Наиболее информативный орган восприятия человеком внешнего мира — это зрение, которое является совершенным оптическим и биологическим инструментом. К сожалению, зрение имеет ограниченную спектральную чувствительность. Из широкого диапазона спектра оптического излучения (от 0,001 до 1000 мкм) глаз воспринимает очень узкую область — от 400 до 750 нм [1]. На помощь глазу пришла современная фотоэлектроника, позволяющая создавать устройства, способные обнаруживать, усиливать и визуализировать невидимое для человеческого глаза излучение. Помогая «видеть» в принципиально невидимом ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне, а также многократно увеличивая яркость ночного изображения. Эти устройства дают своим владельцам неоценимое преимущество при проведении боевых, поисково-спасательных и других специальных мероприятий [2].
В настоящее время существует два основных типа приборов, помогающих видеть в темноте: приборы ночного видения и тепловизоры. Эти устройства различаются принципом действия, четкостью и улучшением изображения, которое они создают, а также эффективным расстоянием, на котором они могут работать [2]. Кроме того, из-за особенностей способа захвата изображения эти устройства могут работать не во всех условиях, и на это важно обращать особое внимание при проведении различных мероприятий.
Эта статья поможет принять взвешенное решение о выборе прибора ночного видения с учетом различных факторов.
Чтобы лучше понять преимущества и недостатки приборов ночного видения, важно понять принцип их работы.
Рассмотрим принцип действия приборов ночного видения. Усиление изображения — основа ночного видения, оно представляет собой сложное преобразование частиц энергии, происходящее внутри вакуумной лампы [3]. В мире ночного видения слово «поколение» (Gen) относится к крупным достижениям в области технологий. Чем новее поколение, тем сложнее технология, примененная в приборе ночного видения. Рассмотрим подробнее.
Нулевое поколение (Gen 0). Преобразователям изображений требовался источник инфракрасного света для освещения цели. Эти преобразователи изображения, известные как Gen 0, произошли от трубки преобразователя изображений RCA [2]. В преобразователе изображений Gen 0 использовался фотокатод S-1. Катод С-1 (AgOC) не обладает большой квантовой эффективностью, способен обеспечивать изображение с помощью инфракрасного (ИК) осветителя. Процесс усиления изображения в этом поколении был довольно простым. Отраженный свет ИК-осветителя попадал в трубку, и фотокатод преобразовывал свет в электроны. Электронные элементы фокусировали эти электроны и ускоряли их. Такое ускорение электронов не дало большого усиления и вызвало искажение изображения. Кроме того, срок службы ламп очень маленький. Существует еще один очень важный недостаток: свет, испускаемый ИК-осветителем, легко отследить. Из-за этого данная технология не используется военными.