 |
Это непростая задача, так как в настоящее время в магазинах представлены десятки моделей приборов ночного видения (ПНВ) различных производителей, чтение паспортов которых не дает практически никакой информации для неспециалиста в этой области. Это тем более сложно, так как некоторые отечественные и зарубежные (в основном - американские) производители ПНВ в рекламных целях преувеличивают (в 5-100 раз) реальные технические характеристики своих ПНВ и ведут агрессивную рекламную кампанию против конкурирующих с ними российских ПНВ. Не претендуя на абсолютную полноту, мы надеемся, что данное руководство от производителя техники ночного видения АО "Дедал-НВ" поможет Вам лучше разобраться с тем, что Вы хотите купить.
Каждый ПНВ работает на основе принципа многократного усиления яркости изображения в области видимого и ближнего инфракрасного спектра излучений. Прибор состоит из объектива, электронно-оптического преобразователя (ЭОП) с блоком питания и окуляра. Отраженный от объекта наблюдения свет через объектив создает изображение на входе (катоде) ЭОП, которое электронным способом усиливается и проецируется в желто-зеленом свечении на выходном экране преобразователя, затем передается через окуляр на глаз наблюдателя.
В основном, качество ПНВ определяется характеристиками ЭОП и оптикой. По принятой в мире терминологии, ЭОП классифицируются на три поколения - I, II и III (с некоторыми промежуточными ступенями I+,II+).
Электронно-оптический преобразователь Поколение I
ЭОП имеют стеклянную вакуумную колбу с чувствительностью фотокатода 120-250 мА/лм. Усиление света у этих ЭОП составляет 120-900, разрешение в центре 25-35 штр/мм. Приборы именно на этих ЭОП Вы можете встретить в большом многообразии в магазинах (по цене до $ 320). Отличительная особенность этих приборов в том, что изображение четкое только в центре, с искажением и меньшим разрешением по краю. Кроме этого, если в поле зрения попадают яркие источники света, например: фонари, светящиеся окна домов и др., то они могут засветить все изображение, препятствуя возможности наблюдения. Даже в одном классе готовые ЭОПы сильно отличаются по своим параметрам друг от друга. Обычно после изготовления их сортируют по качеству на группы и реализуют по разной стоимости. Иногда этот факт является причиной ценового различия между приборами разных производителей /например, в наших приборах Dedal-Handy и Dedal-140 используют ЭОП в 1.5-2 раза дороже, чем в приборах большинства конкурирующих предприятий/. Отбор ЭОП для приборов идет, в основном, по чувствительности катода, разрешению и чистоте поля зрения. Мелкие черные точки, видимые на экране, как правило, не мешают наблюдению в темноте и покупателю не стоит браковать прибор по этому параметру. С яркими, постоянно горящими точками или со светлым пятном по центру приборы лучше не брать. Не стоит покупать изделия с низким контрастом изображения. При покупке прибора вы можете сами проверить чистоту и четкость картинки, но проверить чувствительность может только специалист на стенде или путем сравнения приборов в темноте, а именно этот параметр является определяющим для ПНВ. Из-за низкого усиления однокаскадные приборы I-го поколения очень критичны к светосиле оптики и параметрам ЭОП. Только приборы с отборными ЭОП, в сочетании с особо светосильной оптикой (фокусное число не более 1.5), могут обеспечить приемлемые параметры при наблюдении в вечернее и ночное время суток при наличии 14 луны на небе. При более низком освещении необходима дополнительная инфракрасная (ИК) подсветка. Все приборы серии Dedal поколения I, имеют электронную защиту от яркого света, что предохраняет приборы от перегорания при вспышке света или при включении днем, в отличие от большинства приборов в этом классе.
Многокаскадные ЭОП поколения I
Для увеличения коэффициента усиления ЭОП иногда последовательно стыкуют два, три или более изделий, собирая конструктивно их в один корпус. Коэффициент усиления света трехкаскадного ЭОП составляет 20000-50000. Однако при стыковке сильно растут искажения и падает разрешение по краям поля изображения. Приборы, построенные на многокаскадных ЭОП, получаются очень громоздкими и тяжелыми, поэтому в последнее время их практически вытеснили малогабаритные приборы I+ и II-го поколения, имеющие лучшие характеристики и близкую стоимость.
