Принцип действия прибора ночного видения очень прост. Отраженный от предметов свет улавливается объектом. Естественно, речь идет о небольшом количестве света, однако его вполне достаточно для получения картинки неплохого качества.

Поступившие в прицел сигналы обрабатываются электронно-оптическим преобразователем, усиливающем их в несколько раз. Некоторые модели способны усилить сигнал в несколько десятков тысяч раз. После обработки, изображение появляется в окуляре, становясь видимым для стрелка.

Обработка сигнала чаще всего происходит в черно-белых тонах с акцентами на некоторых оттенках. В большинстве современных прицелов преобладают зеленые тона. Объясняется это тем, что именно они хорошо улавливаются человеческим глазом.

Большинство современных моделей прицелов ночного видения для охоты дополнительно оснащается лампой инфракрасного свечения. Подобное устройство используется в условиях крайне плохой освещенности (к примеру, если небо затянуто тучами, и уровень освещенности очень мал). Основным преимуществом инфракрасного излучения выступает тот факт, что оно не воспринимается человеческим глазом и не способно отпугивать животных. Однако его оказывается более чем достаточно для идентификации объекта наблюдения. Даже если использовать такой прицел в условиях кромешной тьмы, он показывает отличные результаты.

Поколения прицелов ночного видения

Прицел ночного видения ПНС 3x50Прицел ночного видения ПНС 3x50Масса прицела ночного видения ПНС 3×50 составляет около 1 кг

На современном рынке представлены три поколения прицелов ночного видения:

  1. Поколение I. Являются доступными по своей стоимости, но имеют весьма ограниченные возможности. Основными недостатками таких устройств выступают размытое изображение по краям картинки и высокая чувствительность к засветкам. Последнее делает невозможной стрельбу вблизи источников света (костер, свет фонаря или фар и пр.). Чтобы комфортно работать с такими приборами, использование инфракрасных осветителей высокой мощности является просто необходимым. Отдельно следует сказать о прицелах поколения I+. Это модифицированные модели с повышенным разрешением и защитой от засветок, что позволяет получить более четкое изображение. Естественно, их цена будет чуть выше обычных прицелов первого поколения, но такая переплата является более чем оправданной.
  2. Поколение II. Такое устройства являются более продвинутыми: имеют хорошую дальность действия и характеризуются более четкой картинкой при низкой освещенности (пользователи отмечают хорошую видимость даже в безлунную ночь). Второе поколение ПНВ имеет световое усиление до 35 тысяч раз. Использование инфракрасных осветителей при охоте дает отличный результат, поскольку эти устройства отличаются высокой чувствительной к ИК лучам. Многие начинающие охотники после приобретения оптики первого поколения, вскоре сменили ее на конструкции второго поколения.
  3. Поколение III. Такие приборы ночного видения комплектуются специальными фотокатодами, которые производятся на основе арсенида галлия. Даже при высокой кратности увеличения (более 5Х) и в условиях практически полного отсутствия освещения они выдают отличную детализированную картинку. На данный момент такие устройства считаются наиболее совершенными в техническом плане. Единственным недостатком считается их высокая стоимость.

Прицелы второго поколения являются наиболее востребованными среди охотников. Такие устройства – своеобразная золотая середина между малофункциональными прицелами ночного видения 1-го поколения и дорогостоящими приборами 3-го поколения.

Как выбрать прицел ночного видения

Прицел ночного видения Yukon SentinelПрицел ночного видения Yukon SentinelПрибор ночного видения выбирается исходя из личных пожеланий охотника и его финансовых возможностей

Для подбора наилучшего варианта необходимо обратить внимание на целый ряд параметров. Следует помнить о том, что выбор прицела является сугубо индивидуальным, а потому опираться в первую очередь нужно на свои предпочтения. От того, насколько качественной будет выбранная вами конструкция, будет зависеть дальность обзора, четкость картинки и возможность использования прибора в условиях плохого освещения.

