Як працюють прилади нічного бачення

Прилади нічного бачення є незамінними для військових та мисливців, оскільки завдяки ним стає можливим виконувати потрібні задачі навіть при слабкому світлі місяця та зірок. Незалежно від конструкції девайса – монокуляр, бінокль, окуляри або приціл – принцип його дії залишається незмінним. Прилад нічного бачення перетворює слабке, ледве помітне або й абсолютно непомітне світло у видиме зображення. Більш детально про роботу цих пристроїв – у нашій статті.

Історія приладів нічного бачення

Перші прилади нічного бачення з’явилися в Німеччині в роки Другої світової війни. Проте вони були абсолютно не схожими на сучасні пристрої: важкі та громіздкі, вони дозволяли бачити об’єкти на відстані не більше 150 метрів лише з підсвіткою інфрачервоним прожектором. Такі девайси встановлювали на тяжку броньовану техніку, наприклад, на танки, для підтримки пересування колон. До кінця війни з’явилися більш мобільні прилади, але й вони не були такими вже компактними – з батареєю такий «гаджет» важив приблизно 30 кг, а працював він на дистанціях менш як 100 метрів.

Wikimedia Commons

Сучасні ПНБ є значно більш ефективними та зручними у використанні. Вони мають значно більш складну конструкцію та базуються на декількох різних технологіях. Залежно від типу, сьогодні прилади нічного бачення можуть:

    • підсилювати слабке світло, що відбивається від освітлених місяцем та зірками об’єктів;
    • використовувати інфрачервоні джерела у якості підсвітки для спостереження за об’єктами в умовах абсолютної пітьми;
    • сприймати теплове випромінювання та конвертувати його в «мапу» різниці температур;
    • використовувати напівпровідникову матрицю для передачі зображення на дисплей.

ПНБ постійно розвиваються, але найбільш розповсюдженою технологією є ЕОП – електронно-оптичний перетворювач.

Конструкція та принцип роботи

Як працюють прилади нічного бачення
Схема приладу нічного бачення (друге покоління, що видно з наявності мікроканальної пластини) / bhphotovideo

Пристрої, що працюють на основі електронно-оптичних перетворювачів, складаються з, власне, ЕОП, одного або двох об’єктивів та окулярів. ЕОП є вакуумним фотоелектронним приладом, що за принципом діє нагадує кінескоп старих лампових телевізорів. Він складається з фотокатода, підсилювача електронних потоків та люмінесцентного екрана (анода). Разом вони перетворюють невидиме для неозброєного ока зображення у видиме. Коли слабкий промінь світла потрапляє до об’єктива, оптика скеровує його на фотокатод, в якому під дією світла збуджуються електрони. Високовольтне джерело струму передає електронам додаткову енергію, прискорюючи їх. Посилений потік електронів через вакуумну колбу ЕОП сягає анода, покритого люмінофором – речовиною, що має властивість світитися при збудженні. Яскравість зображення на люмінесцентному екрані є пропорційною енергії електронів. Зелений колір картинки пов’язаний із хімічним складом люмінофора.

Покоління приладів нічного бачення

Як працюють прилади нічного бачення
edrmagazine

Залежно від типу ЕОП, що використовують у виробництві приладів нічного бачення, ці пристрої ділять на покоління. Ця класифікація відображає розвиток технологій, які поступово дозволяли виготовляти прилади, що можуть «бачити» об’єкти з меншим ступенем освітлення з різнм ступенем підсвітки та вищою деталізацією кінцевого зображення. Виокремлюють чотири умовних покоління: усі вони, за винятком нульового, порівняно рівноцінно представлені на ринку та розвиваються практично незалежно одне від одного. Тому моделі з покращеними параметрами не переходять до наступного покоління, а позначаються знаком плюс.

Як працюють прилади нічного бачення
Shutterstock

ЕОП нульового покоління відрізняються від сучасних моделей відсутністю електронного підсилення, внаслідок чого такі прилади нічного бачення не працюють без підсвітки, що робить їх неактуальними для сучасного користувача. В основі пристроїв першого покоління стоїть технологія фотопомножувачів, що багаторазово підсилюють видиме ІЧ світло, перекладаючи його у видимий діапазон. Особливістю другого покоління є мікроканальна технологія, яка допомогає позбутися паразитного засвічення. З третім поколінням фотокатоди на арсеніді галію дозволили значно підвищити коефіцієнт посилення світла та зменшити габарити приладів. Усі покоління мають різний робочий діапазон, переваги та недоліки.

Вибір ПНБ

tataadvancedsystems

Обираючи прилад нічного бачення бажано не просто дивитися на покоління, але і враховувати в контексті очікувань, уподобань та умов експлуатації (її місця, робочих дистанцій тощо) параметри пристроїв:

    • чутливість фотокатода та інтегральну чутливість / коефіцієнт посилення зображення,
    • роздільну здатність,
    • кратність оптики,
    • вагу та габарити,
    • ресурс роботи,
    • додаткові налаштування.

Водночас варто зважати на виробників приладів нічного бачення та обирати продукцію від перевірених брендів:

    • AGM,
    • Pulsar,
    • PARD,
    • Yukon,
    • DIPOL,
    • DELTA,
    • KONUS,
    • NORTIS,
    • GSCI,
    • UDAPT тощо.
Поділитися в соцмережах

Залишити відповідь