Поколение I + (Super I + в зарубежной литературе)
Это дальнейшее развитие ЭОП первого поколения. На входе (иногда на выходе) устанавливают вместо плоского стекла волоконно-оптическую шайбу, что позволяет значительно увеличить разрешение ЭОП, уменьшить искажение формы предмета и, кроме того, защитить изображение от засветок боковыми точечными источниками света. Характеристика таких ЭОП - усиление света около 1000, чувствительность фотокатода мин. 280 мА/лм, разрешение в центре мин. 45 штр/мм. Приборы, построенные на ЭОП поколения I+, отличаются от приборов I-го поколения, прежде всего, очень четкой и комфортной картинкой, низким уровнем собственных шумов и, как правило, большей дальностью действия в пассивном и активном (при использовании ИК-подсветки) режимах работы. Приборы прекрасно работают в городских условиях. На открытой местности приборы эффективны до уровней освещенности, соответствующих 14 луны на небе. При более низких освещенностях необходима ИК-подсветка. Стоимость ЭОП в 4-9 раз выше ЭОП I-го поколения. В этом классе наше предприятие выпускает ночные приборы Dedal-220 и прицелы Dedal-200.
Поколение II
Конструктивно ЭОП II-го поколения отличается от I+ наличием специального усилителя электронов - микроканальной пластины (МКП). Характеристика таких ЭОП - усиление света около 25000-50000, чувствительность фотокатода мин. 240 мА/лм, разрешение в центре 32-35 штр/мм. Ресурс ЭОП составляет не менее 1000-3000 часов. Различают два типоразмера ЭОП - с МКП 25мм и 18мм. С точки зрения наблюдателя, больший типоразмер обеспечивает больший комфорт наблюдения (как в большой телевизор), но и приводит к несколько большим габаритам прибора. В этом классе наше предприятие выпускает многофункциональный ночной прибор Dedal-41 и прицелы Dedal-40, 40m, 300. Все эти приборы имеют полезную для наблюдателя возможность - ручную регулировку яркости, позволяющую выбрать оптимальное соотношение усиления яркости и уровня собственных шумов прибора для каждой конкретной ситуации наблюдения и адаптации глаза.
Поколение II + (иногда в зарубежной литературе как поколение II)
Отсутствует разгонная камера, усиление света около 25000-35000, но чувствительность фотокатода достигает величины 600мА/лм и смещена в большую ИК-область, разрешение на ЭОП 39-45 штр/мм. Ресурс ЭОП составляет 1000-3000 часов. Из-за отсутствия разгонной камеры ЭОП поколения II+ имеют меньший коэффициент усиления яркости, чем ЭОП поколения II. Однако из-за разницы в чувствительности фотокатода этих ЭОП и особенно высокой чувствительностью в ИК-диапазоне, в большинстве случаев, в приборы II+ поколения видно на открытой местности лучше, чем в поколение II. Если же основная задача для ПНВ - ночная фото- или видеосъемка, то свой выбор следует остановить на ПНВ II-го поколения с большим коэффициентом усиления яркости. Приборы поколения II, II+ имеют: автоматическую регулировку яркости, защиту от превышения общего уровня яркости, защиту от боковых и прямых засветок точечными источниками света, хорошее качество изображения без искажений по всему полю зрения. Эти приборы относятся к классу профессиональной техники и до настоящего времени стоят на вооружении большинства западных стран, так как работают при очень низких уровнях освещенности, соответствующих звездному небу и звездному небу в легких облаках.
Поколение III
Отличаются от ЭОП поколения II+ фотокатодом на основе арсенида галлия, с еще большим смещением пика чувствительности фотокатода в большую ИК-область и его величиной до 900-1600мА/лм, разрешение на ЭОП 32-64 штр/мм и ресурс до 10000 часов, что в 3 раза больше, чем ЭОП II-го поколения. Приборы на базе ЭОП III-го поколения очень хорошо работают в условиях предельно низкой освещенности. Картинка в приборе насыщенная, четкая с хорошим контрастом и проработкой деталей. Единственный небольшой недостаток - отсутствие защиты от боковых источников света, так как отсутствует волоконно-оптическая шайба на входе ЭОП. В связи с этим, не рекомендуется приобретать приборы III-го поколения, если Вы планируете работать в городских условиях. Стоимость приборов ЭОП III-го поколения в 1.5-2.5 раза выше, чем II+ поколении и составляет от 3000 до 7000 долларов США. До недавнего времени приборы II+ и III-го поколений находили применение только для военных целей. В настоящий момент под торговой маркой Dedal выпускаются несколько качественных гражданских приборов, построенных на ЭОП II+ и III-го поколения.
Оптика
Оптическая часть ПНВ состоит из объектива и окуляра. Основное требование к объективу - это высокое светопропускание в видимом и ближнем ИК-диапазоне. Численно оно выражается геометрической светосилой (или диафрагменным числом) из ряда 1, 1.4, 2.0, 2.8, 4.0 и т.д. С увеличением числа на одну ступеньку объектив пропускает света в два раза меньше. Высокая светосила (малое значение диафрагменного числа) очень важна для ПНВ, особенно для приборов 1-го 1+ поколения. Ухудшение светосилы до значений 2.4-2.8 приводит к тому, что невооруженный глаз человека видит лучше, чем с ПНВ первого поколения в пассивном режиме. Разработка и производство особо светосильной оптики с диафрагменным числом меньше 1.5 - сложная и дорогая задача, с которой справится не каждая фирма. Стоимость изготовления качественной светосильной оптики, конечно, сказывается и на конечной стоимости ПНВ. Многие фирмы-производители в погоне за спросом неквалифицированного покупателя, для получения большого (3.5-5.0 крат) увеличения на ПНВ, оборудуют ПНВ объективами с большим фокусным расстоянием и низкой светосилой. При этом, нужно знать, что если Вы отдадите предпочтение среди двух приборов одного поколения и одних размеров прибору с большим увеличением, то в него будет видно хуже (!) и дальность в предельной темноте будет меньше, чем у прибора с меньшим увеличением и большей светосилой. Особенно это актуально для охотничьих ночных прицелов. Особенностью всех приборов серии Dedal является то, что, как правило, используются только объективы с хорошей светосилой 1.2 или 1.5 и облегченной конструкции. Например, вес объектива 100мм/1.5 марки Dedal в два раза меньше, чем аналогичного объектива Красногорского завода. Иногда для ПНВ применяют зеркально-линзовые объективы. Они обеспечивают ПНВ несколько меньший габаритный осевой размер, но обладают демаскирующим эффектом и имеют, при прочих равных условиях, худшую светосилу. Поэтому в последнее время в России и за рубежом отказываются от применения для ПНВ зеркально-линзовых объективов. Конструкция окуляра ПНВ не влияет на дальность, но существенно сказывается на комфорте при наблюдении. Например, упрощение конструкции приводит к искажению формы объектов и снижению разрешения по краю поля зрения. Кроме того, через окуляр некоторых производителей ПНВ видно только часть поля ЭОП, а ведь ЭОП стоит так дорого. Для ночных прицелов (очень важно!) конструкция окуляра должна обеспечивать достаточное удаление (не менее 40 мм) глаза человека при стрельбе, исключающее возможность его повреждения из-за отдачи. В прицелах серии Dedal удаление выходного зрачка - 40- 45 мм. Кстати, это определяет и высокое качество ночных фотографий через приборы и прицелы серии Dedal. Попросите другие фирмы показать свои фотографии ! Большинство российских ПНВ имеют качественную стеклянную оптику. Исключение составляют лишь очень дешевые ПНВ I-го поколения, в оптике которых применяются пластиковые элементы, и некоторые гражданские ПНВ известных американских фирм. Качество таких объективов значительно хуже стеклянных.
Инфракрасный осветитель
Для гражданских ПНВ наличие встроенного осветителя является дополнительной возможностью подсветить объект наблюдения, когда естественного отраженного света от объекта наблюдения может оказаться недостаточно для пассивного режима. ИК-осветители выпускаются на основе лазеров, светодиодов и специальных ламп накаливания. Следует знать, что лазерные осветители опасны для зрения, поэтому в большинстве развитых стран они запрещены для бытового применения. В России Вы можете встретить опасные лазеры в продаже. Осветители на основе ИК-светодиодов безопасны и, кроме того, в отличие от лазера, обеспечивают равномерное поле свечения. В настоящий момент большинство производителей перешли на диодные ИК-осветители мощностью 3-12 мВт. Наше предприятие оснащает все свои приборы самым мощным, из выпускаемых в России, ИК-светодиодным осветителем - 35 мВт, что обеспечивает большую в 1.5-2 раза дальность наблюдения в 1.5-2 раза. Если на вашем изделии нет встроенного осветителя, его можно купить отдельно и использовать автономно.
Механические характеристики
Привлекательность ПНВ тем выше, чем меньше его габариты, вес и больше дальность его действия. Однако эти параметры находятся в противоречии друг с другом. Большую дальность при одинаковом ЭОП обеспечивает прибор с большим по размеру объективом, и конечный выбор остается за покупателем. Особо следует сказать о конструкции ночных прицелов. Она должна выдерживать осевые ударные нагрузки до 500 g, при этом прицельная марка не должна сбиваться с первоначального положения и быть хорошо видна при различных условиях эксплуатации. Ряд гражданских изделий, появившихся на Российском и западном рынке в последние 5 лет, не отвечают требованиям по ударной прочности, имеют ограничения по возможности установки на отдельное гражданское оружие и имеют большой увод первоначальной точки прицеливания, вызванный неудачной конструкцией механизма заведения метки или крепления на ружье. Следует сказать, что особенностей конструкции и использования ночных прицелов так много, что их невозможно описать в краткой статье, и мы рекомендуем с Вашими вопросами обратиться на наше предприятие за консультацией (бесплатной). В любом случае, при покупке прицела предпочтение следует отдавать той фирме, которая может Вам доказать надежность и эффективность своих изделий.
РЕЗЮМЕ
Таким образом, перед покупкой ПНВ, прежде всего, необходимо определиться, какое поколение приборов необходимо для решения Ваших задач. Чем выше поколение, тем выше характеристики и возможности ПНВ, но тем выше и стоимость изделия. Далее мы рекомендуем при выборе руководствоваться следующими правилами:
Инфракрасный осветитель
Для гражданских ПНВ наличие встроенного осветителя является дополнительной возможностью подсветить объект наблюдения, когда естественного отраженного света от объекта наблюдения может оказаться недостаточно для пассивного режима. ИК-осветители выпускаются на основе лазеров, светодиодов и специальных ламп накаливания. Следует знать, что лазерные осветители опасны для зрения, поэтому в большинстве развитых стран они запрещены для бытового применения. В России Вы можете встретить опасные лазеры в продаже. Осветители на основе ИК-светодиодов безопасны и, кроме того, в отличие от лазера, обеспечивают равномерное поле свечения. В настоящий момент большинство производителей перешли на диодные ИК-осветители мощностью 3-12 мВт. Наше предприятие оснащает все свои приборы самым мощным, из выпускаемых в России, ИК-светодиодным осветителем - 35 мВт, что обеспечивает большую в 1.5-2 раза дальность наблюдения в 1.5-2 раза. Если на вашем изделии нет встроенного осветителя, его можно купить отдельно и использовать автономно.
Таким образом, перед покупкой ПНВ, прежде всего, необходимо определиться, какое поколение приборов необходимо для решения Ваших задач. Чем выше поколение, тем выше характеристики и возможности ПНВ, но тем выше и стоимость изделия. Далее мы рекомендуем при выборе руководствоваться следующими правилами:
