Как приборы ночного видения видят в темноте?

Тьма — одна из самых больших проблем человеческого существования. И в древние, и в современные времена тьма, приходящая с ночью, мешала людям осознавать опасности, таящиеся вокруг. И человек всегда находил способы развеять неизвестность и страх, которые приносит тьма, с помощью огня и электрического света.

Однако для военных неизвестность и страх, витающие в темноте, могут быть использованы в корыстных целях. Сумерки становятся лучшей маскировкой для солдат и наиболее эффективным временем для начала атаки. Как использовать темноту для достижения военных целей — задача, требующая решения стратегов.

Чтобы использовать темноту в своих интересах, вам понадобятся два типа оборудования: приборы ночного видения и тепловизоры.

Сегодня я хотел бы познакомить вас с приборами ночного видения. Как они работают?

Прибор ночного видения, как следует из названия, — это электронное устройство, улучшающее видимость в условиях низкой освещенности или темноты. Обычно их делят на активные инфракрасные приборы ночного видения, микрооптические приборы ночного видения и тепловизионные камеры.

Их называют «активными инфракрасными» из-за принципа их работы. Инфракрасный свет прибора ночного видения сначала излучает инфракрасный луч для освещения цели, а затем преобразует отраженное от цели инфракрасное изображение в видимое, обеспечивая таким образом ночное видение. Однако, как известно, принцип работы активного инфракрасного прибора ночного видения несколько неудобен. Инфракрасный свет необходимо включать каждый раз, чтобы осветить цель. Хотя излучаемый инфракрасный луч невидим для невооруженного глаза, его может перехватить противник, находящийся на противоположной стороне, если на противоположной стороне расположен инфракрасный детектор.

Микросветовое ночное зрение, в темноте естественной ночи, как мы все знаем, еще темнее, и все же остается немного неба и лунного света. В полной темноте ничего не видно. Эти световые проблески создают некоторые отражения света от поверхности земли, но они слишком слабы, чтобы их можно было четко увидеть невооруженным глазом.

Принцип работы микроскопического прибора ночного видения заключается в преобразовании очень слабого естественного света с помощью фотокатода для фотоэлектрического преобразования. Этот свет попадает на флуоресцентный экран прибора ночного видения с очень высокой скоростью. Это технология улучшения изображения, которая усиливает слабый свет в окружающей среде, незаметный для человеческого глаза, и преобразует его в практически невидимое изображение.

Принцип микроскопического ночного видения очевиден для всех: это усиление слабого света. Многие сталкиваются с подобной ситуацией в играх и фильмах. Даже в кромешной темноте ночи можно четко видеть в очках ночного видения, но вдруг противник включает фары и создает мощный источник света. Это не увеличивает обычный свет, а увеличивает его для слепого человека в очках ночного видения. Происходит ли такое? Да, это случается со старыми или некоторыми гражданскими приборами ночного видения, работающими в условиях низкой освещенности. Внезапное воздействие яркого света может привести к слепоте и даже к выгоранию очков ночного видения.

Однако современные военные приборы ночного видения получили дополнительную функцию защиты от бликов. При воздействии яркого света прибор ночного видения автоматически уменьшает яркость запорного клапана, создавая эффект подавления помех. Если свет слишком яркий, прибор автоматически отключается, защищая глаза и оборудование пользователя.

Многие, должно быть, задаются вопросом, почему приборы ночного видения в основном зелёные. На самом деле, приборы ночного видения имеют не только зелёные экраны, но и коричневые и жёлтые, а также синие и серые экраны.

Причина, по которой приборы ночного видения отображают зеленый экран, заключается в том, что основным компонентом прибора ночного видения является так называемая «электронно-оптическая трубка», которая преобразует слабый принимаемый свет в электронный луч, воздействующий на люминофор для усиления изображения и создания эффекта послесвечения. Этот люминофор обычно изготавливается из сульфида цинка, который не очень эффективен для других эффектов послесвечения и может также создавать шлейфы и мерцание экрана.

Этот люминофор на основе сульфида цинка излучает зеленый свет. Кроме того, вы замечали, что ранние радары, осциллографы и т. д. всегда давали зеленые изображения, потому что во всех них использовался люминофор на основе сульфида цинка. Поэтому кажется, что приборы ночного видения обычно зеленые. Однако приборы ночного видения не только зеленые, но и используют трубки с белым люминофором. Изображение, полученное с помощью трубки с белым люминофором, будет иметь сине-серый оттенок. Этот цвет ближе к черно-белому изображению и в некоторой степени может использовать контраст для улучшения возможности идентификации объектов, сохраняя при этом ту же чувствительность изображения, что и зеленый люминофор.


Дата публикации: 13 апреля 2023 г.