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.