Основными критериями выбора в данном случае являются:

  1. Светосила объектива и его диаметр. Следует понимать, что эффективность работы прицела ночного видения, как и любого подобного оптического прибора, зависит от количества собираемого им света. Потому чем больше будет диаметр конструкции – тем ярче будет итоговая картинка. Соотношение диаметра объектива и его фокуса – это светосила. Чем меньшим будет ее значение, тем лучшее качество картинки сможет обеспечить объектив.
  2. Кратность. Это один из основных параметров оптики, который в большинстве случаев указывается в ее названии. К примеру, если в названии объектива есть символы «3х», то речь идет о трехкратном увеличении. Оно позволит охотнику видеть объект, расположенный на расстоянии в 150 метров от него, таким образом, будто тот находится всего в 50 метрах. Кратность увеличения напрямую зависит от характеристик окуляра, объектива и фокусного расстояния.
  3. Фокусировка. Такой параметр, как диапазон фокусировки, также может присутствовать в характеристиках приборов ночного видения. Речь идет о рабочих расстояниях, на которых устройство способно обеспечить приемлемое качество картинки. На данный критерий желательно обратить особое внимание, поскольку только таким образом можно подобрать именно тот ночной прицел, который максимально удовлетворяет поставленным задачам. В случае проблем со зрением, охотнику следует поинтересоваться особенностями диоптрийной коррекции окуляра.
  4. Поле зрения. Указывается в градусах, и чем большим будет его значение, тем больший угол обзора способно обеспечить конкретное устройство. Хороший обзор очень важен при ориентировании на местности, охватив определенную область наблюдений. Очень важный нюанс – чем больше кратность прицела, тем меньшим будет поле зрения, потому при выборе следует выбрать оптимальный баланс между данными характеристиками.
  5. Разрешающая способность. Чем выше будет разрешение прибора, тем лучше он будет передавать мелкие детали. Измерение данного параметра осуществляется в количестве видимых штрихов на каждый миллиметр. ПНВ последнего поколения обладают максимальной разрешающей способностью. Старые модели значительно уступают им по качеству изображения.
  6. Вес и размеры устройства. Данные параметры важны лишь в том случае, если вы планируете использовать прицел в течение длительного времени. Более дорогие приборы отличаются не только улучшенными показателями оптики и механики, они также имеют идеально продуманную конструкцию, которая способна свести габариты и вес прицела к минимуму.

О модулях ночного видения

Модуль ночного видения для охотыМодуль ночного видения для охотыМодуль ночного видения легко устанавливается и снимается с оружия

Специалисты утверждают, что для успешной охоты в ночное время вовсе необязательно покупать прицел ночного видения. Его можно заменить специальной монокулярной трубкой-насадкой, которая устанавливается на дневной прицел. Такие устройства позволяют получить приемлемое качество картинки в условиях плохой освещенности, при этом не затрачивая значительных средств на покупку нового прицела.

Относительно расположения, существует два варианта подобных устройств:

  1. Находящиеся за окуляром.
  2. Располагаемые перед объективом.

Такая трубка может быть закреплена на прицеле посредством стандартных хомутов или же установлена на винтовке при помощи специальных планок.

Насадка ночного видения является отличным выбором для тех охотников, которые уже имеют дневной прицел и хотят использовать его в любое время суток. Причем такие модули выпускаются производителями оригинальных прицелов, а потому подобрать максимально совместимые модели будет не так уж и сложно.

На данный момент существуют как максимально упрощенные модели оптических насадок, так и сложные цифровые модели, «сердцем» которых является ПЗС-матрица. У таких устройств может присутствовать встроенный инфракрасный осветитель, дисплей и пульт управления.

Модули ночного видения отличаются следующими преимуществами:

  • приемлемая цена;
  • небольшой вес;
  • компактность;
  • простота в транспортировке;
  • быстрый монтаж и демонтаж.

