Содержание

Прибор ночного видения – что это такое, когда изобрели, как работает и из чего состоит?

Если возникает необходимость усилить видимость в темноте, сделать тот или иной объект настолько четким, чтобы его можно было наблюдать и даже изучать, то на помощь придет прибор ночного видения (night vision). Изначально он разрабатывался для оборонных целей, однако в последнее время ПНВ, как его еще называют, используется для многих других нужд.

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:

  1. 0 поколение. Такие прототипы night vision использовались в немецкой армии и устанавливались на противотанковых пушках.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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:

  1. Свет, попадая в объектив, фокусируется на стенке преобразователя точно так же, как и в любом фотоаппарате.
  2. Преобразователь усиливает полученное изображение, делая его четким и ярким.
  3. 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.

Что лучше тепловизор или прибор ночного видения?

Если сравнить прибор ночного видения с тепловизором, то можно заметить, что эти устройства различаются между собой по техническим характеристикам, назначению, по принципу действия и ценовой доступности. ПНВ усиливает изображения, имеющие слабую яркость. С его помощью человек может видеть картинки в диапазоне от темно-красного до фиолетового и воспринимать только отраженный свет. В темноте ПНВ будет работать с инфракрасной подсветкой. Используется прибор ночного видения для охоты, при охране различных объектов, для других гражданских и военных нужд.

Тепловизоры предназначены для визуализации теплового излучения. Они помогают увидеть, какая температура того или иного участка изучаемого объекта по сравнению с соседними, более холодными или теплыми. Тепловизор будет работать только, если есть тепловой контраст с определенным фоном. Такое устройство будет полезно при дневном свете, в сумерках и в полной темноте, позволяя обнаружить людей и технику, животных на фоне снега или листвы. Сильный дождь является помехой в работе тепловизора, поскольку водяные струи будут экранировать тепловое излучение от объектов.

Виды приборов ночного видения

Эти устройства могут использоваться при выполнении многих задач, особенно в тех случаях, когда нет солнечного освещения и невозможно воспользоваться электроприборами. Приборы ночного видения, их виды и классификация зависят от тех целей, которые они могут выполнять:

  • монокуляры;
  • бинокли;
  • очки;
  • прицелы.

Монокуляры ночного видения

Это устройство схоже по внешнему виду с подзорной трубой и смотреть в такой прибор ПНВ можно только одним глазом. Зато этот доступный вариант имеет небольшой вес и размеры, его конструкция проста и надежна, а цена невысока. Монокуляр может крепиться на специальном оголовье или шлеме-каске. Устройство обеспечивает видение при ночной освещенности без подсветки. Используют его в туризме, на охоте, для охраны территорий и проведения ремонтных работ.

Бинокли ночного видения

В этом устройстве, в отличие от предыдущего, присутствует бинокулярное зрение, что позволяет пользователю реальнее и точнее оценить увиденное изображение. Бинокли – приборы ночного видения с двумя монокулярами, которые соединены в общую конструкцию. В них есть возможность многократно увеличивать картинку, которая при этом остается отчетливо видной. Используется бинокль как для гражданских, так и для военных целей для наблюдения за далеко расположенными объектами.

Очки ночного видения

В очках используется один ЭОП, но благодаря оптике зрительный сигнал разводится отдельно на каждый глаз. Такой комплект, состоящий из объектива и двух окуляров крепится на шлеме или голове с помощью ремней, при этом руки у человека остаются свободными. Такие очки ночного видения для водителей и охотников становятся все более популярными и востребованными. Из-за того, что в очках ночного видения отсутствует функция приближения, расстояния до объектов оцениваются вполне адекватно. Используют такой прибор при вождении транспорта, ночной стрельбе.

Прицелы ночного видения

Конструкция такого устройства схожа с монокулярами, однако прицел может накручиваться на оружие, а цель через него можно рассмотреть во всех мельчайших подробностях. Такой прицел зачастую применяют для гражданских целей, например, ими пользуются охотники для стрельбы в ночное время по движущимся целям. Кроме этого, военный прибор ночного видения сегодня используется во многих армиях мира. Прицелы бывают двух видов:

  • прибор ночного видения цифровой;
  • прицел на основе электронно-оптического преобразователя.

Как выбрать прибор ночного видения?

Прежде, чем приобрести ПНВ, каждый должен для себя решить, каким целям он должен отвечать и для чего будет использоваться. Выбирая прибор ночного видения для автомобиля или охоты, следует учитывать такие характеристики:

  1. Диаметр объектива. Линзовый должен собрать как можно больше света от наблюдаемого объекта, поэтому для получения яркой картинки нужно выбирать прибор с большим объективом.
  2. Поле зрения. Указывается в градусах, при этом, чем больший этот показатель, тем лучше будет работать прибор.
  3. Фокусировка. Этот показатель имеет определенный диапазон, который должен соответствовать требованиям потребителя. При проблемах со зрением необходимо уточнить, имеет ли прибор современного ночного видения диоптрийную коррекцию окуляра.
  4. Разрешающая способность. Она измеряется в количестве штрихов в одном миллиметре. Мелкие детали лучше рассмотреть в ПНВ с высоким разрешением.
  5. Габариты и вес. Особенно важен этот показателей для прицелов, которые могут существенно утяжелять винтовку. Оптимальную конструкцию будут иметь модели с более дорогим прибором.

Прибор ночного видения своими руками

Для того чтобы изготовить самодельный прибор ночного видения, надо заранее заготовить все необходимые составные части:

  1. Экран для наблюдения – его можно снять со старой видеокамеры.
  2. Видоискатель – может быть черно-белым или цветным.
  3. Камера – та, которая идет в комплекте с видеокамерой для изготавливаемого прибора не подойдет, нужную можно купить в магазине, где продаются системы видеонаблюдения.
  4. 4-6 инфракрасных излучателей – приобретаются в магазине радиотоваров.

Соединяем, припаивая, проводки: общий на камере и видеовыход с общим на видеоискателе и видеовходом. После этого подключаем инфракрасные излучатели. Остается вставить полученный самодельный ПНВ в корпус и включить питание. Помните, что камера и видоискатель должны работать на одном напряжении, зачастую это 5 или 12 В. Как видим, собрать прибор ночного или сумеречного видения, владея минимальными навыками, совсем просто.

 

womanadvice.ru

Очки ночного видения для охоты, для водителей. Принцип работы, виды, выбор

«Ночные очки» - это не выдумка очередного фантаста, а реально работающий инструмент для наблюдения в условиях крайне низкой или отсутствующей освещенности. Этим устройством с успехом пользуются не только охотники и военные, но и любители природы, туристы, охранники, сотрудники служб поддержки правопорядка, спасатели, страйкболисты и различные исследователи, работа которых ведется в условиях темноты.

Существует несколько типов очков, которые используют принципиально отличающуюся друг от друга «начинку». Это цифровые очки ночного видения, приборы на электронных преобразователях оптического сигнала и тепловизионные модели. Чаще всего применяются изделия, собранные на ЭОП.

Принцип работы очков ночного видения

Если не углубляться в технические «дебри», то работа прибора происходит следующим образом:

  1. Объектив собирает самый слабый ночной свет, или отраженный свет инфракрасной подсветки, который часто используют в т.н. инфракрасных очках ночного видения;
  2. Лучи света фокусируются и направляются на фотокатод электронно-оптического преобразователя, который превращает поток фотонов в аналогичный поток электронов;
  3. Фотоэлектронный умножитель многократно усиливает и ускоряет поток электронов, количество которых лавинообразно растет. Также применяются микроканальные технологии и элементы на арсениде галлия, короче говоря, поток электронов усиливается;
  4. Электроны попадают на люминесцентный анод, находящийся под высоким напряжением, и выбивают из него фотоны, которые полностью повторяют изначальную картинку, но уже многократно усиленную;
  5. Полученный поток фотонов, а, иначе говоря, свет, направляется оптикой в окуляры очков, и пользователь видит картинку, недоступную невооруженному глазу обычного наблюдателя, получая возможность полноценного ночного видения объектов или панорамы в целом.

В результате вы получаете преимущество перед животным или человеком, которые неспособны полноценно видеть в условиях низкого ночного освещения. 

Принцип работы ЭОП

Важно! Для очков, работающих на усиление слабого света, необходим хоть какой-то свет. То есть в условиях полного отсутствия освещения (пещеры, дома, подземные ходы и т.п.) прибору нечего усиливать, и он не работает. В этих случаях необходима подсветка, которая реализована с помощью инфракрасных светодиодов или лазеров.

Цифровые приборы работают на ПЗС-матрицах, которые преобразуют собранный объективами свет в цифровой сигнал, усиливают его и подают на LED-монитор, который транслирует изображение в окуляры зрителя. 

Тепловизионные очки собирают и усиливают инфракрасное излучение, исходящее от любых нагретых тел. Использование подобных очков ночного видения для охоты, военных или спасательных операций особенно эффективно, так как они не нуждаются в дополнительной подсветке. Такие очки видят любые живые объекты, так как их температура заметно выше температуры окружающего ландшафта, что и выделяет подобные цели из общей панорамы.

Важно! Минусом тепловизионных приборов является их высокая цена, а также ограничение в использовании, связанное с температурой окружающих объектов. Если наблюдение ведется в условиях нагретого ландшафта (фона), то цель будет сливаться с ним и станет невидимой для наблюдателя.

Главная особенность очков ночного видения (ОНВ) – это возможность наблюдения за местностью со свободными руками. Прибор фиксируется в рабочем положении с помощью специальной маски, которая крепится на голове или шлеме за счет системы затяжек и ремней, которые надежно удерживают устройство в удобном для вас положении. 

В итоге вы можете держать в руках оружие, видеокамеру, фотоаппарат или управлять транспортным средством. В любой момент очки можно откинуть вверх и наблюдать за местностью естественным способом. 

Все это значительно упрощает процесс наблюдения и освобождает руки, что весьма важно для решения целого ряда задач. Бинокулярное исполнение (наличие отдельного окуляра для каждого глаза) с отсутствием приближения помогает оценивать расстояние между предметами и их реальные размеры, имитируя обычное зрение. 

Факт! Ночные очки являются самым удобным типом приборов ночного видения для длительных наблюдений, так как все остальные типы ПНВ приходится держать в руках, что быстро утомляет. Также очки позволяют свободно перемещаться и ориентироваться в пространстве, ведь их оптика не имеет увеличения.

К выбору очков для ночного наблюдения следует отнестись ответственно, учитывая все аспекты их дальнейшего применения. В зависимости от того, какие задачи вы собираетесь решать с помощью прибора, обратите внимание на такие параметры:

  • Поколение используемого ЭОП. Это влияет не только на качество картинки и дальность наблюдения, но и на стоимость очков;
  • Наличие дополнительных возможностей. Поинтересуйтесь у наших консультантов, о дополнительных возможностях имеющихся в наличии моделей. 
  • Производитель. ОНВ представлены в самом широком диапазоне как отечественных, так и зарубежных фирм. Здесь важно заручиться технической поддержкой, сервисным и гарантийным обслуживанием, наличием и доступностью всех необходимых деталей и устройств расширения возможностей прибора;
  • Технические характеристики. Внимательно изучите все параметры изделия. Убедитесь, что выбранная модель наиболее полно удовлетворяет вашим требованиям и способна решать все те задачи, которые вы перед ней ставите. 
  • Цена. Соотносите стоимость прибора и пользу, которую он принесет. Учтите задачи, которые вы собираетесь решать с помощью тех или иных ОНВ. Не покупайте слишком дорогие модели для развлечения или дешевые – для серьезной работы.

Совет! Сориентироваться самому в предлагаемых на рынке моделях онв без опыта обращения с различными моделями сложно, а порой и невозможно, обратитесь к нашим специалистам. Наш опыт в сфере оптических приборов поможет совершить вам правильный выбор под ваш бюджет и условия эксплуатации.

Охота – один из видов деятельности, в которых часто применяют ОНВ. Они помогают выслеживать дичь в ночном лесу наиболее результативно, ведь ваши руки всегда готовы вскинуть ружье, прицелиться и произвести выстрел. Важно то, что вы можете откинуть окуляры очков и применить прицел ночного видения, таким образом, вы получаете полную поддержку зрения для поиска и поражения цели.

Pulsar Edge GS

Здесь будут особенно хороши очки Pulsar Edge GS 1x20 с маской. Они отличаются удобной для стрельбы дистанцией наблюдения в 150 метров. ЭОП CF-Super даст четкую картинку, а однократное увеличение и малый вес в 650 грамм позволят перемещаться без лишней нагрузки на голову и хорошо ориентироваться на выбранной местности.

Вождение автомобиля в условиях темной ночи, когда фары по тем или иным причинам использовать нельзя, а также езда по незнакомой пересеченной местности теперь возможна благодаря ОНВ. Ваши руки свободны для управления ТС, а глаза видят все потенциально опасные участки, преграды и прочие помехи, которые могут помешать проехать или повредить ваш автомобиль.

ПН 14К

Для этой задачи хорошо подойдут очки ПН 14К Новосибирского приборостроительного завода (НПЗ). При сравнительно низкой цене прибор имеет всё необходимое для езды в ночное время: хорошую защиту от засветок встречными фарами, мощную ИК-подсветку, прочный обрезиненный корпус и ЭОП 2+ или 3-го поколения, дающий прекрасную картинку на дистанции, позволяющей вести автомобиль.  

Важно! Используя специальную насадку, ПН 14К можно использовать не только как очки, но и как бинокль ночного видения с 4х кратным увеличением.

Сеть изобилует статьями и видеоинструкциями по изготовлению различных ПНВ, в том числе, очков ночного видения. Эти опыты заслуживают внимания и уважения. 

Тем, кто хочет лучше разобраться в теме, следует обязательно посмотреть ролики и даже попробовать повторить показанные в них работы. Затем следует зайти в наш магазин и попросить показать заводской ПНВ. Вы сразу ощутите разницу между аматорским и профессиональным прибором.

ОНВ из подручных средств

Наверное, существуют доморощенные мастера, которые способны собрать более-менее достойный ПНВ в своей мастерской. Применять подобное устройство для охоты или более серьезных задач, по меньшей мере, странно. 

Факт! Заводские приборы разработаны серьезными конструкторами, инженерами, специалистами в самых разных областях. Производственный цикл нет смысла даже описывать, ведь любому понятно, что он в корне отличается от работы «гаражных Кулибиных». 

ОНВ – это самый удобный прибор ночного видения для длительных наблюдений и ситуаций, когда важно освободить руки. Ночные очки подойдут охотникам, военным, работникам полиции, спасателям, исследователям ночной природы, спилиологам, туристам и альпинистам. 

Существует множество видов и типов очков, поэтому перед совершением покупки лучше проконсультироваться со специалистом компании Optics Trade, который предоставит всю интересующую вас информацию и даст массу ценных рекомендаций. Желаем вам удачной охоты, плодотворных ночных исследований и реализации всех ваших самых невероятных планов с использованием очков ночного видения.

opticstrade.com

20 вопросов о приборах ночного видения, которые стоят того, чтобы их задать

Приборы, с помощью которых можно усиливать видимость в темное время суток, делать объекты четкими и пригодными для изучения и наблюдения, – требуют знаний несколько больших, чем просто «включи и смотри». Первоначально приборы ночного видения (ПНВ) разрабатывались для оборонных целей. Это вполне объяснимо, ведь во время проведения военных операций умение действовать ночью не хуже, чем днем может спасти много жизней, и такие приборы давно взяты на вооружение армиями большинства стран мира.

ПНВ в том виде, какими мы их знаем сейчас, стали использоваться американскими солдатами во время операций на Ближнем Востоке, хотя самые первые подобные разработки относятся ко временам Второй мировой Войны. Сейчас с помощью ПНВ по ночам летают спасательные вертолеты и военные истребители, а современные беспилотники оснащаются тепловизорами. Благодаря удешевлению и развитию технологий охотники, натуралисты и стражи порядка имеют возможность пользоваться ПНВ там, где им это необходимо.

Приборы для ночных наблюдений становятся доступнее, но многие по-прежнему не знают, каким образом они работают, что необходимо учесть при выборе, как именно пользоваться ПНВ. Эксперты в области приборов ночного видения, кто занимается производством такой аппаратуры, помогли сформулировать несколько основных вопросов, которые чаще всего интересуют пользователей и ответили на них. Эта информация будет полезна при покупке ПНВ и поможет узнать немного больше, приоткрыть завесу тайны.

1. Как правильно называть ПНВ

Терминология ‒ одна из самых запутанных тем в изучении ПНВ. Существуют два основных их типа: ЭОП (преобразователи электронно-оптического типа) и тепловые приборы (их еще называют тепловизорами). Считать, что к ПНВ относится только первая категория не совсем верно.

2. В чем разница

Классические ЭОП-системы собирают тот слабый свет, которого недостаточно для человеческого глаза и многократно его усиливают. Это может быть лунное, звездное освещение, едва различимые огни и так далее. Тепловые разновидности могут работать при отсутствии света как такового, измеряя разницу в температурах объектов и воспроизводя изображение в цветах теплового спектра.

3. Что помогает ЭОП улучшать изображение

Увеличение получаемых фотонов света. Они попадают на внутренние фотокатодные пластины, увеличиваются, усиливаются с помощью электродной системы и через вакуумную трубку подаются на люминесцентный экран. Он воспроизводит усиленное изображение с различным разрешением (исчисляется в видимых штрихах на миллиметр). 

4. Как устроены тепловые разновидности

Портативные инфракрасные системы ночного видения используют тепловые датчики, считывающие разницу между границами объектов и их окружением, на основании чего создается образ объекта, который отправляется на дисплей.

5. Прибором какого поколения стоит пользоваться

Поколения 0 и 1 ‒ уже история, хоть приборы 1 поколения и стали довольно доступными. Начинать «серьезный разговор» стоит с оптики Gen 2 или 2+, с многократно усиленной чувствительностью и хорошим разрешением (отличные приборы этого класса, кстати, производятся в России и Беларуси). Поколение 3, 3+ и 3 Pinnacle из-за чувствительности к боковой засветке чаще используется спасателями и военными. Это приборы, вобравшие в себя все достижения современной технической мысли.

6. Что такое Auto Gating

Это технология, нейтрализующая яркий свет от точечных объектов, предназначенная не допустить «слепоты» наблюдателя и сделать изображение более равномерным.

7. Чем подобные приборы могут помочь в обычной жизни

Они широко используются правоохранительными органами в розыскных или спасательных операциях, нужны для наблюдения и патрулирования ночью. С помощью тепловых систем можно найти доказательства (брошенные предметы некоторое время хранят тепло рук), но они дают лишь очертания объектов ‒ четко идентифицировать людей с помощью тепловизора практически невозможно.

8. Каков ценовой диапазон ЭОП

Все зависит от качества и уровня оптики. Самые распространенные монокуляры 2+, например, в США стоят около 2000 долларов, а 3+ ‒ начиная от 4000. Дополнительные опции и аксессуары также могут существенно увеличить цену.

9. Сколько стоит тепловизор?

В Штатах пару лет назад современный и мощный тепловизор мог стоить 10000 долларов, но с ростом производства карманных тепловизионных камер их цена снизилась до уровня 4000 долларов.

10. Как оценивать качество изображения

Это легче сделать для тепловизора ‒ там оно измеряется в стандартных единицах разрешения экрана (640х480, 240х180 и так далее). Чем лучше разрешение, тем дороже прибор. В оценке качества ЭОП очень важно понимать, что сопутствующая оптика должна быть не хуже, чем сам прибор ‒ иначе можно выкинуть деньги на 3+, установив его на откровенно низкосортную оптику. В целом, золотой стандарт ЭОП ‒ это разрешение с 64 до 72 штр/мм, но многие эксперты считают, что вполне достаточно и 45.

11. Можно ли проверить прибор перед покупкой

Если продавец серьезно относится к работе, он даст возможность испытать прибор, но это обычно обсуждается в частном порядке. Большинство устройств проходят всестороннюю проверку, и их результаты есть в открытом доступе, так что о приборе можно получить нужную информацию и без предварительного тестирования.

12. Какие службы используют ПНВ, кто может себе это позволить

Кроме частных агентств, выделяющих бюджет на закупку оборудования, есть госструктуры, получающие гранты или конфискующие приборы из незаконного оборота. Также возможна поддержка специальных частных фондов (в основном, в США).

13. Есть ли недорогие приборы ночного видения

Их много, и они заслуживают изучения. Если вы не находитесь на поле боя и многократная интенсификация картинки вам не нужна, то можно приобрести цифровые ПЗС-камеры (CCD, с зарядовой связью) или систему CMOS (комплиментарные транзисторные металло-оксидные полупроводники). Они существенно повысят качество ориентирования в темноте. В городских условиях контрастной освещенности (яркие фонари, витрины и глубокие тени рядом с ними) они могут даже стать полезнее классических ПНВ.

14. Как ухаживать за приборами

В ПНВ не так много элементов, которые можно легко повредить. Прибор нежелательно ронять, хранить долго, не вынув батареи. Всегда следует использовать защиту для линз, а лучше ‒ поставить хороший стеклянный фильтр.

15. Нужно ли специально учиться пользоваться ПНВ

Специальные навыки для использования ПНВ желательны. Иначе вы рискуете потратить деньги, но по-прежнему плохо видеть в темноте. Внимательно читайте справочные материалы, поговорите с продавцом, попробуйте найти тренера.

16. Какой срок службы у приборов ночного видения

При надлежащем уходе тепловые камеры прослужат вам многие десятилетия ‒ они твердотельные. Срок использования ЭОП ограничен из-за изнашиваемости линз: хорошая модель 2+ прослужит около 5000 часов, а 3 или 3+ ‒ до 15000. Чтобы увеличить срок службы, приборы следует всегда отключать, когда они не используются.

17. Почему у ЭОП-систем зеленое изображение

В принципе, изображение, хоть и монохромно, но может быть окрашено в различные оттенки. Иногда используется черно-белая классика, которая чуть меньше утомляет глаза, но сочетание зеленого и черного цветов дает самую четкую и легковоспринимаемую глазом «картинку».

18. Как можно повысить собственные способности видеть в темноте

Можно поступить как средневековые пираты, которые на одном глазу носили повязку. С ее помощью закрытый глаз адаптировался к темноте. Современные военные пользуются монокулярами, чтобы сохранить природные способности глаз.

19. А есть ли приборы с комбинированной технологией

Некоторые компании делают гибриды, например, Gen3+ и тепловизор (ITT Exelis с их разработкой Dual Sensor Night Vision Goggle). Они позволяют комбинировать тепловую и визуальную информацию на одном дисплее. Есть, правда несколько но: приборы стоят больше 10000 долларов и почти все уходят к военным.

20. Каково будущее ПНВ

В ближайшие годы мы, скорее всего, услышим много нового о коротковолновых приборах SWIR. Инфракрасные системы понемногу достигают такого уровня четкости и разрешения, что в будущем тепловые изображения приблизятся по информативности к ЭОП.

fotoskala.ru

больше продвинутых прицелов для продвинутых солдат » Военное обозрение

Когда-то ограниченные армиями первого порядка, системы ночного видения теперь стали распространенным инструментом многих наземных сил. Как всегда, западная промышленность и военные пытаются улучшить возможности этих систем с целью сохранения превосходства над возможными оппонентами. При этом приходится сталкиваться с множеством проблем и одна из основных, конечно же, массогабаритные и энергопоглощающие характеристики.


Появление неохлаждаемых тепловизионных сенсоров позволило внедрить эту технологию в ручные системы и винтовочные прицелы, Процесс миниатюризации продолжается, разрабатываются сенсоры меньших размеров, хотя скоро размеры оптики достигнут своих физических пределов. Что касается увеличения яркости изображения, то в этой сфере были разработаны новые трубки с повышенными возможностями, позволившие взглянуть дальше в темноту; в тоже время повысилось качество и тепловизионных устройств. Многочисленные производители в настоящее время берут сильные стороны этих двух технологий и совмещают их в комбинированных системах, дающих пользователям смешанное изображение, на котором тепловой сенсор позволяет увидеть невидимые невооруженному глазу скрытые горячие пятна, тогда как усилитель яркости дает общее изображение. Встраивание информации в системы технического зрения, либо днем, либо ночью, является еще одним шагом вперед на пути к тому, что известно под термином «дополненная реальность». На данный момент это справедливо для пешего солдата, но некоторые технологии активно «мигрируют» в бронированные машины, несколько европейских компаний в настоящее время рассматривают возможность оборудования рабочего места водителя полностью виртуальным зрением (не забудем и израильский перспективный танк «Кармель»). Подобные решения могли бы значительно повысить качество вождения в ночное время, а использование дополненной реальности повысило бы уровни безопасности и владения обстановкой. Соответственно, такие технологи, как например, тепловидение, становятся нечто большим, чем просто усовершенствования ночного зрения. Посмотрим, что происходит в сфере слияния технологий на примере европейских компаний.
Компании Benin и Photonis объединили усилия по разработке комбинированной системы на основе дневной цветной КМОП-камеры и неохлаждаемого микроболометра
Комбинированный прицел FUZIR-V компании Pyser-SGI

На выставке DSEI 2015 компания Pyser-SGI представила два варианта своей системы FUZIR: FUZIR-V (visible - видимый) и FUZIR-I (intensification - усиление). Оба прибора базируются на одном термочувствительном элементе, представляющем собой микроболометр формата 384x288 из аморфного кремния, работающий в диапазоне 7-14 мкм, но вторые каналы у них разные. FUZIR-v – это отдельный прицел, он имеет также дневной канал на основе дневной телекамеры для низкой освещенности, изображение с обоих каналов выводится на монохромный дисплей размером 852x600 пикселей с диагональным полем зрения 19,2°. Оператор может выбирать свое предпочтительное визирное перекрестье при 0,5 «тысячной» за деление фиксатора горизонтальной регулировки и вертикальной поправки. Ручки настроек позволяют увеличить или уменьшить тепловой ввод и переключить полярность; тепловизионный канал также имеет цифровое увеличение х2. В крепимой системе FUZIR-i с полноценным совмещением изображений дневной канал обеспечивается телескопической оптической трубкой, которая также имеет визирное перекрестье; второй канал обеспечивает трубка усиления яркости (электронно-оптический преобразователь), например XD-4 Gen 3 или XR5. Высота и ширина у обоих устройств одинаковые, 108 и 62,5 мм соответственно; но FUZIR-i длиннее и тяжелее, 272 мм и 1527 грамм, против 209 мм и 1225 грамм у FUZIR-v. Оба прибора питаются от семи литиевых аккумуляторов АА, обеспечивающих 4 часа непрерывной работы. Водонепроницаемость обеспечивается в течение часа при погружении на глубину 20 метров. Обе системы имеют многоштырьковый разъем для передачи и записи видеопотока.


Вверху: модель корпуса в окончательном варианте, напечатанная на 3Д принтере; внизу: опытный образец крепимого прицела SWIR-диапазона, разработанный компанией AIM Infrarot-Module
На фото изображение с крепимого SWIR-прицела компании AIM. Его отличительные особенности - высокое разрешение и способность видеть сквозь стекло (объекты на заднем плане находятся в витрине)

Компания Qioptiq была среди первых европейских компаний, разработавших крепимые комбинированные прицелы. Ее собственный прибор, получивший имя Saker, в последней конфигурации был показан на выставке DSEI 2015. Saker в настоящее время находится в производстве, но комментариев по заказчикам компания не дает, хотя вся система не подпадает под Правила международной торговли оружием. Qioptiq стремится и дальше совершенствовать свои системы, на очередной выставке DSEI 2017 она представила свои новые разработки; выпуск ряда новых изделий намечен на 2018-2020 годы. Новый прицел с увеличением х1 и полем зрения 8° базируется на неохлаждаемом детекторе формата 320x240 с пикселем 17 мкм и на 18-мм усилителе яркости изображения Photonis Intens; изображение выводится на цветной OLED-дисплей 800x600. Дистанции обнаружения, распознавания, и идентификации человека составляют соответственно 1460, 540 и 260 метров в режиме усиления яркости и 1350, 460 и 210 метров в тепловизионном режиме. Впрочем, Saker интересен тем, что он позволяет работать в смешанном режиме с совмещением изображений с обоих каналов. Было разработано устройство дистанционного управления, воспроизводящее всю функциональность Saker, которое может устанавливаться на винтовку. Питание от трех батареек АА обеспечивает непрерывную работу в течение 6,5 часов в смешанном режиме и в течение 40 часов в режиме усиления яркости. Устройство Saker весит 890 грамм, включая планку Пикатинни, батарейки, крышку объектива и легкую маскировочную накидку.



Прицел Saker компании Qioptiq устанавливается на штурмовую винтовку и соединяется с дневным прицелом Trijicon
Изображение с прицела Qioptiq Saker; этот комбинированный крепимый прицел был представлен британской компанией на выставке DSEI 2015 и в настоящее время серийно выпускается

Французская компания Bertin, часть CNIM group, представила в прошлом году свое цифровое устройство для наблюдения FusionSight, которое было разработано в соответствии с соглашением с Photonis, европейским лидером в сфере электронно-оптических преобразователей и КМОП-сенсоров для низкой освещенности. Вторая технология была выбрана в связи с тем, что, по мнению двух компаний, он лучше подходит для обработки изображений перед совмещением. Выбранный сенсор Kameleon базируется на КМОП-матрице формата 1280x1024, способной генерировать цветное изображение в условиях освещенности менее 10 миллилюкс. Что касается тепловизионного канала, то он базируется на неохлаждаемом сенсоре формата 640x480 с пикселем 17 мкм, работающем в диапазоне 8-12 мкм. Алгоритм интеллектуального слияния сигналов был разработан компанией Bertin в сотрудничестве с французским Управлением оборонных закупок DGA. Он позволяет оптимизировать процентное соотношение дневного/теплового каналов в зависимости от объекта и, тем самым, минимизировать маскирующий эффект камуфляжа оппонента. Объединенное изображение выводится на цветной OLED-дисплей размером 1280x1024. Ночное широкое поле зрения составляет 32° и узкое - 8°, соответственно широкое поле зрения дневного канала - 29° и узкое - 7,25°. Для типичной мишени размером 2,3x2,3 метра, изображающей транспортное средство, дистанции обнаружения составляют 2950 метров днем и 1480 метров ночью, дистанции распознавания 990 и 490 метров и идентификации 490 и 245 метров соответственно. Что касается ростовой мишени размерами 0,5x1,75 метра, представляющей человека, то эти цифры следующие: 1600 и 800 метров, 540 и 270 метров, 270 и 135 метров.


Совмещение каналов в системе FusionSight; справа комбинированное изображение

Система FusionSight включает цифровой компас, девятиосный блок инерциальных измерений и GPS. Питание осуществляется от литий-полимерного аккумулятора, позволяющего непрерывно работать до 7 часов. При использовании адаптера аккумулятор может быть заменен батарейками CR123 или АА. Без аккумулятора прибор весит 990 грамм. Система позволяет записывать снимки и видео, она также оборудована беспроводной системой связи и выходом HD-видео 25 кадров/с. Во второй половине 2016 года были проведены войсковые испытания системы в нескольких подразделениях французской армии. По их итогам было внесено несколько исправлений в программное обеспечение, в том числе и те, что направлены на улучшение человеко-машинного интерфейса. В компании Berlin назвали среди заказчиков французский флот и канадский департамент обороны, которые уже получили свои системы. Производство приборов продолжается, а в компании заявляют, что могут поставить их странам Евросоюза и НАТО в течение месяца и остальным заказчикам в течение трех месяцев.


На фото прицел FusionSight с двумя каналами; эта система была представлена компаниями Benin и Photonis на выставке Eurosatory 2016

Одним из последних изделий в сфере комбинированных систем является прибор Van Cat, показанный компанией Aselsan на выставке IDEF в Стамбуле в мае 2017 года. Он доступен в вариантах прицела и ручной камеры наблюдения. Поля зрения у этих приборов разные, тогда как сенсоры одинаковые: неохлаждаемый болометр формата 640x480 с пикселем 17 мкм и трубка усиления яркости (электронно-оптический преобразователь) поколения Gen 2+/Gen 3. Прицел Van Cat имеет на обоих каналах диагональное поле зрения 12,9° с увеличением х2 и электронным увеличением х2 и х4; изображение выводится на цветной OLED-дисплей размером 800x600, на котором также выводится перекрестье BDC (Bullet Drop Compensator - с компенсацией понижения траектории пули). Van Cat имеет функцию автоматической оптимизации изображения, оператор также способен переключать полярность теплового изображения с режима black-hot (режим отображения тепловой картины с индикацией горячих объектов чёрным цветом и холодных объектов белым цветом) в режим white-hot и обратно.


Новый комбинированный прицел Van Cat от компании Aselsan; также доступен ручной вариант для наблюдения с увеличением х1

Имеется входной разъем видео формата PAL, а также интерфейсы RS232 и Ethernet, также имеется функция захвата изображений и видео. Прицел может использоваться с наголовным дисплеем, связь между устройствами осуществляется по беспроводному каналу. Стандартная система имеет алюминиевый корпус и весит 1,1 кг с батареями, которые обеспечивают непрерывную работу до трех часов. Впрочем, чтобы сэкономить порядка 100 грамм, компания Aselsan может предоставить прицел в композитном корпусе. Что касается ручного варианта, то его более короткая оптика дает более широкое поле зрения 30,5° с увеличением х1. Стандартный вариант системы весит 750 грамм, также эта модель меньше по размерам, 90x80x180 мм против 225x135x100 мм у прицела VanCat. Эта система стала первым комбинированным оптронным устройством, разработанным компанией Aselsan, которая, тем не менее, получила за нее награду турецкого научного сообщества. В компании Aselsan планируют завершить квалификационный процесс и начать серийное производство системы в конце 2017 года.



Вариант прицела Van Cat от Aselsan показанный на выставке IDEF 2017; прицел имеет оптическое увеличение х2, к которому может быть добавлено электронное увеличение х2 или х4

На форуме «Будущих вооруженных сил» в Праге в октябре 2016 года британская компания Thermoteknix представила прототип своего монокуляра ночного видения FuseIR с новейшим неохлаждаемым тепловым сенсором MicroCAM 3 своей же разработки формата 384x288 с пикселем 17 мкм. Имея диаметр 36 мм и вес 30 грамм, он обеспечивает поле зрения 31° и отличается патентованной компанией Thermoteknix беззавторной технологией XTi Technology. Она позволяет получать непрерываемый обзор, кроме того, отсутствие движущихся частей повышает надежность и снижает энергопотребление. Канал усиления базируется на усилителе яркости изображения Photonis диаметром 16 мм с высокими характеристиками, имеющим поле зрения 40°. Прибор работает в четырех режимах: усиление яркости, тепловизионный, полностью совмещенный и повышение контраста. Дистанции обнаружения, распознавания и идентификации в тепловизионном режиме составляют соответственно 1075, 269 и 135 метров для мишени типа танк и 470, 115 и 60 метров для ростовой мишени. Размеры прибора FuseIR составляют 72,5x141,5x78,5 мм, вес 430 грамм с двумя батарейками АА, которые гарантируют шесть часов непрерывной работы. Система, не подпадающая под Правила международной торговли оружием, выпускается в ручной или нашлемной конфигурациях. В июне 2017 года Thermoteknix объявила о том, что FuseIR полностью готов к производству и первые поставки ожидаются в конце 2017 года. Позднее прибор был представлен на недавно прошедшей в Лондоне выставке DSEI. Стоит отметить, что компания Thermoteknix одной из первых разработала крепимый ИК-модуль ClipIR, весящий всего 150 грамм, который крепится впереди очков ночного видения или прицелов.


На фото сравнительные размеры монокуляра FuseIR разработки британской компании Thermoteknix; его вес составляет 430 грамм с батареями
Компания Thermoteknix разработала монокуляр FuseIR, позволяющий использовать преимущества комбинированных систем даже в конфигурации очков ночного видения

В 2014 году французская компания Thales представила свой комбинированный монокуляр ночного видения Minie-D/IR. Прибор весом 500 грамм, включая одну батарейку АА, выводит изображение на цветной SVGA-дисплей размером 800x600 в режимах «Полностью инфракрасный», «С заданной чувствительностью» или «Выделение контуров». Изображение генерируется двумя сенсорами: усилителем яркости поколения Gen II или Gen III и неохлаждаемым тепловизионным датчиком 336x256, работающим в диапазоне 7,5-13,5 мкм. Последний идет в виде модуля, который легко можно установить на стандартный прибор Minie-D. Было принято решение использовать цветной дисплей с тем, чтобы более точно интерпретировать комбинированное изображение. При работе в режиме усиления яркости батарей хватает на 40 часов работы, но в смешанном режиме это время сокращается до 2,5 часов. Доступен блок с пятью батарейками, что позволяет увеличить эти цифры до 150 и 18 часов соответственно. В настоящее время компания Thales разрабатывает Bonie-D/IR - комбинированный вариант своего ночного бинокуляра, представленного пару лет назад. Эта система может стать стандартным прибором ночного видения французской армии в рамках программы FELIN 2.0, которая в свою очередь входит в проект глобальной трансформации вооруженных сил Scorpion.


Компания Thales разработала ИК-модуль (вверху) специально для своего монокуляра Minie-D. На фото видно место подсоединения двух систем

Компания AIM Infrarot-Module расширяет характеристики своих устройств

В то время как большинство тепловизионных систем работают в средней (средневолновой) ИК-области спектра (MWIR) и в ближней (длинноволновой) ИК-области спектра (LWIR), соответственно 3-5 и 8-14 мкм, немецкая компания AIM Infrarot-Module разрабатывает крепимый прицел, работающий в диапазоне E-SWIR (Extended - Short Wave Infrared - расширенная, дальняя (коротковолновая) ИК-область спектра). Диапазон SWIR составляет от 0,9 до 1,7 мкм, однако, AIM разработала охлаждаемый датчик на ртутно-кадмиевом теллуриде, который обладает повышенной чувствительностью от 0,9 до 2,5 мкм без снижения характеристик. Это позволяет получить разрешение изображения близкое к разрешению трубки усиления яркости и повысить достоверность идентификации. Помимо того, что технология E-SWIR позволяет получить разрешение, существенно превышающее разрешение стандартных тепловизионных систем, она также дает еще одно громадное преимущество - способность видеть, что происходит за стеклянной поверхностью. Кроме того, система с такой технологией может видеть вблизи инфракрасных указателей, 1,06-мкм лазерных целеуказателей и 1,55-мкм лазерных дальномеров. На форуме в Праге был представлен опытный образец этой системы, все ее элементы были заключены в корпус прицельного комплекса Huntir Mk.2 этой же компании. Модель же корпуса в окончательном варианте была напечатана на 3Д принтере. Компания AIM планирует представить полноценную систему на выставке Milipol 2017, которая пройдет в ноябре в Париже. Окончательный вес системы вместе с батареями составит менее одного килограмма.


Крепимый тепловизор COTI американской компании Optics 1

Новый прибор диапазона SWIR из Штатов

Компания Optics 1, американское подразделение Vectronix, являющейся частью Safran Electronics & Defense (Safran group), имеет в своем каталоге три крепимых устройства, которые могут использоваться с приборами ночного видения. Оригинальное устройство COTI (Clip-On Thermal Imager - крепимый тепловизор) предназначено для крепления к ПВН, его микродисплей располагается впереди оптики очков, а изображение фокусируется в бесконечность. В нем используется неохлаждаемый микроболометр с матрицей формата 320x240, работающий в диапазоне 8-12 мкм. Вес с батарейкой CR123A, обеспечивающей 3 часа работы, составляет 150 грамм. Последним дополнением к каталогу Optics 1 является прибор E-COSI (Enhanced Clip-On SWIR Imager - улучшенный крепимый тепловизор дальней области спектра), который конструктивно схож с моделью COTI но его сенсор заменен датчиком SWIR, работающим в диапазоне 0,9-1,7 мкм. Благодаря этому E-COSI может использоваться для засечки лазерных указателей и целеуказателей во время дневных и ночных операций. Кроме того, был разработан вариант E-COSI See-Spot; он отличается увеличением х2 и может обнаруживать цели на дистанции до 2000 метров.

По материалам сайтов:
www.spie.org
www.bertin-instruments.com
www.photonis.com
www.aim-ir.com
www.qioptiq.com
www.aselsan.com.tr
www.thermoteknix.com
www.thalesgroup.com
www.optics1.com
www.pyseroptics.com
www.vashtehnik.ru
www.wikipedia.org
www.laser-portal.ru

topwar.ru

Как выбрать прибор ночного видения. Покупка прибора ночного видения. Рекомендации для покупателей

Главная / Как выбрать прибор ночного видения

Как выбрать прибор ночного видения

Прибор ночного видения (ПНВ) — прибор, позволяющий вести наблюдение в условиях пониженной освещённости. ПНВ делятся на активные (работают с подсветкой, обычно в ближнем ИК диапазоне) и пассивные (работают в условиях естественной ночной освещённости). 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 1х 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 1х, закрепленный на оголовье, может использоваться как дешевая 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 закрепленного 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.

Наблюдательный ПНВ состоит из следующих основных частей: объектива, приёмника излучения, усилителя, устройства отображения изображения. Во многих современных ПНВ роль приёмника излучения, усилителя средства отображения усиленного изображения выполняет электронно-оптический преобразователь (ЭОП). Оператор рассматривает изображение на экране ЭОП через окуляр. В качестве приёмника может использоваться ПЗС-матрица. В этом случае оператор наблюдает изображение на экране монитора.
 
Выбор ПНВ

Выбор и покупка прибора ночного видения — непростая задача, так как в настоящее время в магазинах представлены десятки моделей приборов ночного видения (ПНВ) различных производителей. Для неспециалиста чтение паспортов всех этих моделей не дает практически никакой информации, тем более, что некоторые отечественные и зарубежные (в основном американские) производители в рекламных целях преувеличивают реальные технические характеристики своих ПНВ (иногда в 5—100 раз) и ведут агрессивную рекламную компанию против конкурентов.

Каждый ПНВ работает на принципе многократного усиления яркости изображения в области видимого и ближнего инфракрасного спектра излучений. Прибор состоит из объектива, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) с блоком питания и окуляра. Отраженный от объекта наблюдения свет через объектив создает изображение на входе (катоде) ЭОП, которое электронным способом усиливается и проецируется в желто-зеленом свечении на выходном экране преобразователя, а затем передается через окуляр на глаз наблюдателя. В основном, качество ПНВ определяется характеристиками ЭОП и оптикой. Согласно принятой терминологии, ЭОП классифицируются на три поколения — I, II и III (с промежуточными ступенями: I+,II+).

 
Электронно-оптический преобразователь поколения 0

Разработаны в Германии во время II Мировой войны. Требовали активной подсветки инфракрасными прожекторами. Были установлены на танки. Основной фотоэлемент — электронно-оптический преобразователь с фотокатодом, который позволял изображать обстановку, подсвеченную ИК светом, в окуляре в видимом спектре. Недостатком являются отсутствие защиты от яркого света (защиты от вспышки) и демаскировка ИК прожекторами.

 
Электронно-оптический преобразователь поколения I

Данные ЭОП имеют стеклянную вакуумную колбу с чувствительностью фотокатода 120—250 мА/лм. Усиление света у этих ЭОП составляет 120—900, разрешение в центре 25—35 штр/мм.

Приборы, созданные на основе этих ЭОП, вы можете встретить в большом ассортименте в магазинах по цене до $ 320. Отличительная особенность данного типа в том, что четкое изображение наблюдается только в центре, с искажением и меньшим разрешением по краям. Кроме этого, если в поле зрения попадают яркие источники света, например, фонари, светящиеся окна домов и т.п., происходит засветка всего изображения, что препятствует и даже полностью исключает возможность наблюдения.

Даже в пределах одного класса, готовые ЭОП сильно отличаются друг от друга по своим параметрам. Обычно после изготовления ЭОП сортируют по качеству на группы и реализуют по разной стоимости. Иногда этот факт является причиной ценового различия между приборами разных производителей. Отбор ЭОП для приборов идет, в основном, по чувствительности катода, разрешению и чистоте поля зрения. Мелкие черные точки, видимые на экране, как правило, не мешают наблюдению в темноте, и покупателю не стоит браковать прибор по этому параметру. Приборы с яркими постоянно горящими точками или со светлым пятном по центру лучше не брать.

Не стоит покупать изделия с низким контрастом изображения. При покупке прибора вы можете сами проверить чистоту и четкость картинки, но проверить чувствительность, которая является определяющим параметром для ПНВ, может только специалист. Также чувствительность можно проверить путем сравнения показаний приборов в темноте.

Из-за низкого усиления однокаскадные приборы I-го поколения очень критичны к светосиле оптики и параметрам ЭОП. Только приборы с высококачественными ЭОП, в сочетании с особо светосильной оптикой (фокусное число не более 1,5), могут обеспечить приемлемые параметры при наблюдении в вечернее и ночное время суток при наличии ¼ луны на небе. При более низкой освещенности необходима дополнительная инфракрасная (ИК) подсветка.

Для увеличения коэффициента усиления ЭОП иногда последовательно стыкуют два, три или более изделий, собирая конструктивно их в один корпус. Коэффициент усиления света трехкаскадного ЭОП составляет 20 000—50 000. Однако при стыковке сильно растут искажения, и падает разрешение по краям поля изображения. Приборы, построенные на многокаскадных ЭОП, получаются очень громоздкими и тяжелыми, поэтому в последнее время их практически вытеснили малогабаритные приборы I+ и II-го поколения, имеющие лучшие характеристики и близкую стоимость.

Этот тип приборов — следующая стадия развития ЭОП первого поколения. На входе (иногда на выходе) вместо плоского стекла устанавливают волоконно-оптическую шайбу, что позволяет значительно увеличить разрешение ЭОП, уменьшить искажение формы предмета, и, кроме того, защитить изображение от засветок боковыми точечными источниками света.

Характеристика таких ЭОП — усиление света около 1 000, чувствительность фотокатода мин. 280 мА/лм, разрешение в центре мин. 45—50 штр/мм. Приборы, созданные на ЭОП поколения I+, отличаются от приборов I-го поколения, прежде всего, четкой и комфортной картинкой, низким уровнем собственных шумов и, как правило, большей дальностью действия в пассивном и активном (при использовании ИК подсветки) режимах работы. Приборы прекрасно работают в городских условиях. На открытой местности приборы эффективны до уровней освещенности, соответствующих ¼ луны на небе. При более низкой освещенности необходима ИК подсветка. Стоимость ЭОП поколения I+ в 4—9 раз выше ЭОП I-го поколения.

 
Электронно-оптический преобразователь поколения II

Конструктивно ЭОП II-го поколения отличаются от I+ наличием специального усилителя электронов — микроканальной пластины (МКП).

Характеристики таких ЭОП: усиление света около 25 000—50 000, чувствительность фотокатода мин. 240 мА/лм, разрешение в центре 32—38 штр/мм. Ресурс ЭОП составляет не менее 1 000—3 000 часов. Различают два типоразмера ЭОП — с микроканальными пластинами 25 мм и 18 мм. С точки зрения наблюдателя, больший типоразмер обеспечивает больший комфорт наблюдения (как в больших телевизорах), но приводит к увеличению габаритов прибора.

В приборах этого поколения отсутствует разгонная камера. Усиление света составляет около 25 000—35 000, но чувствительность фотокатода достигает величины 600 мА/лм и смещена в большую ИК-область, разрешение на ЭОП 39—45 штр/мм. Ресурс ЭОП составляет 1 000—3 000 часов. Из-за отсутствия разгонной камеры, ЭОП поколения II+ имеют меньший коэффициент усиления яркости, чем ЭОП поколения II. Однако из-за разницы в чувствительности фотокатода этих ЭОП и особенно высокой чувствительности в ИК диапазоне, в большинстве случаев, приборы поколения II+ работают на открытой местности лучше, чем приборы поколения II. Если же основная задача для ПНВ — ночная фото- или видео съемка, то свой выбор следует остановить на ПНВ II-го поколения с большим коэффициентом усиления яркости. Приборы поколения II и II+ имеют: автоматическую регулировку яркости, защиту от превышения общего уровня яркости, защиту от боковых и прямых засветок точечными источниками света, хорошее качество изображения без искажений по всему полю зрения.

Эти приборы относятся к классу профессиональной техники и в настоящее время находятся на вооружении большинства западных стран, так как работают при очень низких уровнях освещенности, соответствующих звездному небу и звездному небу в легких облаках.

 
Электронно-оптический преобразователь поколения III

Отличаются от ЭОП поколения II+ фотокатодом на основе арсенида галлия, с ещё большим смещением пика чувствительности фотокатода в  инфракрасную область. Чувствительность фотокатода достигает 900—1 600 мА/лм, разрешение ЭОП 32—64 штр/мм и ресурс до 10 000 часов, что в 3 раза больше, чем ЭОП II-го поколения. Приборы на базе ЭОП III-го поколения очень хорошо работают в условиях предельно низкой освещенности. Картинка в приборе насыщенная, четкая, с хорошим контрастом и проработкой деталей. Единственный небольшой недостаток — отсутствие защиты от боковых источников света, так как отсутствует волоконно-оптическая шайба на входе ЭОП. В связи с этим, не рекомендуется приобретать приборы III-го поколения, если Вы планируете работать в городских условиях. Стоимость приборов на ЭОП III-го поколения в 1,5—2,5 раза выше, чем на приборы II+ поколения и составляет от $3 000 до $13 000. До недавнего времени приборы II+ и III-го поколений применялись только для военных целей.
 

Оптика

Оптическая часть ПНВ состоит из объектива и окуляра. Основное требование к объективу — это высокое светопропускание в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Численно оно выражается геометрической светосилой (или диафрагменным числом) из ряда 1, 1.4, 2.0, 2.8, 4.0 и т.д. С увеличением числа на одну ступеньку объектив пропускает света в два раза меньше. Высокая светосила (малое значение диафрагменного числа) очень важна для ПНВ, особенно для приборов I и I+ поколений. Ухудшение светосилы до значений 2.4—2.8 приводит к тому, что невооруженный глаз человека видит лучше, чем с ПНВ поколения I в. пассивном режиме.

Разработка и производство особо светосильной оптики с диафрагменным числом меньше 1,5 — сложная и дорогая задача, которую может позволить себе не каждая фирма. Стоимость изготовления качественной светосильной оптики, конечно, сказывается и на конечной стоимости ПНВ. Многие производители в погоне за спросом неквалифицированного покупателя для получения большого (3,5—5,0 крат) увеличения, оборудуют ПНВ объективами с большим фокусным расстоянием и низкой светосилой. При этом, нужно знать, что если из двух приборов одного поколения и одинакового размера вы отдадите предпочтение модели с большим увеличением, то изображение на нем будет хуже и дальность в предельной темноте будет меньше, чем у прибора с меньшим увеличением и большей светосилой.

Иногда для ПНВ применяют зеркально-линзовые объективы. Они обеспечивают ПНВ несколько меньший габаритный осевой размер, но обладают демаскирующим эффектом и имеют при прочих равных условиях худшую светосилу. Поэтому в последнее время в России и за рубежом отказываются от применения для ПНВ зеркально-линзовых объективов.

 
Конструкция

Конструкция окуляра ПНВ не влияет на дальность, но существенно сказывается на комфорте при наблюдении. Например, упрощение конструкции приводит к искажению формы объектов и снижению разрешения по краю поля зрения. Кроме того, через окуляр некоторых производителей ПНВ видно только часть поля ЭОП, а ведь именно ЭОП является основным и наиболее дорогостоящим элементом прибора. Для ночных прицелов очень важно, чтобы конструкция окуляра обеспечивала достаточное расстояние (не менее 40 мм) от глаза человека, чтобы исключить возможность травмы из-за отдачи при стрельбе.

Большинство российских ПНВ имеют качественную стеклянную оптику. Исключение составляют лишь очень дешевые ПНВ I-го поколения, в оптике которых применяются пластиковые элементы, и некоторые гражданские ПНВ известных американских фирм. Качество таких объективов значительно хуже стеклянных.

 
Инфракрасный осветитель

Для гражданских ПНВ наличие встроенного осветителя является дополнительной возможностью подсветить объект наблюдения, когда естественного отраженного света от объекта оказывается недостаточно для пассивного режима. Инфракрасные осветители выпускаются на основе лазеров, светодиодов и специальных ламп накаливания. Следует знать, что лазерные осветители опасны для зрения, поэтому в большинстве развитых стран они запрещены для бытового применения. Тем не менее, в России вы можете встретить опасные лазеры в продаже.

Осветители на основе ИК светодиодов безопасны и, кроме того, в отличие от лазера, обеспечивают равномерное поле свечения. В настоящий момент большинство производителей перешли на диодные ИК осветители мощностью 3—12 мВт.

Cамый мощный инфракрасный светодиодный осветитель из выпускаемых в России- 75 мВт, что увеличивает дальность наблюдения в 1,5—2 раза. Если на вашем изделии нет встроенного осветителя, его можно купить отдельно и использовать автономно.

Ряд приборов ночного видения комплектуется ИК осветителями с длиной волны 940нм, не имеющими видимого пятна свечения ИК осветителя. Этот вариант рекомендуется для силовых структур, как обеспечивающий скрытность наблюдения.

 
Механические характеристики

Привлекательность ПНВ тем выше, чем меньше его габариты, вес и больше дальность его действия. Однако эти параметры находятся в противоречии друг с другом. Большую дальность при одинаковом ЭОП обеспечивает прибор с большим по размеру объективом, и конечный выбор остается за покупателем.

Особо следует сказать о конструкции ночных прицелов. Она должна выдерживать осевые ударные нагрузки до 500 g, при этом прицельная марка не должна сбиваться с первоначального положения и быть хорошо видна при различных условиях эксплуатации. Ряд гражданских изделий, появившихся на российском и западном рынке в последние 5 лет, не отвечает требованиям по ударной прочности на калибрах 375 H&H и 416 Rigby. Также они имеют ограничения по возможности установки на отдельное гражданское оружие и имеют большой увод первоначальной точки прицеливания, вызванный неудачной конструкцией механизма заведения метки или крепления на ружье.



Дальность наблюдения

Покупателю следует учесть, что дальность наблюдения и опознавания, обеспечиваемая приборами ночного видения, зависит от величины естественной ночной освещенности, прозрачности атмосферы и контрастности между объектом наблюдения и фоном. При повышенной освещенности, в лунную ночь при наличии внешних подсветок, если объект наблюдения расположен на светлом фоне (песок, снег), дальность опознавания возрастает. При пониженной освещенности, пониженной прозрачности атмосферы, если объект наблюдения расположен на темном фоне (пашня, стволы деревьев и т.п.), дальность опознавания снижается.

Ниже приводится таблица средней дальности ночного наблюдения и опознавания фигуры человека на контрастном фоне (по отечественным и зарубежным данным):

 

  Полная луна
0,1 Люкс
(метры)
Половина луны
0,05 Люкс
(метры)
Четверть луны
0,01 Люкс
(метры)
Звездное небо 0,001 Люкс (метры) Облачное небо
0,0001 Люкс
(метры)
Без ПНВ 230 130 45 —  — 
Поколение I  300 200 150 100 50
Поколение II  630 630 59 0 390 145
Поколение III 810 810 770 530 200

Таким образом, перед покупкой ПНВ, прежде всего, необходимо определиться, какое поколение приборов необходимо для решения ваших задач. Чем выше поколение, тем выше характеристики и возможности ПНВ, но тем выше и стоимость изделия.

 
При выборе прибора ночного видения мы рекомендуем руководствоваться следующими простыми правилами:

 — если вы не собираетесь использовать прибор для профессиональной деятельности, и у вас нет жестких требований к видимости в ночное время, то вы можете руководствоваться только внешним видом и стоимостью модели;
 — для наиболее качественной видимости, особенно в приборах первого поколения, выберите изделие с объективом с относительным отверстием не менее 1.5;
 — покупая ПНВ, отдавайте предпочтение фирмам с большим опытом производства и продаж на внешнем, жестком по конкуренции, рынке. Покупайте модели только тех производителей, которые без проблем обеспечивают гарантийное и послегарантийное обслуживание своих приборов;
 — лучше всего, если у вас будет возможность взять изделие для тестирования перед окончательной покупкой и сравнить ваши ожидания с возможностями ПНВ, так как часто в паспортах и рекламе технические характеристики приборов завышаются или не приводятся вообще;
 — обязательно перед покупкой проверьте работоспособность изделия.

Надеемся, что эти простые советы помогут вам выбрать подходящую модель прибора ночного видения и на собственном опыте испытать возможности, которые дают современные высокие технологии!
 
Источник: nightvision.ru
 

Дополнительно
 
 Приборы ночного видения >>
 

hardbroker.ru

Как выбрать прибор ночного видения? Просто о сложном.

Вплоть до середины ХХ-го века привилегией распознавать предметы и видеть в кромешной темноте располагали только некоторые птицы и животные. Но с развитием военных технологией такую возможность, наконец, получил и человек. Ещё до начала Второй мировой немецкие производители занимались разработками первых приборов ночного видения, которые работали посредствам активной подсветки в инфракрасном диапазоне и усиления изображения электронно-оптическим преобразователем с фотокатодом. Опытные экземпляры применялись в танковых войсках и позволяли безопасно перемещать технику в ночное время суток, не опасаясь врага.


На сегодняшний день приборы ночного видения (ПНВ) получили и вполне гражданское применение. Они активно используются в спасательных работах, авиации, мореплавании и даже в особо экстремальных путешествиях. Что касается непрофессионального применения, ПНВ часто используют опытные охотники. И, несмотря на то, что даже современный прибор последних поколений остаётся довольно дорогим, на рынке предостаточно вполне доступных моделей, которые способны подарить возможность активно участвовать в ночной жизни дикой природы каждому желающему.

Безусловно, прибор ночного видения - это достаточно сложный инструмент, для полного понимания работы которого, необходимы более-менее основательные знания оптики и физики. Но в данной статье мы попытаемся рассказать «просто» о «сложном», дабы не утомить читателя и помочь ему в выборе инструмента, который точно подойдёт поставленным задачам.

Увидеть невидимое - устройство ПНВ

Если не вдаваться во все тонкости физики процесса, на первый взгляд, всё выглядит довольно просто. Небольшое количество света, источником которого может быть Луна, звёздное небо или естественная засветка, рассеянная в облаках, так или иначе, попадает на объект наблюдений в открытой местности и он этот свет отражает. Задачей ПНВ является собрать и многократно усилить полученный свет.

Собранный объективом свет попадает на сложный электронно-оптический преобразователь (ЭОП), задачей которого является получить электрический сигнал от попавших фотонов, усилить его в несколько тысяч раз и заново воспроизвести уже для глаз наблюдателя. С современными технологиями задача несложная. Получаемый сигнал является монохромным, то есть не имеет цветов, а только оттенки. Воспроизводиться он обычно в зелёных тонах, т.к. именно к этому цвету наиболее чувствительна глазная сетчатка.

Но что делать в той ситуации, когда бушует сильная непогода, на небе плотная облачность или вы просто оказались в полностью изолированном от света помещении? Да, всё просто - об освещении нужно позаботиться самостоятельно. Для этого многие ПНВ оснащены инфракрасной лампой, которая излучает в длинноволновом диапазоне. Глаза человека к нему абсолютно нечувствительны, поэтому вы останетесь незамеченным, даже если посветите таким прожектором кому-то прямо в глаз.

Поколения ЭОП

I – поколение

Это, разумеется, самый доступный тип приборов ночного виденья. Но он обладает и целым рядом существенный недостатков. Первый из них заключается в том, что изображение остаётся чётким лишь в центре поля зрения и сильно деградирует к его краю. Кроме того ПНВ I-го поколения не имеют защиты от посторонней засветки. Следовательно, попавшие в поле зрения свет от окон, фонарей, автомобильных фар или костра сильно засвечивают картинку или даже делают наблюдения абсолютно безрезультативными. Из-за небольшого коэффициента усиления света растут требования и к оптике прибора - диаметру объектива и светосиле, что делает ПНВ более громоздким и дорогим. В условиях крайне низкого уровня освещения возникает необходимость в ИК-подсветке.

Так что многие представители ПНВ I+ и II-го поколений сегодня уверенно вытесняют этот тип благодаря лучшим характеристикам, а часто и очень близкой цене. Впрочем, это не мешает использовать приборы I-го поколения в ночных прицелах для охотничьих ружей и винтовок, или монокулярах и биноклях ночного видения. При таком применении врождённые недостатки себя проявляют в меньшей степени.

А главное, так или иначе, этот тип ПНВ остаётся пока наиболее доступным. 

I+ - поколение

В конструкции электронно-оптического преобразователя I+ поколения используется вместо обычных плоских стёкол оптоволоконная шайба, микроотверстия которой имеют строгое направление. Применение такой технологии позволило избавиться от наиболее серьёзных проблем ПНВ I-го поколения. Эти приборы гораздо меньше подвержены боковой засветке и при этом обеспечивают лучшее качество изображения по всему полю зрения.

Область применения ПНВ, собранных на основе электронно-оптического преобразователя I+, полностью схожа с применением I-го поколения. Но более современная и совершенная конструкция сказывается и на стоимости приборов. Инструменты этого класса стоят обычно в несколько раз дороже предыдущего поколения, хотя многое может зависеть от качества экземпляра, именитости производителя и прочего.

Примером бюджетной модели монокуляра этого поколения может послужить простая и довольно доступная модель Yukon Exelon 4х50 , которой будет вполне достаточно для удовлетворения задач охотников и путешественников. 

II – поколение

Это поколение элетронно-оптических преобразователей наиболее востребовано именно в прицелах ночного видения. Даже в условиях низкого освещения звёздного неба сохраняется возможность достаточно точной стрельбы с приличных расстояний и комфортного наблюдения за целью. Объективы таких прицелов обычно имеют большой диаметр 50-60мм и достаточно светосильны. Они обладают увеличением 3х-5х, что позволяет зафиксировать, например, фигуру человека с расстояния в пол километра и рассмотреть её детали с дистанции 250-300м.

Всё это позволяет уверенно работать довольно тёмной, но желательно ясной ночью даже без лунного света.

II+ - поколение

Этот тип приборов ночного видения уже достаточно совершенен, световое усиление ЭОП II+ поколения доходит до 25000-35000 раз. Фотокатод таких моделей обладает высокой чувствительностью в ИК-диапазоне и большим разрешением. Эти приборы хорошо работают на открытом пространстве. Благодаря повышенной чувствительности в длинноволновом спектре, здесь будет оправданным использование ИК-осветителей, которые существенно повысят эффективность наблюдений.

Прицелы ночного видения собранные на основе данного поколения ЭОП позволяют добиться высокой точности выстрела и хорошо устойчивы к отдаче даже крупнокалиберного оружия. Достойным примером прицела ночного видения на основе ЭОП II+ поколения является Pulsar Sentinel G2+ 3x50.

III - поколение

ПНВ на основе преобразователей III-го поколения вобрали в себя многое от предыдущих поколений. Эти инструменты обладают наилучшим из возможных разрешений и обеспечивают высочайшее качество картинки с хорошей детализацией и передачей оттенков. Усиление светового потока здесь может достигать 30000-50000 раз. Корпус приборов удивительно миниатюрен и в нём собраны все достижения и технологии, разработанные человеком в этой отрасли. Но ввиду отсутствия оптоволоконной шайбы основной проблемой здесь является тоже, что и в ЭОП I-го поколения – боковая засветка.

Поэтому такие приборы не используются в городе, а применяются чаще в военной и спасательной спецтехнике. На мировом рынке даже требовательным пользователям обычно предлагается ЭОП II+ поколения, т.к. он имеет лучший комплекс потребительских характеристик и, конечно, более низкую цену.

Характеристики. На что обратить внимание?

Увеличение

Увеличение ПНВ обычно указано в названии первой цифрой. Например, в модели Sentinel G2+ 3X50 увеличение составляет 3х. То есть наблюдаемый объект с расстояния, например, 300м будет выглядеть так, как будто вы смотрите со 100м.

Увеличение любого оптического прибора зависит от соотношения фокусного расстояния объектива и окуляра. Но, ввиду особенностей технической конструкции ПНВ, окуляры большинства схожих моделей имеют практически одинаковые характеристики. Так что в конечном итоге всё зависит от самого объектива.

Диаметр объектива

Задачей линзового объектива является собрать как можно больше тусклого света от объекта наблюдений, соответственно, чем большим будет объектив, тем ярче картинку сможет построить прибор.

Здесь же стоит упомянуть о светосиле. Современные инструменты оснащены объективами со светосилой 1,5-2, это соотношение фокуса объектива к его диаметру. То есть чем меньше указана величина, тем более светосильным объектив является.

Поле зрения

Поле зрения обычно указывается в градусах, при прочих равных, чем оно больше – тем лучше. В тёмное время суток даже с прибором ночного видения сориентироваться бывает непросто. Больший угол зрения позволит охватывать большую область для наблюдений.

Стоит также помнить, что с ростом кратности поле зрения уменьшается, поэтому не всегда стоит гнаться за высоким увеличением.

Фокусировка

В характеристиках прибора часто указан диапазон фокусировки, т.е. рабочие расстояния, на которых ПНВ сможет давать чёткую картинку. Обязательно уделите внимание этой характеристике и проверьте, насколько она соответствует вашим задачам.

Если у вас есть проблемы со зрением, уточните наличие диоптрийной коррекции окуляра ПНВ.

Разрешающая способность

Для приборов ночного видения разрешение указывается в количестве видимых штрихов на миллиметр. При прочих равных эта величина полностью зависит от поколения, использованного в конструкции электронно-оптического преобразователя. Чем выше разрешение, тем более мелкие детали вы сможете увидеть на больших расстояниях.

Вес и габариты прибора

Эти характеристики крайне важны, особенно при длительном и активном использовании прибора. В особенности это касается прицелов, которые серьёзно увеличивают вес и габариты винтовки. Как всегда, приобретая более дорогое изделие, вы получите лучшее качество оптики и механики, а также хорошо оптимизированную инженерами конструкцию, которая будет обладать разумными габаритами.

Разновидности ПНВ и области применения

Монокуляры

Это простые и обычно наиболее доступные приборы ночного видения, которые своим внешним видом напоминают современную подзорную трубу. Область их применения очень широка. Это туризм, охота, ремонтные работы, охрана территорий и наблюдение за разными объектами.

Конструкция этих приборов подразумевает некую универсальность. Наблюдать можно просто с рук или со штатива. С помощью специальных кронштейнов компактные модели можно закрепить на каску или шлем, чтобы освободить руки. Специальный переходник позволяет установить монокулярный прибор перед простым оптическим прицелом винтовки, тем самым сделав его прицелом ночного видения.

Бинокли

Наблюдения двумя глазами имеют очевидные преимущества – это больший комфорт стереоскопического зрения и более широкий угол обозрения. Бинокли ночного видения используются обычно для наблюдения за удалёнными объектами и применяются, например, в охране. Интересным вариантом будет Yukon Tracker 3.5x40 RX. 

Очки

Очки закрепляются на голове наблюдателя и имеют увеличение 1х, то есть обеспечивают реальный масштаб изображения. Благодаря стереоскопическому эффекту подходят для наблюдения за близлежащими объектами и тактическим действиям. Применяются в ночной стрельбе по подсвеченным лазером целям, вождении наземного, морского и воздушного транспорта.

Прицелы

Прицелы ночного видения применяются охотниками для стрельбы по целям в ночное время. Конструктивно они представляют собой монокулярную трубу с установочными планками для винтовки. Но из-за высоких ударных нагрузок вследствие отдачи винтовки, требования к их конструкции серьёзно повышаются. В поле зрения прицелов находиться марка, выполняющая роль прицельной мушки. Обратить внимание стоит на Yukon Sentinel GS 2.5x60 и Yukon Sentinel 3x60.

Кроме того, для этих же целей принято использовать обычные монокулярные трубки ночного видения, которые установлены на входе (перед объективом) или выходе (за окуляром) обычного дневного прицела.

www.astromagazin.net

Тестируем первую российскую автомобильную систему ночного видения

Выйти из сумрака

Как это работает

НАЧНЕМ с того, что, хотя человеческий глаз нередко называют “самым совершенным оптическим инструментом”, видит он всего лишь тысячные доли от всего спектра оптического излучения. Вдобавок при освещении ниже 0,01 люкс (то есть в глубоких сумерках) мы способны видеть только крупные объекты, расположенные неподалеку, и не можем различать цвета.

Приборы ночного видения (ПНВ) работают в недоступном человеку инфракрасном диапазоне оптического излучения. Внешне они напоминают обычную камеру видеонаблюдения. Особый блок – электронно-оптический преобразователь – превращает эти невидимые волны в доступное глазу изображение, возникающее на экране монитора.

По принципу действия ПНВ (в том числе автомобильные) делятся на пассивные и активные. Первые еще называют тепловизорами – они распознают тепло, излучаемое предметами. Чем выше температура у объекта, тем ярче он выглядит на экране, особенно хорошо видны люди и животные. Впрочем, “картинка” у тепловизоров весьма специфичная – она напоминает черно-белый негатив.

Активные ПНВ выдают более привычное изображение. В отличие от тепловизоров они видят не собственное излучение предмета, а отраженные от него лучи инфракрасной подсветки. То есть дорога освещается ИК-фарами точно так же, как и обычными, а специальная видеокамера “видит” ее подобно глазу. Изображение на мониторе можно сравнить с черно-белой фотографией посредственного качества. Различать особо мелкие детали от систем ночного видения не требуется, главное – четко обозначить сам объект. Инфракрасные лучи невидимы, и даже включенные на полную мощность специальные фары не создают никаких помех встречным водителям.

Для подавляющего большинства автомобильных ПНВ предельной считается дальность 300 м. Увеличивать ее нет смысла – все равно на экране монитора пешеход будет отображаться в виде малоразличимой точки.

Редкая птица

ДОЛГОЕ время автомобильные системы ночного видения считались атрибутом лишь дорогих люксовых моделей. Теперь в московской фирме “Арсенал безопасности” разработан ПНВ, который можно установить практически на любой автомобиль – от “Жигулей” до “Мерседеса”. В частности, мы испытали опытный образец прибора, получившего название “Сова”, установленный на “Ладе” 8-й модели.

– Не обращайте внимания на торчащие провода и грубый крепеж, – предупредил директор фирмы и главный разработчик Игорь Литвиненко. – Система полностью работоспособна, но пока находится в стадии окончательной доводки и регулировки.

Самые важные детали ПНВ – два инфракрасных прожектора. Внешне они выглядят совершенно одинаково, но выполняют разные задачи: первый “заливает” пространство на 80 м перед автомобилем широким потоком инфракрасных лучей, а второй дает узкое направленное излучение, бьющее на 250 м.

Сами ИК-фары смотрятся весьма солидно – классической формы, в виде полушария, абсолютно черные, включая излучатель. Будь я владельцем брутального внедорожника, непременно установил бы их на “кенгурятник” – знакомые джиперы умерли бы от зависти. Инкассаторским машинам и другому спецтранспорту они бы тоже пришлись впору. Но легковым машинам эти прожекторы явно не по мерке. На тестовой “Ладе” фары крепятся к дуге на крыше а-ля джиперская “люстра”. Выглядит это, не спорю, внушительно – то ли измерительный прибор, то ли радар. Некоторые автомобили, проезжая мимо стоящей “восьмерки”, даже сбрасывали скорость. Но на свой хэтчбек гольф-класса я бы такое “украшение” не поставил.

Впрочем, по словам Литвиненко, для легковых автомобилей разрабатываются светодиодные прожекторы, которые будут встраиваться в бампер наподобие противотуманных фар.

Второй важный компонент системы – видеокамера, способная видеть инфракрасные лучи. Это модель одной из специализированных иностранных фирм. Камера относительно компактна – размером примерно со стандартный пластиковый стаканчик, но в данный момент она без корпуса, и поэтому в салоне автомобиля выглядит несколько чужеродно.

Еще один элемент – монитор. В момент испытаний использовался недорогой автомобильный телевизор марки “Videovox”. Но “Сова” может работать с большинством жидкокристаллических мониторов, которые есть на рынке, а также со штатными видеосистемами многих автомобилей. Главное условие – дисплей должен располагать аналоговым видеовходом. Этого для системы вполне достаточно. Сигнал с камеры через цифровой блок обработки изображений подается на вход монитора.

Помимо этого система ночного видения оснащена инфра красным фильтром, который устанавливается перед линзой объектива и убирает различные световые помех и, а в скором будущем дополнится еще и специальным цифровым устройством (тоже своего рода фильтром), которое сделает картинку на экране более четкой.

Как “Сова” спасла кошку

ОТЫСКАТЬ абсолютно неосвещенную улицу в Москве оказалось невозможно. Ради чистоты эксперимента мы отправились на совершенно темную грунтовку на дальней окраине столицы.

Было решено сравнить видимость при ближнем свете фар с изображением на экране “Совы”, полученным в тех же условиях. Пара человек из нашей компании взяли на себя роль “манекенов”.

Первая контрольная съемка на дистанции 50 м. А штатные фары у тестовой “восьмерки” довольно слабенькие… Это только наш фотокорреспондент, как и положено человеку его профессии, видит на таком расстоянии пешеходов в темной одежде. Я же, как ни напрягаюсь, различаю лишь смутные силуэты. Зато монитор ясно показывает две фигуры, а в придачу – все неровности дороги с ухабами и колдобинами. Просим наших помощников отойти на 100 м. Теперь они окончательно растворились в темноте. А вот “Сова” все так же отчетливо показывает и дорогу, и пешеходов. Не изменилась даже яркость изображения, только фигурки на экране стали поменьше. 150 м – как говорится, обзор нормальный. 200 м – фигурки заметно потускнели, но по-прежнему различимы. На таком расстоянии их бы не выхватил из кромешной темноты даже дальний свет фар автомобиля…

Неожиданно на экране показался маленький хвостатый силуэт. Кошка! Судя по размерам изображения, она вальяжно пересекала дорогу примерно в сотне метров от нас, но система показала ее совершенно отчетливо. Включаем дальний свет – где же она? Не видно! А вот монитор показал, как зверек проворно юркнул в кусты. Без ПНВ, если бы мы не стояли на месте, а ехали с приличной скоростью, у животного было мало шансов. Так что можно считать, что в данном случае “Сова” спасла кошку…

Одна из самых неприятных и рискованных ситуаций на ночной дороге – разъезд с автомобилем, который едет на встречу тебе. А на совершенно темной улице при этом водителю не видно ничего, за исключением двух ярких точек фар встречной машины. Дорога, ограждения, деревья и, главное, пешеходы, на несколько секунд пропадают из поля зрения. Особенно это опасно для людей, переходящих дорог у и наивно полагающих, что они хорошо видны в свете фар.

Находим большую асфальтовую площадку и выставляем два автомобиля метрах в 40 друг напротив друга, имитируя встречный разъезд. Рядом со “встречной” машиной стоят наши помощники, изображая пешеходов. Зажигаем ближний свет и… не видим ничего, кроме ярких световых пятен. Зато на экране “Совы” рядом с автомобилем четко различаются фигуры людей, да еще и железный забор за их спиной.

После завершения испытаний мы поинтересовались у авторов проекта сроками внедрения ПНВ в производство. Оказалось, об этом говорить еще рано – разработчики не способны самостоятельно наладить серийный выпуск этого устройства. Выполнить разовый заказ могут и сейчас, но цена такого единичного изделия окажется непомерно высокой, близкой к стоимости ПНВ зарубежного производства.

Системы от лидеров автопрома

Инфракрасные излучатели у “Mercedes” находятся во внутренних углах фар.

ИК-видеокамера седана из Штутгарта расположена около зеркала заднего вида.

ВПЕРВЫЕ серийно устанавливать приборы ночного видения на гражданские автомобили начали американцы – первопроходцем стал “Cadillac DeVille” выпуска 2000 года с системой “Night Vision” пассивного типа.

Современные машины оснащаются системами ночного видения обоих типов – и активными, и пассивными. Как правило, сами автопроизводители не разрабатывают ПНВ, а обращаются к признанным авторитетам в области высокотехнологичной электроники, например “Siemens VDO” или “Raytheon Systems Co.”, которые и изготавливают такие системы для ведущих автомобильных концернов.

В качестве примера можно назвать две компании – “Mercedes-Benz” и BMW, которые выпускают автомобили, оснащенные штатными ПНВ. Но подход к принципам работы этих устройств у них принципиально разный.

Мерседесовская система “Night View Assist”, которую мы испытали в тот же вечер, работает по активному принципу. Дорога освещается двумя инфракрасными прожекторами, встроенными в передние фары. ИК-видеокамера расположена в районе салонного зеркала заднего обзора. Информация выводится на ЖК-дисплей, размещенный на приборной панели, в виде черно-белой “картинки”. Поскольку прожекторы выхватывают из темноты абсолютно все объекты, а не только нагретые, изображение весьма реалистично: видны даже мелкие выбоины на асфальте.

Работает все замечательно, настораживает лишь то, что система “Night View Assist” явно считает себя умней владельца. Она позволяет себя включить, лишь когда, по ее мнению, станет достаточно темно. Следующее ограничение – инфракрасные прожекторы загораются только при движении на скорости выше 15 км/ч, этот пункт даже особо отмечен в прилагаемой инструкции. Кроме того, прибор бездействует при движении задним ходом. Видимо, у немецких разработчиков были какие-то причины для этих ограничений. Но работа отечественной “Совы” не зависит от режима движения и освещенности – она может быть задействована когда угодно, даже при выключенном зажигании – от автомобильного аккумулятора. По дальнобойности мерседесовская “Night View Assist” тоже несколько уступает российской разработке – примерно 150 м.

Пассивный прибор от компании BMW, который называется “Night Vision”, представляет собой тепловизор, видеокамера которого закреплена в нижней части переднего бампера. Дальность его работы составляет около 300 м. Система чутко улавливает разницу температур и отчетливо “рисует” живые объекты. Но с препятствиями на дороге дело обстоит хуже. Яму или камень, если они не отличаются температурой от асфальта, камера не видит. Зато система реагирует на скорость автомобиля и по мере ее возрастания увеличивает дальность обзора, а при повороте машины смещает “картинку” на экране в сторону движения.

Сказать, какая система лучше, – сложно. Соревнование активных и пассивных ПНВ рассудит время. Тепловизоры отчетливее “видят” пешеходов, а активные системы – неживые объекты. Специалисты считают, что оптимальным решением будет комбинирование обоих принципов работы. По всей видимости, такие приборы появятся на рынке в скором будущем.

Автор
Леонид ПАЩЕНКО
Издание
Клаксон №8 2007 год

www.motorpage.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *