Прилади нічного бачення. Загальна інформація

Прилади нічного бачення або ПНВ — це прилади, що працюють на загальному принципі багаторазового посилення світла і яскравості видимого і близького інфрачервоного діапазонів спектра випромінювань. ПНВ фактично дублюють свої «денні» аналоги по влаштуванню, володіючи об'єктивом, центральною трубкою і окуляром, але є принципова різниця. У центральній трубці знаходиться «серце» будь-якого ПНВ — електронно-оптичний перетворювач. Саме він відповідає за перетворення фотонів у електрони і далі у видиме людині зображення. Принцип роботи полягає в наступному: відбитий від об'єкта спостереження світ через об'єктив створює зображення на вході (катоді) ЕОП, яке способом посилюється, збільшуючи яскравість, контрастність, чіткість і проектується в жовто-зеленому або білому світлі на вихідному екрані електронно-оптичного перетворювача, а потім передається за допомогою окуляра на око спостерігача.
Існує кілька типів ПНВ: Приціли, Біноклі, Монокуляри та Окуляри. Всі вони переслідують різні цілі і застосовуються в різних ситуаціях, але одне їх об'єднує наявність ЕОП. Як вже було зазначено раніше, від його ефективності залежить якість отриманого зображення і ефективність приладу в цілому. Ефективність ПНВ визначається технічно, з допомогою поколінь. Виділяють 3 основних покоління( I, II, III) і 2 проміжних (I+ II+). Часто наводяться більш великі градації поколінь, але по суті, це скоріше слугує рекламним цілям, ніж є реальним відображенням серйозних відмінностей. Наведемо загальну характеристику цих поколінь.

Електронно-оптичний перетворювач Покоління I:

ЕОП цього покоління мають вакуумну скляну колбу з чутливістю фотокатода 120-250 мА/лм. Посилення світла становить примерно120—900, роздільна здатність в центрі 25-35 штр/мм

Відмітна особливість даного типу ЕОП в тому, що чітке зображення доступно тільки в центрі, з спотвореннями і меншим дозволом по краях. Припустимо велика кількість точок по краях, так і в центрі. Скляний ЕОП не здатний протистояти сильній віддачі, тому приціли з цими перетворювачами мають обмеження по потужності боєприпасу зброї, на якому він буде встановлюватися. Ще однією особливістю є те, що якщо в поле зору потрапляють яскраві джерела світла, наприклад, ліхтарі, світлові вікна або, тим більше, денний світло - відбувається засвічування всього зображення, що перешкоджає і навіть повністю виключає можливість спостереження, приводячи прилад в непридатність. Зараз це найбільш доступні за ціною прилади на ринку, однак купуючи їх, Ви ризикуєте не отримати бажаного результату в якості одержуваного зображення.

Електронно-оптичний перетворювач Покоління I+:

ЕОП цього покоління мають вже метало-керамічний перетворювач з чутливістю фотокатода 200 -300 мА/лм. Посилення світла доведено до 1200 і більше, дозвіл по всьому зображенню доходить до 35-45 штр/мм

Відмінною рисою даного типу ЕОП є чітке зображення не тільки в центрі, але по всьому зображенню. Т. к. матеріал перетворювача більше не скло, він не так чутливий до ударних навантаження і дозволяє застосовувати приціл 1+ покоління практично на будь-якому зброю. Посилення світла вже є достатнім для застосування приладу в складних умовах освітлення, але якщо освітленість середовища не висока, то картинка все ж залишає бажати кращого. Як правило чорні точки відсутні, або є в невеликій кількості. В даний час, прилади на базі цього ЕОП і є те саме заповітне ціна-якість.

Електронно-оптичний перетворювач Покоління II:

ЕОП цього покоління мають метало-керамічний перетворювач з чутливістю фотокатода 240 - 400 мА/лм, але, як правило, не менше 350. Посилення світла становить 20000-40000, дозвіл 32-56 штр/мм, у середньому близько 50.

Відмінною особливістю даного ЕОП є підвищений ресурс — до 3000 годин роботи і більш досконалий пристрій з микроканальной пластиною. За рахунок цієї пластини і було досягнуто таке серйозне посилення світла. Приціли на цьому перетворювачі так само, як і прилади 1+ не мають особливих обмежень по віддачі. Серйозне посилення світла дозволяє використовувати прилад в умовах відсутності джерел освітлення. Зараз приціли цього покоління не так дороги, як раніше, тому якщо Ви хочете отримати серйозний прилад за відносно невеликі гроші.

Електронно-оптичний перетворювач II Покоління+:

ЕОП цього покоління мають метало-керамічний перетворювач з чутливістю фотокатода 240 - 400 мА/лм, але, як правило, не менше 350. Посилення світла становить 25000-50000, дозвіл 38-70 штр/мм

По суті ці ЕОП є похідними від покоління 2, їх відрізняє більш тонка микроканальная пластина, в якій розподіл електронів відбувається більш інтенсивно, за рахунок чого були поліпшені деякі можливості перетворювача і знижені його масо-габаритні характеристики. Прилади покоління 2+ практично повністю замінили покоління 2 і зараз зустрічаються в основному тільки вони. У цих приладах ще краще йде справа з застосуванням в умовах відсутності джерел світла, можливе використання навіть без ІЧ-підсвітки. Зараз приціли цього покоління не так дороги, як раніше, тому якщо Ви хочете отримати серйозний прилад за відносно невеликі гроші.

Електронно-оптичний перетворювач Покоління III:

ЕОП покоління 3 побудовані на основі напівпровідникового матеріалу — арсеніду галія. Чутливість фотокатода досягає 900-1600 мА/лм. Посилення світла досягає 60000-100000 раз, дозвіл доведено до 50-78 штр/мм

Відмінною особливістю є поліпшення всіх характеристик ЕОП, а так само продовження ресурсу до 10000 годин роботи, що більш, ніж в 3 рази перевищує такий показник у 2/2+ покоління. Прилади на базі ЕОП покоління 3 відмінно працюють в умовах досить низької освітленості. Картинка чітка, яскрава і контрастна. Не критичний до віддачі зброї. Єдиний недолік-відсутність захисту від бокових засвіток, тому використовувати ці прилади в міських умовах потрібно обережно. Сьогодні прилади на цьому ЕОП є найдорожчими, але якщо Ви звернете на них увагу — отримаєте характеристики, якими користуються військові і сили спеціального призначення.

Цифрові ПНВ

Ну й у висновку слід розповісти, що існують прилади нового покоління, виробництво яких більш технологічно, а ефективність не сильно гірше, ніж у стандартних ПНВ. Це цифрові ПНВ, в основі яких застосовуються не ЕОП, а ПЗС( прилад із зарядовим зв'язком) матриці. Они имеют отличные характеристики по усилению света, до 60000 раз, куда более дешевы в производстве, нежели ЭОП, не боятся засветок и могут быть использованы в дневное время суток без каких либо ограничений. Так же они имеют ряд преимуществ, которыми обладают все современные цифровые приборы, а именно: возможность записи изображения, хранение информации и возможность их передачи, а так же различный функционал, который легко программировать под нужды пользователей, например встроенные электронные часы, различная выводимая информация на дисплее и многое другое. Здатні витримати серйозну віддачу і складні метеоумови. Недоліком є необхідність у великому кол-ве елементів живлення і, на великих дистанціях, потужних ІЧ-підсвічуваннях, чутливих в інфрачервоному діапазоні спектра матриці. Так чи інакше, сьогодні прилади, побудовані на ПЗС матриці набирають обертів, ціни на них навіть нижче, ніж на ПНВ з ЕОП схожих характеристик.