Выбирая данный элемент экипировки, охотнику следует обратить свое внимание на следующие характеристики:

  1. Светосила.Напрямую влияет на четкость и качество картинки, потому чем больше будет данный показатель – тем лучше. Это одна из наиболее важных характеристик современных прицелов.
  2. Защита от засветок. Эта функция обеспечивает комфортное прицеливание в том случае, если объектив направлен на свет костра, фар, фонаря и т. д.
  3. Размер выходного значка. Если насадка имеет большой выходной значок, то ее разрешается применять с прицелами высокой кратности (8х и более).
  4. Инфракрасный фонарь. Это свойство является важным в том случае, если вы планируете охотиться в условиях крайне плохой освещенности. Даже в ночное время суток такие прицелы показывают отличные результаты.
  5. Автономность работы. Стандартная продолжительность работы от одного комплекта батарей составляет 60 часов. Причем некоторые конструкции позволяют использовать блоки питания выносного типа.

Обзор лучших прицелов ночного видения

Прицел ночного видения Pulsar Прицел ночного видения Pulsar Прибор позволяет охотнику увидеть цель на расстояниb до одного километра

Выбор качественного прицела ночного видения может оказаться еще той задачей. На современном рынке присутствует множество моделей с различными характеристиками. И далеко не каждый производитель способен выпускать продукцию действительно высокого качества. Поэтому следует более подробно рассмотреть наиболее удачные и популярные модели прицелов.

  1. YukonSentinel 3×60 Weaver. Отличный вариант для слежки на открытой местности. Благодаря своей универсальности, может быть с успехом установлен на оружие любого калибра. В условиях крайне плохой освещенности позволяет распознать силуэт с расстояния в 200 метров. Большой диаметр объектива определяет хороший уровень светосилы.
  2. Дедал (Dedal) 180 HR. Хорошая модель с дальностью прицела около 150 метров. Применение ИК-осветителя позволяет увеличить данный параметр до 200 метров. Устройство можно установить на ружья гладкоствольного и нарезного типа. Диаметр объектива составляет 100 мм.
  3. Pulsar (Пульсар) Sentinel G2+ 3х50. Характеризуется значительным усилением светового потока. Наблюдение за объектом может производиться при любых условиях. Увеличение позволяет стрелку распознавать силуэт с расстояния в 1000 метров.

Почему приборы ночного видения светятся зеленым ?

Бывают конечно черно-белые например, но в основном именно зеленые. Почему ?

Перечислим несколько причин …

1. Для того чтобы заставить светиться люминофор зеленым светом нужно намного меньше энергии чем белым. А для ПНВ это главное. Т. к. поток электронов не так уж интенсиван.
2. Люминесцентные экраны в приборах ночного видения сознательно покрывают составом, светящимся холодным зеленым цветом. Дело тут не в пристрастиях или традициях, просто человеческий глаз способен различать наибольшее количество оттенков именно зеленого цвета. Говорят, художник Левитан различал 400 оттенков.
3. Если находится в полной темноте от от зеленого свечение глаза устают меньше чем от белого и быстрее перестраиваются на темноту.

 

Как устроен прибор ночного видения ?

 

 

Ночью у солдата две проблемы. Во-первых, света слишком мало, чтобы увидеть врага, а во-вторых часть излучаемого врагом света лежит в инфракрасной области спектра и солдат его просто не воспринимает. Прибор ночного видения решает обе проблемы: он усиливает попавший в него свет и заодно переводит невидимое инфракрасное излучение в видимую область спектра.

Прибор состоит из трех частей: объектив, электрооптический преобразователь и окуляр. Объектив фокусирует свет и строит изображение врага на передней стенке преоразователя, так же, как проектор строит изображение на экране или объектив фотоаппарата на пленке. Преобразователь усиливает изображение врага (делает его во много раз ярче) и выводит его на задней стенке. А потом это яркое изображение солдат наблюдает через объектив.

 

Один попавший в люминофор электрон способен вызвать излучение 50 тысяч фотонов.

 

Электрооптический преобразователь

В преобразователе происходит все самое главное. Он представляет собой запаянную трубку, из которой откачан воздух. На переднюю стенку трубки нанесен тонкий слой полупроводника, а на заднюю — люминисцирующее вещество (люминофор). К трубке преобразователя прикладывают напряжение таким образом, что передняя стенка заряжена отрицательно (катод), а задняя — положительно (анод). Поскольку в катоде избыток отрицательно заряженных электронов, они хотят из него выбраться и притянуться к положительно заряженному аноду, но напряжения чуть-чуть не хватает, чтобы вырвать их из полупроводника.

Но стоит хотя бы одному фотону от слаборазличимого врага попасть на фотокатод, и он немедленно выбивает из него какой-нибудь электрон в вакуум. По дороге к аноду электрон набирает большую скорость и ударяется о люминофор. В люминофоре за счет столкновения с другими электронами он теряет энергию, а электроны люминофора тратят полученную энергию на свет. Это – один из видов люминесценции, она предсказуемо называется катодолюминесценцией.

Чем больше света попадает на фотокатод, тем больше выбивается электронов и тем ярче светится соответствующая точка люминофора. Причем, фотокатоду не важно, какой фотон к нему прилетел: видимый, инфракрасный или ультрафиолетовый, поэтому информация о цвете теряется, а изображение на люминесцентном экране будет черно-белым, вернее даже черно-зеленым, поскольку наиболее чувствительный люминофор светится зеленым светом.

 

 

Приборы ночного видения были созданы еще 40 лет назад. За эти годы появился ряд новых и усовершенствованных приборов ночного видения, поэтому такие устройства принято различать по поколениям.

Поколение «0» — оригинальная система ночного видения, разработанная Армией Соединенных Штатов, которую использовали во второй мировой войне и в войне с Кореей. В таких приборах видеопроектор подсоединялся отдельно. Видеопроектор проектировал луч инфракрасного света, подобно лучу светового сигнала. Невидимый невооруженным глазом, этот луч отражался от объектов и попадал в линзу прибора ночного видения. Для увеличения скорости электронов в таких приборах использовали анод и катод. Недостаток этой системы состоял в том, что такое ускорение электронов искажало изображение и очень быстро выводило из строя электронно-оптический усилитель. Главный же недостаток этих приборов заключается в том, что вражеские силы могли с помощью специального оборудования зафиксировать инфракрасный луч, спроектированный прибором ночного видения.

Поколение 1 — следующее поколение приборов ночного видения, в которых в отличие от предыдущего поколения стали использовать пассивное инфракрасное излучение. Приборы нового поколения стали использовать окружающий свет, излучаемый луной и звездами. Им больше не нужен был источника спроектированного инфракрасного света. Но единственный их недостаток заключался в том, что такие приборы практически не работали в полной темноте, когда небо было покрыто тучами. Также в приборах ночного видения первого поколения по-прежнему использовались электронно-оптические усилители, которые искажали изображения и быстро разрушали сам усилитель.

Поколение 2. Самые заметные улучшения в приборах ночного видения произошли в приборах второго поколения. В них заметно улучшилось разрешение изображение и сама работа устройств. Самое большое преимущество приборов этого поколения над всеми существующими являлось то, что они могли видеть объекты даже при очень плохом освещение, например, в безлунные ночи. Это стало возможным после того, как разработчики установили микроканальную пластину в электронно-лучевой усилитель. Благодаря тому, что MCP просто увеличивало число электронов вместо того, чтобы ускорять их движение, изображения стали более четкими и яркими по сравнению со всеми предыдущими устройствами ночного видения.

Поколение 3. Третье поколение в настоящее время используется американскими войсками. В сущности, это поколение мало чем отличается от второго поколения, за исключением того, что новые приборы более чувствительны и поэтому воспроизводят более качественное изображение. Достигнуть этого удалось за счет использования полупроводникового материала арсенида галлия, который ускоряет процесс преобразования фотонов в электроны. Более того, MCP покрыта специальным ионным слоем, который значительно продлевает срок работы электронно-оптического усилителя и сокращает окружающий шум.

Поколение 4 – это новые приборы ночного видения, работающие как при хорошем, так и при плохом освещении. В них помимо всего прочего был установлен также стробируемый усилитель.

Благодаря новой технологии стробируемого усилителя, приборы ночного видения автоматически регулировали включение и выключение напряжения фотокатода, за счет чего приборы ночного видения могли резко подстраиваться под любые изменения света. Новая технология значительно изменила отношение многих людей к приборам ночного видения. Ведь теперь система стробируемого усилителя давала пользователю этих приборов свободу действий, он мог спокойно перемещаться из темной области в яркую и наоборот. Приведем наглядный пример: вы должно быть видели в фильмах, как герои прячутся где-нибудь в темноте, рассматривая обстановку через приборы ночного видения, как вдруг резко включается свет и человек буквально слепнет. Новая технология, используемая в приборах четвертого поколения, позволяет устранить этот недостаток. Усовершенствованные приборы ночного видения мгновенно реагируют на изменение света. Приборы ночного видения нулевого и первого поколения стоят относительно недорого, однако, профессионалы сильно разочаруются в чувствительности и качестве их воспроизведения. Приборы же трех последующих поколений стоят очень дорого, но если с ними обращаться аккуратно, то они могу прослужить долгие годы, да и качеством останется доволен даже требовательный «боец».

Следует также отметить, что все электронно-оптические усилители подвергаются суровому тестированию, необходимое для того, чтобы выяснить соответствует ли это оборудование военным нормам и требованиям. В профессиональных устройствах ночного видения в военных целях используются электронно-оптические усилители стандарта MILSPEC. В некоторых отдельных случаях также допускается стандарт COMSPEC.

 

[источники]

источники

http://enc.guru.ua/?title_id=93

http://theoryandpractice.ru/posts/2446-kak-ustroen-pribor-nochnogo-videniya-ili-chto-bespokoit-soldata-nochyu

http://www.opticshop.ru/articles/faq.html

 

А я вам напомню еще несколько ответов на казалось бы простые вопросы:  вот тут вы например узнаете Происхождение названия животных, а вот Что такое ушная сера . Вспомним так же Зачем страус прячет голову в песок ? и Кто такой «мальчик для битья» ? Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=56592

Ночная охота | Автономное выживание

Оглавление статьи:

Охота ночью – увлекательное занятие для самых азартных и любопытных. Ранее добычу зверей вели только при полной луне, чтобы иметь хоть какой-то шанс на успех. Современный арсенал ночных приборов для охоты делает цель осязаемой даже в полной темноте.

На каких зверей охотятся по ночам?

Ночью добывают волка, дикую свинью, медведя; копытных – оленя, лося, косулю; пушных зверьков – лису, зайца, бобра. Охота в каждом случае имеет особенности, о которых нужно знать.

  • Кабан. Ночью звери отправляются в поисках пропитания, отходя от лежки даже на 5 км. Охотятся на них из засидки, но самый безопасный способ добычи вепря – с вышки. Засидки обычно делают у мест, где потенциальная цель кормится или пьет. В любом случае потребуется ночной прицел или заменяющее его устройство.
  • Медведь. На зверя обычно идут в одиночку. Для охоты больше подходит овсяное поле, поскольку ранней осенью злак – главная пища медведя. Прячутся в естественном укрытии – например, в стоге сена, еще до заката. Для охоты используют монокуляр с ночным видением на ствол. Раненного медведя не следует преследовать в темноте – это опасно. Разумнее пустить собак по оставленному следу или дождаться утра.
  • Лисы и зайцы. На этих зверьков лучше охотиться зимой, когда их мех наиболее густой. Засидки устраивают у мест прикормки. Лис приманивают тушами и потрохами коз, коров. Зайцам как приманку предлагают ветки, злаки, плоды, полив некрепким водным раствором пищевой соли.
  • Копытные. Лучший способ добычи этих животных – с вышки, с использованием тепловизионного бинокля или ночного монокуляра для охоты. Укрытия сооружают минимум в 50 м от оставленного прикорма. Браконьеры этих животных загоняют на автомобилях, ослепляя фарами, хотя этот способ запрещен законом и предусматривает серьезное наказание.

Как выбрать устройства для ночной охоты?

Охота в темное время суток относится к специфическим видам добычи. Все потому, что зрение человека не приспособлено к таким условиям. Поэтому он использует разные приборы, компенсирующие недостатки зрительной функции:

  • специальный ночной оптический прицел или другие подобные устройства;
  • оружие, на которое можно установить прицелы ИК или НВ;
  • подствольный фонарь для охоты вместо ночной оптики, освещающий лучом местность на 100-150 м (считается не менее эффективным, чем ПНВ).

И для охотничьих тепловизоров, и для прицелов НВ важен ряд характеристик.

Следует помнить, что ночной бинокль для охоты, инфракрасный прицел и их аналоги подвергаются воздействию атмосферных осадков и даже ударным нагрузкам при выстреле. Поэтому предпочтение отдают приборам, наиболее защищенным от влаги, пыли, импульсных нагрузок, температурных перепадов. Хорошо, если в тепловизионном бинокле или ночном прицеле для охоты предусмотрена возможность подключения внешних источников питания. Заряда должно хватить на всю ночь без опасения, что устройство внезапно прекратит работу.

Ночной прибор для охоты

Ночной прибор для охоты

Обращают внимание на цифровой зум (увеличитель), если собираются приобрести соответствующую технику. В устройствах имеет значение оптическая составляющая, которая отвечает за кратность увеличения, фокусировку и поле зрения. В некоторых ночных и тепловизионных прицелах для охоты внедрена функция для записи всего процесса. Может быть множество дополнительных возможностей – Wi-Fi модуль, компас, навигатор, лазерный целеуказатель. Однако, чем шире функциональность, тем выше стоимость прибора.

Факт: удобно, если техника оснащена дальномером. Тогда можно точно измерить расстояние между охотником и его жертвой. Например, такая функция предусмотрена в моделях Pulsar Trail XQ50, которые можно приобрести в интернет-магазине optics-pro.com.ua.

Классификация приборов ночного видения

Аксессуар имеет в основе фотоэлектронные устройства, преобразующие не видимые ночью изображения в осязаемые, за счет усиления света, яркости, контрастности.

ПНВ состоят из следующих частей:

  • объектив;
  • приемник излучения;
  • усилитель – электронно-оптический преобразователь, или ЭОП, либо ПСЗ-матрица, которая используется в моделях типа «день-ночь»;
  • устройство, на которое выводится изображение.

Приборы ночного видения для охоты выпускают в нескольких вариациях:

  1. Ночной монокуляр – наблюдательное устройство с одним ЭОП, многие модели выпускают с адаптерами, благодаря которым его можно использовать в качестве ночного прицела для охоты, что очень удобно.
  2. Бинокль ночного видения – бинокулярная аппаратура выигрывает в том, что дает более сильное увеличение, показывая точную обстановку в округе. Этот прибор хорош для поиска цели на значительной территории.
  3. Ночные очки для охоты – гибридный аппарат, который чаще всего состоит из одного ЭОП и объектива, и обладает эффектом бинокулярного зрения. За счет ремней они крепятся к голове или шлему Серьезное преимущество этой аппаратуры – освобождение рук. Объектив ночных очков для охоты легко откидывается, что позволяет быстро прицелиться. В приборе обычно нет функции приближения, поэтому охотник правильно определяет дистанции и размеры объектов.

Ночные монокуляры, бинокли, очки, которые нельзя установить на прицел, предназначены исключительно для обнаружения цели. Они лучше подходят для ориентирования на местности, охраны территорий. Эти ПНВ для охоты удобны, когда надо вести наблюдения с вышки или засидки.

Более актуальны самостоятельные прицелы ночного видения, насадки на дневную оптику. С их помощью легко обнаружить цель и отслеживать ее до выстрела.

Насадки и прицелы ночного видения

Съемное ПНВ для охоты позволяет пользоваться оружием в любое время суток, поскольку устанавливаются при помощи адаптеров перед обычным оптическим прицелом.

Преимущества насадок ночного видения:

  • могут исполнять роль ручного монокуляра;
  • не влияют на удобство оружия;
  • стоят дешевле, чем весь прицел ночного видения для охоты;
  • не нуждаются в пристрелке;
  • мгновенно устанавливаются и снимаются.

Ночной оптический прицел

Ночной оптический прицел

Недостатки насадок ночного видения:

  • для установки ночной насадки нужен оптический прицел высокого качества;
  • чаще всего необходимо приобрести дополнительные аксессуары – адаптеры;
  • большинство насадок выпускаются без оптического увеличения.

Хороший прицел ночного видения обеспечивает видимость на расстоянии 500 метров и больше. Этого хватает с избытком, поскольку для успешного выстрела к цели подбираются гораздо ближе.

При выборе учитывают расстояние от линзы до глаза, оптимально 3-4 см. Обращают внимание, есть ли в ночном прицеле встроенный инфракрасный осветитель. Если таковой отсутствует, узнают, можно ли его установить как дополнительный аксессуар.

На заметку: инфракрасный осветитель – очень важная опция для ночной охоты. С ним прицел НВ можно использовать в абсолютной темноте и увеличить дистанцию наблюдения.

Тепловизор для охоты – лучший вариант?

Тепловизор – аппарат для обнаружения цели за счет контрастов температуры. Чем теплее объект, тем ближе его изображение к оттенкам красного. Предметы с низкими температурами отображаются в холодной гамме. Контраст позволяет увидеть животное даже в непроглядной тьме.

Тепловизионные прицелы для охоты эффективны только в случае, когда температура тела цели (зверя) значительно выше, чем у окружающей среды. В противном случае, изображение не контрастно и не информативно.

При выборе аппаратуры обращают внимание на следующие характеристики:

  1. Размер объектива. Данный параметр определяет светосилу охотничьего тепловизора, кратность, угол зрения. Но если прибор планируется использовать для близких целей, то сильное увеличение неудобно: затрудняется поиск из-за небольшого угла обзора.
  2. Разрешение матрицы, выражаемое в количестве пикселей. Чем больше это число, тем лучше детализация, выразительнее изображение.
  3. Частота кадров. Современные модели тепловизоров для охоты имеют частоту 30-50 герц. При низких значениях и высокой скорости перемещения животного прибор отображает его с задержкой. Это менее важно для наблюдательной ночной оптики, чем для охотничьей.

Охотничий тепловизор

Охотничий тепловизор

Относительно недавно тепловизоры были громоздкими и тяжелыми, поэтому их мало кто из охотников использовал. Теперь же это весьма компактные устройства. Так, тепловизионный прицел, бинокль, монокуляр – не фантастика, а реальность. Выпускаются даже приставки для смартфонов и планшетов, выводящие изображение на их монитор.

Это интересно: ИК-аппаратура появилась еще в 30-е годы прошлого века. Первые модели датчиков представлялись электронно-вакуумными. Современные системы, благодаря которому появился и популярный среди охотников тепловизор Пульсар, были разработаны лишь тридцать лет спустя.

Ночной прицел или тепловизор для охоты?

Оба аппарата успешно применяются в темное время суток. Но выполняют они разные задачи.

Прибор ночного видения для охоты усиливает яркость объектов, отражающих свет – лунный, излучаемый звездами, искусственными источниками. Он отображает плохо видимое в цветовом диапазоне от фиолетового до темно-красного, что соответствует длине волн 380–780 нм (нанометров). Поэтому условием для их успешного применения является наличие на небе хотя бы четверти луны. Некоторые ПНВ работают и в полной темноте, но при условии, что прицел дополнен инфракрасным подсветом, расширяющим диапазон волн до 1400 нм.

В свою очередь, тепловизионные прицелы для охоты восприимчивы к электромагнитным волнам, меняющим частоту в зависимости от температуры. Это невидимый инфракрасный диапазон с длиной волн от 780 нм до 1000 нм.

Бинокли ночного видения и аналогичные приборы бесполезны, если на улице осадки, туман, дым. Невозможно увидеть объект, скрытый за ветками кустарника или в высокой траве, которые являются непреодолимыми помехами. Приборы на основе ЭОП не рекомендуется использовать днем. Для такого применения годятся лишь изделия класса «день-ночь».

Подборка приборов ночного видения, мобильный тепловизор и цифровой прицел:

Что касается средств вроде тепловизионных монокуляров и биноклей, для них помехи вроде дождя, растительности не проблема. Животное осязаемо даже на фоне листвы и кустарников, независимо от маскировки, которой его наградила природа. Инфракрасные камеры можно использовать даже при ярком освещении.

Исходя из этих различий, опытные охотники отмечают, что монокуляр с ночным видением или прибор аналогичного действия лучше распознает цель. ИК-устройства больше подходят для ее обнаружения. Исключения составляют случаи, если применяют оборудование в охоте на животных с легко узнаваемым профилем – например, на дикого кабана. Но если зверь лежит или стоит в фас, то распознать его сложно.

О законности и правилах ночной охоты

А разрешает ли закон охотиться с ПНВ и тепловизионным монокуляром, биноклем? Этот вопрос интересует многих. Ответ – в трех нормативных актах.

По Закону «Об оружии», запрещено использовать «ночники» на служебном и гражданском оружии, если они выпускаются как армейские. Применение охотничьего оборудования легализовано Постановлением правительства «О порядке использования прицелов ночного видения для охоты». Согласно документу, прицелы и другие устройства ночного видения для охоты разрешается устанавливать только на ружья, предназначенные для отстрела животных.

Наиболее полно раскрывают эту тему «Правила охоты». Нормативным актом запрещается со световыми устройствами, тепловизорами, ПНВ добывать копытных, медведей, пушных животных, кроме:

  • охоты на копытных и медведей в темное время суток с вышек от 2 м;
  • добычи волка;
  • добора раненых животных при условии выполнения норм, предусмотренных «Правилами охоты».

Этими правилами также запрещено использовать армейский ночной бинокль и остальную подобную технику. Недопустим метод добычи с подхода.

Прицел ночного видения для охоты

Прицел ночного видения для охоты

Но стоит отметить, что неизвестно, как долго НПВ и ИК-аппаратура останется легальной. Дело в том, что в августе 2018 года эксперты предложили наказывать за ее использование инфракрасных и ночных монокуляров, очков и биноклей для охоты. Поправки в законодательство призваны дать возможность животному спастись при встрече с охотником. Инициатива возникла, прежде всего, из-за нечестной игры нелегалов.

Инициаторы объясняют введение запретов на такую технику неписаным кодексом чести, которому следуют настоящие охотники. Так, он запрещает использовать технические средства – тот же ночной бинокль для охоты, поскольку дает человеку неоспоримое преимущество перед представителем фауны. В качестве аргумента приводится и запрет на добычу с такими приборами в большинстве стран мира.

Эксперты также обращают внимание на то, что техника стала компенсировать отсутствие навыков у охотника. Пользуясь ночным биноклем или тепловизионными устройствами, даже новичок становится успешным добытчиком.

Правильное использование вспомогательных приспособлений ни ночной охоте – это то, что поможет охотнику по-настоящему реализовать себя. Но не стоит забывать и о том, что злоупотребление техникой может привести к безвозвратным потерям. Возможно, следующие поколения людей будут знать, как выглядел лось или медведь только по фотографиям и видео.

Рекомендовано к прочтению

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *