Видение будущего

Сейчас самыми современными считаются приборы поколения 3+, усиливающие свет в 80 тысяч раз, и совсем свеженькоецифровое поколение», работающее уже по другому принципу — вместо ЭОПа в нём используют матрицу, чувствительную к ИК-излучению(правда, в полной темноте без ИК-подсветки они работать не могут). Военным и охотникам теперь предлагаются изделия на любой вкус — не тольконочные очки» и прицелы, но и специальные насадки на обычнуюоптику». Были бы деньги…

Слева — ПНВ 3-го поколенияВулкан» 8XGen 3 с восьмикратным увеличением, справа — цифровая насадка на оптический прицелПульсар Форвард» DFA75

За 90 летночное зрение» сделало огромный скачок вперёд. Осталось только дождаться мечты фантастов — обычных с виду очков, которые позволяют видеть в полной тьме.

Впрочем, есть и другие варианты научить видеть человека ночью. В 2015 году британские учёные поставили любопытный эксперимент: в глаза подопытного вводился препарат хлорин е6(или СЕ6), который обычно применяется для лечениякуриной слепоты». Через час наступалопрозрение»: человек получал способность видеть в темноте на дистанции до 50 метров. Правда, ненадолго.

Так за чем же будущее? За электроникой — или биотехнологиями?

Как преобразовать инфракрасный луч в видимый свет или увидеть невидимое?

После того, как мы создали область инфракрасного освещения, возникает вопрос: как обнаружить отразившиеся от цели ИК лучи, если мы не видим их глазами? Для этого понадобится устройство под названием электронно-оптический преобразователь (ЭОП). ЭОП выполняет с инфракрасным светом следующие действия:

На сегодня уже сменилось несколько поколений конструкций ЭОПов. Каждое следующее поколение дает все более качественную картинку, но цена также существенно повышается, что связано с использованием все более сложных и дорогих компонентов в конструкции. В то же время, даже преобразователи первого поколения создают вполне приемлемое по качеству изображение, подходящее для решения многих задач.

Как подсветить цель инфракрасным лучом?

Здесь также существуют две основные схемы. Первая предполагает, что для подсвечивания применяют лазер или светодиод, которые пускают инфракрасный свет с невидимой обычному глазу длиной волны. Лазер генерирует очень узкий луч, кроме того, такой ИК осветитель работает в режиме коротких импульсов, что делает подсветку заметно менее обнаружимой.

Такие схемы довольно компактны, но подсвечивают местность лишь в пределах довольно узкого конуса. Обзор у подобной схемы невелик, поэтому обнаруживать цели на фоне пейзажа будет сложнее. Подходят такие устройства лучше для отслеживания тех целей, которые уже удалось обнаружить.

Гораздо более широкого поля зрения можно добиться, если взять для подсвечивания целей инфракрасный прожектор. У этого устройства лампа помещена в конус рефлектора, а апертуру конуса закрывает линза из материала, отсекающего все волны, кроме инфракрасного излучения. Такой прожектор освещает окрестности широким конусом, поэтому создается достаточное поле зрения. Дальность, на которой можно заметить цель и различить ее на фоне пейзажа, зависит от мощности лампы и может доходить до полукилометра у лучших заводских образцов.

Вебкамера – основа для видения в инфракрасном свете

Для того, чтобы сделать устройство для ночного видения нужна обычная вебкамера, которую требуется немного доработать, удалив из нее инфракрасную линзу. В результате камера начнет пропускать инфракрасное излучение. Для подсветки используем инфракрасный фонарик. В видео автор ролика упоминает мощность фонарика, но в комментарии он сообщает о своей ошибке, когда он называет его мощность. На самом деле мощность его 3 ватта. Инфракрасный фильтр прозрачный, он стоит на линзе камеры. После сборки вебкамеры без фильтра можно смотреть ночные виды, но только с использованием такого фонаря.

Обратите внимание:  Как сделать своими руками большой киндер сюрприз?

Далее смотрите, как работает эта камера, которая сделана своими руками, с подсветкой с помощью телевизионного пульта. С пультом инфракрасное освещение работает только на близком расстоянии, но например, для лестничной площадки его будет достаточно.

Оптика / ПНВ

Мы сегодня не будем касаться средневекового алхимического метода, чтобы изготовить прибор ночного видения своими руками. Это конечно просто, если дома имеются серная кислота и немного хлорида олова, но нам представляется несколько опасным подобный подход. Поэтому план работы на сегодня такой: обсуждаем кратко принцип действия прибора ночного видения, расскажем из чего его можно собрать, если на месте не сидится, быть может, сделаем краткий экскурс на тему, чего там имеется в магазине из данной области.

Устройство прибора ночного видения включает:

  1. Преобразователь инфракрасного излучения в видеосигнал.
  2. Подобие окуляра, которое бы могло сигнал отображать в режиме реального времени.
  3. Подсветка.

В магазине имеется много устройств, которые позволяют вести съемку в темноте. Прибор ночного видения, очевидно, должен базироваться на одном из них. Черно-белая микрокамера как раз подойдет. Стоит она не очень дешево, но можно использовать ее и для чего-нибудь другого, если прибор ночного видения надоест. Примером таких устройств могут служить JK 007B или JK-926A. Главное, чтобы у устройства был видеовыход, а он имеется у любой камеры, иначе зачем она вообще нужна! Цена покупки не должна сильно превышать магазинную стоимость прибора ночного видения (см. выше), иначе будет душить жадность. Утешьте себя тем, что наше устройство сможет вести регистрацию, а это стоит еще больше денег на прилавке.

Необходимо найти старенький видоискатель. Для этого можно сходить в салон, занимающийся ремонтом бытовой техники, если дома подходящего добра не имеется. У видоискателя должен быть вход для видео по тому же протоколу, по которому ведет передачу камера.

Этот вопрос можно будет не только уточнить у местных профи, но там же и проверить, соединив устройства кабелем. Если все работает, то осталось прикупить подсветку. Светодиоды закажите в интернете или прикупите на ближайшем рынке. Как проверить? У нас же имеется видеокамера для съемки ночью. Зайдите в темноту, подайте питание и посмотрите, светится ли радиоэлемент. Для этого достаточно навести на него видеокамеру.

Дюжину светодиодов зарубежный любитель все делать своими руками рекомендует объединить гирляндами по 6 штук на ветке. Их необходимо снабдить 10-омным шунтом на всю связку, после чего можно подводить питание от обычной батарейки. Перепутать полярность сложно, но на всякий случай воспользуйтесь специальным справочником на светодиоды. Блок подсветки готов. Светодиоды монтируются на любой корпус, это может быть обыкновенный детский пенал или что-нибудь еще в этом же роде.

Обратите внимание:  Как сделать деревянные головоломки

Собственно, все готово. Необходимо соединить видеокабелем камеру и видоискатель, поместить объектив в одну плоскость со светодиодами. Учитывая размеры устройств, они могут поместиться в один пенал. Видоискатель крепится сбоку. Для устройства регистрации понадобится вмонтировать в корпус соответствующий разъем. Приборы ночного видения из Китая не сравнятся с нашим! Вот как он работает:

  1. Камера для ночной съемки фиксирует окружающую обстановку.
  2. Светодиоды подсвечивают предметы для лучшей видимости.
  3. На видоискатель начинает поступать изображение, видимое глазом.
  4. При необходимости через специальный разъем ведется регистрация.

Не удивляйтесь, если не будут видны дальние предметы, до них не достают лучи светодиодов. Имеет и недостатки такой прибор ночного видения: очки отсутствуют, стоимость сновья всех компонентов достаточно велика, необходимо прикупить и разместить в корпусе батарейки. Зато мы объяснили простым языком принцип работы устройства. Наша цель была показать, как сделать прибор ночного видения из подручных средств. Впрочем, в кабинете химии, наверное, завалялась пара реактивов. Попробуйте поговорить с учителем!

Холодные и ночные

В 1948 году в СССР обкатали ещё один образец, предназначенный для установки на пулемёт РП‑46.

Назвать егокомпактным» илипереносным» язык не поворачивается: судя по документам, вес одного аккумулятора составлял 29 кило, а общий вес комплекта аппаратуры — 90 килограмм. Однако, судя по отзывам, отечественное изделие значительно превосходило немецкогоВампира» — и по дальности обнаружения цели, и по длительности работы на однойбатарейке»(несколько часов). Но всё же для рядового пехотинца данная система явно не годилась и в серию не пошла.

К середине 50-х в деле миниатюризации произошёл серьёзный прорыв: в Советском Союзе начали выпуск прицела НСП-2, который можно было устанавливать на автомат Калашникова, пулемёт Дегтярёва, противотанковый гранатомёт РПГ-2 и другое оружие, оснащённое боковой планкой. Вес комплекта в походном снаряжении составлял 16 килограмм, а в боевом — 4,9. НСП-2 также активно поставляли в страны Варшавского договора.

Слева — НСП-2, установленный на автомат Калашникова в руках бойца армии ГДР; справа — на чехословацком автомате Sa vz. 58

Заокеанские заклятые друзья тоже не спали: в корейской кампании довольно активно применялась свежая версия всё того жеСнайперскопа». Габариты и вес у него тоже внушали почтение: масса изделия в сборе — более 12,5 кило.

Снайперскоп» М3 на карабине M3

Прицелы такого типа(с ИК-прожектором) сейчас называютнулевым поколением» приборов ночного видения. Повышенное энергопотребление, большие габариты и вес, непереносимость яркого света(вплоть до выхода из строя) заставили искать новые способы видеть ночью.

Поскольку абсолютная темнота — явление в природе весьма редкое(как правило, есть минимальные источники света — свет луны, звёзд и т. д.), ставку сделали на электронно-оптические преобразователи с усилением входного сигнала в сотни раз. Американцы поэтично окрестили такие системыStarlight Night Vision»(«ночное зрение при свете звёзд» — англ.).

Появление такихбесподсветочных» технологий привело к принятию на вооружение моделей, которые сейчас считаются легендарными: в 1967 году США начали использовать во Вьетнаме ПНВ AN/PVS-2.

Обратите внимание:  Точилка для ножей своими руками: как сделать эффективное приспособление

Ночной прицел 1-го поколения AN/PVS-2, установленный на винтовке М16А1

Четырёхкратное увеличение, вес с батареями — 3,4 кило, рабочее время — до 20 часов(при комнатной температуре), возможность установки на винтовки М14 и М16, питание от батареек стандарта АА.

А советская армия в 1970 году получила прицел НСПУ. Увеличение — 3,5х, вес — 2,2 кило, аккумуляторы обеспечивали шесть часов работы, а установить можно было на любое оружие, оснащённое боковой планкой(от автомата АКМН-1 до гранатомёта РПГ-7Н1).

Ручной пулемёт РПКС-74Н с прицелом НСПУ.

70-е годы — новый рывок: усиление входного сигнала на ЭОПах удалось довести до 20 тысяч. После этого(уже второго) поколения, прицелы и очки ночного видения начали плодиться, как грибы, — уменьшение размеров электроники сделало своё дело.

Слева — американский ПНВ PVS-7, справа — отечественный 1ПН63М

Кночникам» снова добавили инфракрасную подсветку(на этот раз в виде ИК-светодиодов), комбинируя их с тепловизорами, позволяющими отслеживать живую цель по тепловому излучению тела; кроме того, проводили эксперименты с кратностью увеличения, углом зрения и т. д. Советский Союз начал отставать в этой гонке, а постперестроечная разруха в ВПК чуть не поставила крест на отечественных ПНВ.

Вперёд вырвались Штаты, а в последнее время и Европа сократила отставание в этом вопросе.

Детали подготовлены. Что дальше?

Черно-белую микрокамеру, к примеру, JK 007B или JK-926A, можно взять в качестве устройства, которое будет ловить ИК свет. К камере подыскиваем простенький видеоискатель. Если ничего подходящего в ваших запасах нет, можно подобрать недорогую деталь в сервисе по ремонту бытовой электроники

Важно, чтобы видеоискатель принимал видео по тем же протоколам, в каких его создает микрокамера

Далее присоединяем вход видеоискателя к выходу камеры. Принимающий элемент готов, теперь нужно сделать подсветку.

Приобретаем в магазине или в Интернете ИК светодиоды. Купленный диод нужно проверить, посмотрев на его свет в темном помещении невооруженным глазом и с помощью камеры ночной съемки. В первом случае свет не должен быть виден, а во втором – виден хорошо. Теперь проверенные светодиоды монтируем в любую коробочку, которая будет служить корпусом (к примеру, детский пластиковый пенал).

Зарубежные конструкторы-любители рекомендуют схему из двух гирлянд по шесть диодов в каждой. В качестве шунта – резистор с сопротивлением в 10 Ом на все диоды. Теперь можно подать питание от обычной батарейки. При использовании другого светодиода величину шунта проверяем по справочникам.

Объектив камеры должен быть размещен в одной плоскости со светодиодами (в том же корпусе). Крепим видеоискатель сбоку, подключаем питание и размещаем собранное устройство на оправе или шлем-маске. Теперь наше устройство готово, и можно пробовать его при ночном наблюдении.

Как видите, при наличии небольших навыков и знания, как взяться за дело, можно собрать вполне работоспособный прибор ночного видения своими руками. Конечно, перед сборкой неплохо также ознакомиться с ценами на имеющиеся в продаже устройства, чтобы не изобретать велосипед, а использовать фабричное решение, если выигрыш по стоимости окажется не слишком большим.

Источник