Приборы ночного видения

Монокуляры ночного видения (МНВ)

Имеют один (моно) канал усиления света, включающий в себя один объектив, один ЭОП и один окуляр. Объектив создает изображение наблюдаемого объекта на фотокатоде ЭОП; ЭОП усиливает яркость этого изображения, и оно уже рассматривается через окуляр одним глазом, как через лупу. Ускоряющее напряжение на ЭОП подается от блока питания, расположенного в корпусе прибора. В качестве источника питания обычно используются одна или две батарейки общим напряжением 3 В (вольта). Встречаются модели, где в качестве источника питания применяется пьезоэлектрический преобразователь и не требуются батарейки.

Такие ПНВ имеют встроенный в корпус или съемный ИК-осветитель. Наиболее распространенными в продаже, ввиду их невысокой стоимости (150-200$), являются монокуляры на базе ЭОП 1-го поколения. Из-за невысокого коэффициента усиления света эти приборы весьма критичны к светосиле используемой оптики, и поэтому их увеличение обычно не больше 2-4х. Использование в таких ПНВ больших дорогих объективов нецелесообразно, так как это приведет к значительному увеличению массы, габаритов и стоимости, а из-за ограниченных возможностей самого ЭОП 1-го поколения не удастся существенно увеличить дальность наблюдения и четкость изображения - оно все равно будет размыто по краям. Обычно используются объективы с относительным отверстием 1:1,5-1:2, фокусным расстоянием от 30 до 100 мм.

Монокуляры на ЭОП 1-го поколения можно использовать в вечернее и ночное время суток при освещенности не ниже 0,05 люкс (1/4 Луны).

Дальность опознавания фигуры человека (направление вытянутой руки, голова) при этом составит от 100 до 300 метров, а дальность обнаружения (наличия) той же фигуры человека - от 400 до 800 м. При более низкой освещенности необходимо использовать ИК-осветитель, который в зависимости от мощности обеспечит дистанцию наблюдения 100-150 метров на ровной местности. В некоторых случаях использовать ИК-осветитель нецелесообразно, например в лиственном лесу, так как его свет, отраженный от кустарника и веток деревьев, засветит всю панораму и дальность видения может составить всего несколько метров.

Монокуляры ночного видения с ЭОП 1-го поколения являются наиболее дешевыми, тем не менее, успешно решающими поставленные задачи ночного наблюдения и в связи с этим пользующимися большим спросом у различных категорий пользователей. Основными потребителями монокуляров являются туристы, охотники, рыболовы, спелеологи, водители малых судов. Они также широко применяются для спасательных работ, охраны объектов, исследований живой природы. С помощью специальных адаптеров некоторые модели монокуляров можно совместить с фото- и видеокамерами для проведения ночной съемки.

Для решения более сложных задач в монокулярах ночного видения используются ЭОП поколений 2, 2+ и 3.

Очки ночного видения

Отличительной особенностью очков НВ является наличие специальной маски, закрепляемой на голове наблюдателя и позволяющей оставлять руки свободными для выполнения других задач. Прибор НВ соединен с маской специальным кронштейном. Кронштейн позволяет зафиксировать ПНВ в двух положениях: в рабочем - окуляры ПНВ располагаются напротив зрачков наблюдателя, в нерабочем - ПНВ откидывается вверх, позволяя вести наблюдение невооруженным глазом. Как правило, очки НВ не имеют увеличения, то есть их увеличение равно единице, что позволяет оценивать расстояния в реальном масштабе, легче ориентироваться на пересеченной местности или в помещении, передвигаться и даже управлять транспортом.

Так как очки НВ крепятся на голове наблюдателя, то к габаритам и массе использующихся в них ПНВ предъявляются особые требования. Чем они легче и компактнее, тем удобнее пользоваться таким прибором. В качестве ПНВ в очках НВ чаще используются особо компактные бинокли НВ на ЭОП 1-го поколения. В некоторых не очень ответственных случаях бывает достаточно использовать вместо бинокля монокуляр НВ, экономя значительную часть стоимости очков НВ, хотя называется такая конструкция «очками» скорее условно. Для особо важных задач в очках НВ применяются монокуляры НВ на ЭОП поколения 2+ или 3 с бинокулярной насадкой.

Все ПНВ, как монокуляры так и бинокли, комплектуются специальными крышками, закрывающими объектив и предохраняющими его от загрязнения и механических повреждений. Кроме того, эти крышки выполняют роль диафрагмы при предпродажной проверке работоспособности прибора. ПНВ предназначены для использования в темное время суток, а их приобретение происходит, как правило, днем, и не в каждой торговой точке имеется достаточно затемненное помещение, чтобы можно было включить прибор с открытым объективом. Для этого в крышках проделаны маленькие отверстия или вставлены специальные светофильтры, чтобы ограничить количество света, падающего на объектив. Включив ПНВ при дневном свете с надетыми крышками и передав его покупателю для проверки, необходимо внимательно следить, чтобы тот их нечаянно не снял. Необходимо помнить, что после выключения питания ЭОП 1-го поколения (индикатор включения питания, как правило, зеленый светодиод, погас) на блоке питания еще в течение нескольких минут сохраняется напряжение и нельзя снимать крышку до тех пор, пока экран ЭОП полностью не погаснет. А вот то, что на блоке питания после его выключения в течение нескольких минут (при работе ночью это время может составить от 5 до 20 минут в зависимости от освещенности) хотя и постепенно снижается, но сохраняется напряжение, является весьма положительным моментом - это позволяет значительно увеличить время работы прибора от одного комплекта батарей (или одной батареи, в зависимости от модификации прибора). Вы можете включить прибор на 20-30 секунд, а затем выключить и еще некоторое время вести наблюдение, хотя батарея отключена: ресурс работы батарей увеличивается в несколько раз.

ПНВ: прицелы

Прицелы ночного видения составляют особую категорию, так как предназначены не только для наблюдения за объектом в темное время суток, но и для ведения прицельной стрельбы. Прицелы закрепляются на оружии с помощью кронштейнов. Способы крепления ночных прицелов не отличаются от крепления дневных оптических прицелов, только из-за их большей массы кронштейны должны быть более массивными и прочными.

Прицелы НВ имеют в поле зрения специальную метку («марку»), по которой наводят оружие на цель. Марка может быть разной конфигурации в виде светящейся точки, «птички» или креста. Яркость марки регулируется, чтобы ее можно было легко различить на фоне цели, но чтобы она не была слишком яркой и не мешала наблюдению. Для совмещения марки с линией прицеливания прицел имеет механизм выверки. Вращение маховиков механизма выверки на один щелчок приводит к перемещению прицельной марки по горизонтали или по вертикали на определенный угол, величина которого указывается в технических характеристиках прицела. В связи с большими ударными нагрузками, возникающими в момент выстрела, к ЭОП и всей конструкции прицела предъявляются повышенные по сравнению с другими ПНВ требования по ударной прочности и устойчивости. Все детали конструкции прицела должны быть надежно закреплены, прицельная марка не должна сбиваться после выстрела. В то же время прицел не должен быть тяжелым и неудобным при эксплуатации, поэтому корпуса изготавливают из высокопрочных легких сплавов. Повышенные требования предъявляются и к герметичности прицела - он должен быть защищен от дождя, снега, пыли, сохранять работоспособность при низких температурах. Ночные охотничьи прицелы имеют штатную подсветку мощностью 15-20 мВт и дальностью действия 70-120 м. У некоторых моделей на корпусе имеются крепежные планки, позволяющие установить дополнительный мощный ИК-фонарь, лазерный целеуказатель или направленный микрофон.

Наиболее распространены охотничьи прицелы с ЭОП 1-го поколения. Они позволяют вести эффективное наблюдение и стрельбу на дистанции 150-200 метров. В последние годы повысился спрос и растет предложение на ночные охотничьи прицелы с ЭОП поколения 2+, имеющие более резкое и контрастное изображение по всему полю зрения и позволяющие значительно увеличить эффективную дальность наблюдения и стрельбы в условиях более низкой освещенности, чем прицелы на базе ЭОП 1-го поколения. ЭОП 3-го поколения в охотничьих прицелах пока еще достаточно редки из-за высокой стоимости, некоторые производители ставят их на свои изделия как опцию по индивидуальному заказу.

Цифровые ночные приборы

Цифровые ПНВ используют вместо традиционных ЭОП высокочувствительные ПЗС-матрицы.

ПЗС-матрица (аббревиатура по первым буквам в названии «Прибор с Зарядовой Связью») - твердотельное светочувствительное электронное устройство. Поступившие в объектив лучи света, отраженные от наблюдаемого объекта, попадают на светочувствительную поверхность элементов ПЗС-матрицы, преобразующих энергию фотонов в электрический заряд, который затем считывается, усиливается, преобразуется и передается на миниатюрный дисплей. Изображение на дисплее рассматривается глазом через окуляр (работающий как лупа). ПЗС-матрицы имеют ряд характеристик, которые выгодно отличают их от электронно-оптических преобразователей - высокая светочувствительность, малые габариты, низкое энергопотребление, одинаковая четкость и резкость изображения по всему полю зрения, надежность и долговечность эксплуатации. Кроме того, при тождественности качественных характеристик приборы ночного видения на основе ПЗС-матрицы стоят намного дешевле аналогичных приборов на основе ЭОП 2-го и последующих поколений ввиду меньших затрат на их выпуск. Цифровые приборы ночного видения могут безопасно работать в дневное время суток, не боятся интенсивных источников освещения, которые могут повредить прибор ночного видения на ЭОП. Эта особенность делает рабочий ресурс цифровых ПНВ практически неограниченным. Через встроенный видеовыход имеется возможность передавать изображение на внешний монитор, а также осуществлять видеозапись. В свете приведенных характеристик следует отметить несомненную перспективность развития и усовершенствования цифровых технологий в приборах ночного видения.

Но есть и недостатки. Дело в том, что для на блюдения на достаточно больших дистанциях обычное ночное время необходимо использовал специальные высокочувствительные в ИК-обласп матрицы, которые стоят немалых денег. Если же использовать более дешевые варианты, то необходим мощный встроенный ИК-осветитель, значительно мощнее, чем в обычных ПНВ, а для обеспечения автономного питания прибора - мощный источник питания. Как правило, это не одна или две обычных батарейки, а значит, происходит увеличение массы и габаритов прибора.

Дмитрий Владимиров
Фото: Андрей Угаров
Охота и Рыбалка - XXI век 1(57) - 2008