В предыдущей статье мы уже писали о принципе работы прибора ночного видения, а сегодня нам хотелось бы поговорить о том, как устроен ПНВ, какие типы приборов существуют и как определиться с выбором, но обо всем по порядку.

Что такое ПНВ?

Прицелы для ночного видения — это небольшие по размеру приспособления, имеющие вид монокуляров. Они, как правило, устанавливаются на мобильном оборудовании, например на оружии, с целью облегчения прицельной стрельбы в темное время суток.

Несмотря на то что подобные изделия имеют простой внешний вид, внутри они более сложные. Так, прицелы ночного видения для охоты состоят из следующих рабочих элементов: объектива; ИК-осветителя (с инфракрасным излучением); элементов питания; электронно-оптического преобразователя (ЭОП); корпуса и окуляра.

Что такое ПНВ

Прицел ночного видения представляет собой оптический прибор, используемый для ведения прицельного огня из легкого стрелкового оружия в ночное время суток. Данные устройства могут быть как полностью ночными, так и иметь двойное (используются и днем, и ночью) и даже тройное назначение (применяются днем, при сумерках и ночью). Также подобное оборудование может быть представлено в виде насадок для стандартного телескопического прицела.

Само устройство обычно крепится прямо на верхнюю часть оружия в соответствии с осью ствола. Используют такой прицел во время оборонительного боя, для охраны объектов по периметру, в случае ведения снайперского огня из укрытия.

Как устроены приборы ночного видения?

Чтобы понять принцип работы ночного видение, важно понять, что такое свет. Свет – это лучистая энергия, воспринимаемая глазом. Свет передается волнами. Количество энергии световой волны называется «длиной волны»: чем короче длина волны, тем выше энергия света. Из всех видимых видов света наибольшей энергией обладает фиолетовый свет, а наименьшей — красный. Почти видимым светом также можно считать спектр инфракрасного цвета.

Инфракрасный свет – только часть спектра видимого излучения (невидимого невооруженным человеческим глазом).

Инфракрасный свет бывает трех категорий:

  • Ближняя инфракрасная часть спектра – наиболее близкий к видимому свету, длина волны этого вида IR составляет 0.7 — 1.3 микрон или 700 — 1 300 миллиардная часть метра.
  • Средняя инфракрасная часть спектра с длиной волны в пределах от 1.3 до 3 микрон. Первые две категории инфракрасного света используют в большинстве электронных устройств ночного видения, а также в системах дистанционного управления.
  • Инфра тепловой свет занимает большую часть инфракрасного спектра, длина волны которого достигает от 3 микрон до свыше 30 микрон.

Основное отличие между инфратепловым светом и двумя другими состоит в том, что инфратепловой свет производится самим объектом, а не отражается от него, как в первых двух случаях. Инфракрасный свет излучается объектом за счет его атомного строения.

устройство прибора ночного видения

 

Немного физики для лучшего понимания

Атомы находятся в постоянном движении. Они постоянно вибрируют, двигаются и вращаются. Твердые частицы всегда находятся в движении! Атомы могут принимать различные возбужденные состояния, проще говоря, они обладают разной активностью. Если атом получает слишком много энергии, то он покидает так называемый энергетический уровень основного состояния и переходит на возбужденный уровень. Уровень возбужденности зависит от количества энергии, примененной к атому. Выступать в качестве энергии может температура, свет или электричество.

Атом состоит из ядра (содержащий протоны и нейтроны) и электронного облака. Электроны движутся в этом облаке, как ядра во многих различных орбитах. Хотя некоторые ученые считают эти орбиты всего навсего различными энергетическими уровнями атома. Таким образом получается, что при воздействии на атом, некоторые его электроны из более низкой орбиты переходят на более высокий энергетический уровень, отдаляясь от ядра.

Как только электрон переходит на более высокий энергетический уровень, он пытается вновь вернуться к своему основному состоянию. В результате такого процесса электрон выпускает свою энергию в качестве фотона — частицы света. Возбужденные электроны обладают большей энергией, чем расслабленный электрон. Освобожденный фотон имеют свою определенную длину волны (цвет), которая зависит от состояния энергии электрона, когда происходит освобождение фотона.

Все живое на Земле использует энергию, как и некоторые неодушевленные объекты, такие как двигатели и ракеты. В результате употребления энергии вырабатывается тепло. Тепло, в свою очередь, заставляет атомы в объекте излучать фотоны в тепловом инфракрасном спектре. Чем горячее объект, тем короче длина волны инфракрасного фотона. Некоторые горячие объекты способны даже излучать фотоны в видимом спектре, от красного, оранжевого, желтого, синего и до белого цветов.

На что важно обратить внимание при выборе ПНВ

Сигнал/шум. Подбирая для себя прибор ночного видения, обратите внимание на такую важную опцию, как сигнал/шум (S/N). Данная величина позволит наблюдать за намеченным объектом при плохой освещенности местности и без искажения картинки. В самых современных моделях эта величина устанавливается по шкале от 3,5 и до 36. В идеале следует подбирать модели, у которых этот показатель не менее 20.

Разрешение. Как правило, оно указывается в количестве пар на миллиметр (lp/mm), и именно от него зависит контрастность и частота передаваемого изображения. Например, качественную картинку способен передать цифровой прицел ночного видения с разрешением от 30 и до 70 lp/mm.

Светочувствительность – уровень светочувствительности измеряется в чА/lm. Данная характеристика определяет конкретную зависимость установленных в устройстве числовых параметров от реальной экспозиции.

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.

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.

Ну и не стоит забывать о фундоментальных различиях между ПНВ — речь идёт о поколениях!

Поколения приборов ночного видения

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

  •  1 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.1 поколение пнв

    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.

  • 1+ 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.

    1+ поколение пнв

    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.

  • 2 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.

    2 поколение пнв

  • 2+ 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.

    2+ поколение пнв

    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+ 3×50.

  • 3 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.3 поколение пнв

    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.

 

Оставить комментарий

Ваш Email не будет публиковаться