Прилади нічного бачення: як працюють та з чого складаються

Як працює зір людини у темряві

Якість зору людини у темряві різко погіршується, але ми все ще можемо розрізняти об’єкти та навіть деякі кольори. За це відповідають спеціальні світлочутливі рецептори – палички. Вони у великій кількості розташовані за сітківкою ока. Ці рецептори виявляють світлові сигнали та “підсвічують” навколишнє середовище.

Наш зір унікальний своєю універсальністю. У темряві ми маємо свої особливості та недоліки:

• Період адаптації. Ми не відразу починаємо розрізняти об’єкти в темряві та дуже обмежені кількістю світла. Паличкам потрібен час, щоб почати збирати світло та передавати сигнал у мозок.
• Монохромний режим. Палички не розрізняють кольори й саме тому у темряві ми бачимо світ у відтінках сірого.

Як влаштовані прилади нічного бачення (ПНБ)

ПНБ частково використовують той самий принцип збирання та перетворення доступного світла, що і людський зір, але на значно більш просунутому рівні. Ці пристрої працюють на основі принципів посилення слабких світлових сигналів та перетворення інфрачервоного випромінювання.

Щоб краще зрозуміти, як працює прилад нічного бачення, потрібно розглянути, з чого він складається. Ці пристрої складаються з кількох компонентів, що взаємодіють між собою.

Фоточутливі матриці

Основна частина приладів нічного бачення, яка відповідає за якість одержуваної картинки. Буває двох видів: ксеноновими та мікроболометричними.

• Ксенонові матриці. Для посилення слабких світлових сигналів використовуються фотоелектронні помножувачі. Зазвичай працюють в інфрачервоному спектрі та дозволяють бачити теплове випромінювання об’єктів. Забезпечують високу чутливість та дозвіл.
• Мікроболометричні матриці. Здебільшого застосовуються в тепловізорах. Дозволяють відстежувати зміну температури об’єктів. Складаються з багатьох мікроелементів, які реагують на інфрачервоне випромінювання. Вони забезпечують хороший тепловий дозвіл та можуть бути використані для спостереження об’єктів у повній темряві.

Оптичні системи

Оптичні системи підвищують технічні можливості приладів нічного бачення та дозволяють збирати та фокусувати більше світла. Вони включають лінзи, об’єктиви і дзеркала, які направляють світлові сигнали на фоточутливі пристрої.

Електроніка та підсилювачі світла

Компоненти та технології, що дозволяють обробляти та посилювати сигнали, отримані від світлочутливих матриць та оптичних систем. Сюди можуть входити підсилювачі світла та системи обробки сигналів. Додаткових функцій можна віднести пристрої покращення яскравості та контрасту, запис фото та відео.

Де застосовуються ПНБ

Прилад нічного бачення — це обладнання для військових дій і проведення операцій силами спеціального призначення. Ми стикаємося з ними щодня.

Безпека на дорогах

Камери з нічним баченням нерідко встановлюються в мультимедійну систему автомобіля та дозволяють виводити на екран картинку під час руху. Це дозволяє заздалегідь виявити пішоходів, тварин та інші об’єкти на дорозі та уникнути дорожньо-транспортної пригоди.

Камери зовнішнього спостереження

Камери з можливістю бачити в темряві знайшли застосування в системах відеоспостереження та забезпечення безпеки довіреної ним території. Вони дозволяють виявляти небажану активність та включати відеозапис для фіксації можливих правопорушень.

Полювання та спостереження за дикою природою

Зоологи, інші види фахівців та мисливці нерідко застосовують прилади нічного бачення для спостереження за активністю диких тварин у нічний час.

*на правах реклами