Приборы ночного видения: как работают и из чего состоят

Как работает зрение человека в темноте

Качество зрения человека в темноте резко ухудшается, но мы все еще можем различать объекты и даже некоторые цвета. За это отвечают специальные светочувствительные рецепторы — «палочки». Они в большом количестве расположены за сетчаткой глаза. Эти рецепторы обнаруживают световые сигналы и «подсвечивают» окружающую среду.

Наше зрение уникально своей универсальностью. В темноте у нас имеются свои особенности и недостатки:

• Период адаптации. Мы не сразу начинаем различать объекты в темноте и очень ограничены количеством света. Палочкам требуется время, чтобы начать собирать свет и передавать сигнал в мозг.
• Монохромный режим. Палочки не различают цвета и именно поэтому в темноте мы видим мир в оттенках серого.

Как устроены приборы ночного видения (ПНВ)

ПНВ отчасти используют тот же принцип сбора и преобразования доступного света, что и человеческое зрение, но на значительно более продвинутом уровне. Эти устройства работают на основе принципов усиления слабых световых сигналов и преобразования инфракрасного излучения.

Чтобы лучше понять, как работает прибор ночного видения, нужно рассмотреть из чего он состоит. Эти устройства состоят из нескольких компонентов, взаимодействующих между собой.

Фоточувствительные матрицы

Основная часть  приборов ночного видения, которая отвечает за качество получаемой картинки. Бывает двух видов: ксеноновыми и микроболометрическими.

• Ксеноновые матрицы. Для усиления слабых световых сигналов используются фотоэлектронные умножители. Обычно работают в инфракрасном спектре и позволяют видеть тепловое излучение объектов. Обеспечивают высокую чувствительность и разрешение.
• Микроболометрические матрицы. В большинстве своем применяются в тепловизорах. Позволяют отслеживать изменение температуры объектов. Состоят из множества микроэлементов, которые реагируют на инфракрасное излучение. Они обеспечивают хорошее тепловое разрешение и могут быть использованы для наблюдения объектов в полной темноте.

Оптические системы

Оптические системы повышают технические возможности приборов ночного видения и позволяют собирать и фокусировать больше света. Они включают в себя линзы, объективы и зеркала, которые направляют световые сигналы на фоточувствительные устройства.

Электроника и усилители света

Компоненты и технологии, позволяющие обрабатывать и усиливать сигналы, полученные от светочувствительных матриц и оптических систем. Сюда могут входить усилители света и системы обработки сигналов. К дополнительным функциям можно отнести устройства улучшения яркости и контраста, запись фото и видео.

Где применяются ПНВ

Прибор ночного видения — это не только оборудование для военных действий и проведения операций силами специального назначения. Мы сталкиваемся с ними каждый день.

Безопасность на дорогах

Камеры с ночным видением нередко устанавливаются в мультимедийную систему автомобиля и позволяют выводить на экран картинку во время движения. Это позволяет заранее обнаружить пешеходов, животных и другие объекты на дороге и избежать дорожно-транспортного происшествия.

Камеры наружного наблюдения

Камеры, с возможностью видеть в темноте нашли применение в системах видеонаблюдения и обеспечения безопасности вверенной им территории. Они позволяют обнаруживать нежелательную активность и включать видеозапись для фиксации возможных правонарушений.

Охота и наблюдение за дикой природой

Зоологи, другие виды специалистов и охотники нередко применяют приборы ночного видения для наблюдения за активностью диких животных в ночное время суток.

*на правах рекламы