Прилад нічного бачення незамінний на полюванні. Він дозволяє орієнтуватися, вистежувати видобуток і цілитися при слабкому світлі місяця та зірок. Можливість бачити у темряві – додаткова перевага, ще один шанс здобути бажаний трофей.
Є кілька варіантів конструкції: монокуляри, біноклі, окуляри та приціли. Незважаючи на відмінності, принцип дії незмінний — усі прилади нічного бачення перетворять слабке, невиразне світло у видиме зображення.
Історія створення
Прилади нічного бачення з'явилися у Німеччині, в середині Другої світової війни. Перші пристрої були громіздкими, діяли на відстані до 150 метрів і було неможливо обійтися без підсвічування інфрачервоним прожектором. Вони встановлювалися на танках і допомагали пересування колон. До кінця війни з'явилися компактніші пристрої — мобільні нічні приціли. Вони працювали на дистанціях до 100 метрів і важили разом із батареями для освітлювача понад 30 кг.
Зараз ПНБ менше розміром та ефективніше. Вони складніші за попередників і використовують різні технології. Залежно від типу, сучасні ПНБ можуть:
- посилювати слабке світло освітленого місяцем та зірками об'єкта за допомогою електронно-оптичного перетворювача (ЕОП);
- використовувати інфрачервоне підсвічування для спостереження у повній темряві;
- сприймати теплове випромінювання та створювати видиму картинку різниці температур – працювати як тепловізор;
- використовувати напівпровідникову матрицю і передавати зображення на рідкокристалічний дисплей як надчутлива відеокамера.
Технології постійно розвиваються, але наразі найбільш поширені прилади нічного бачення на основі ЕОП. Вони досить надійні, прості в експлуатації та дають якісне зображення.
Пристрій та принцип дії
Принцип роботи звичайного ПНО з електронно-оптичним перетворювачем простий. Пристрій посилює яскравість об'єкта у тисячі разів. Це може бути природне освітлення або ІЧ-підсвічування, яке перетворюється на видимий спектр.
Прилад складається з одного або двох об'єктивів, окулярів та ЕОП, розташованого між ними. Саме електронно-оптичний перетворювач дозволяє бачити у темряві. Це "серце" приладу нічного бачення, його основа.
Як працює ЕОП
Якщо не вдаватися в технічні деталі, ЕОП — це вакуумний фотоелектронний прилад — радіолампа, схожа на кінескоп старого телевізора, але компактніша. Він складається з фотокатода, помножувача електронних потоків і анода, покритого люмінофором, на якому з'являється зображення об'єкта, що спостерігається, як на малюнку.
Для роботи потрібне високовольтне джерело живлення. Він перетворює низьку напругу акумулятора на необхідні приладу 4-5 тисяч вольт.
З колби ЕОП там, де знаходяться фотокатод і люмінофор, відкачують повітря. Вакуум необхідний, щоб молекули повітря не заважали руху електронів. Ось як усе це працює:
- Слабке світло потрапляє до об'єктиву.
- Оптика спрямовує промені на фотокатод. Під дією світла з'являються електрони чим яскравіше, тим більше.
- Висока напруга дає цим електронам додаткову енергію – прискорює їх.
- Посилений потік досягає катода, покритого спеціальною речовиною — люмінофором. Люмінофор світиться від цього, а яскравість пропорційна кількості та енергії електронів.
- В результаті на екрані виходить багаторазово посилене зображення об'єкта, що потрапив в об'єктив.
Колір картинки – зелений. Це пов'язано з технологією виготовлення люмінофора, його властивостями та складом. Крім того, зелений непогано сприймається оком, менше втомлює. До речі, у новіших приладах останніх поколінь зображення чорно-біле, вищої деталізації.
Покоління ЕОП
Залежно від ЕОП, фахівці ділять прилади нічного бачення на покоління. Це умовна класифікація, пов'язана з розвитком технологій. Принцип дії залишається незмінним посилення слабкого світла від слабких джерел.
Наразі є чотири покоління ЕОП. Кожне з них, за винятком нульового, розвивається та вдосконалюється незалежно. В результаті цього моделі з покращеними характеристиками базового покоління отримують знак плюс.
Нульове покоління
Найперші ЕОП. В їх основі так звана склянка Полотна. Є два порожнисті циліндри — склянки, вставлені один в одного. На один нанесений фотокатод, на другий – люмінофор. Зображення передається без посилення. Пристрій має низьку чутливість, не працює без підсвічування і зараз не застосовується.
Виробництво ЕОП нульового покоління припинено, але зразки можна знайти. Існує навіть конструктор для самостійного збирання ПНО для підлітків.
Покоління I та I+
Доступний за вартістю тип ПНО. Розрахований на дальність у межах 100 метрів, за наявності слабкого освітлення або інфрачервоного підсвічування. Має низку недоліків:
- Низька чутливість, чітке у центрі, але розмите по краях зображення.
- Скляна колба – корпус ЕОП, чутлива, тріскається до віддачі. Це обмежує застосування на гладкоствольній та великокаліберній зброї.
- ЕОП першого покоління чутливі до різких перепадів освітленості. Яскраве джерело світла (фари, ліхтарі, багаття) засвічує зображення.
У поколінні I+ більшість недоліків виправлено. Застосування волоконно-оптичних пластин (ВОП) дозволило майже повністю усунути розмитість по краях. Сучасні моделі дають картинку з однаковим дозволом у центрі та периферії, не бояться точкових засвіток, а дистанція роботи збільшена до 150 метрів. Їхні корпуси виготовлені з металокераміки і не бояться віддачі.
Покоління II та II +
Друге покоління використовує прискорення мікроканальну пластину (МКП), яка збільшує потік електронів. Посилення зображення у цих ПНО виконується у два етапи — спочатку у розгінній камері, потім у МКП.
З розвитком технології відстань розпізнавання об'єктів збільшилася до 400-600 метрів, але в дистанції 200-300 можна вести прицільний вогонь. ЕОП другого покоління мають більшу довжину. Тому вони встановлюються у приціли нічного бачення, частіше ніж у біноклі.
У ЕОП покоління II+ немає розгінної камери. За рахунок цього габарити стали меншими, а чіткість картинки вище. Пристрій має менший коефіцієнт посилення, але чутливіший фотокатод. Він забезпечує найкращу видимість на відкритій місцевості. ІЧ-підсвічування має довжину хвилі, непомітну для звіра. Вона необхідна лише у повній темряві, а за низького рівня освітленості перетворювач непогано працює пасивному режимі.
Покоління III та III+
Конструкція ОЕП третього покоління мало відрізняється від другого. Головна особливість – фотокатод з арсеніду галію. Він створює чітку, добре опрацьовану картинку на відстані до 500 метрів за дуже низького освітлення, наприклад, безмісячної ночі, при світлі зірок, у похмуру погоду.
Прилади третього покоління майже не потребують додаткового джерела світла. Це особливо цінується військовими, яких ІЧ-підсвічування демаскує. Мисливцям ці прилади не завжди підходять - на вході немає оптоволоконної пластини, що захищає від бічного засвічення.
Захист від бокового світла з'явився у покоління III+, причому яскравість зображення знижується на тій ділянці, де розташоване яскраве джерело. Користуватися приладами можна навіть вдень, але якість картинки буде значно гіршою. Це досить дорогі вироби, для яких потрібно 300 годин роботи у вакуумній камері. Серійно виготовляють ПНО покоління III+ лише 3 заводи у світі.
Покоління IV
ЕОП IV покоління вже розроблені, існують, але практично недоступні на ринку. Вони використовують фотокатоди з арсеніду галію та складну систему синхронізації напруги.
Інші типи ПНВ
Існують прилади нічного бачення, в яких немає електронно-оптичного перетворювача:
- Тепловізори. Уловлюють теплове випромінювання в умовах, коли ЕОП некорисний, в тумані або димарі. Дозволяють розрізнити тварину в очереті або високій траві, але не підходять для полювання в спеку при температурі вище 35°С.
- Цифрові пристрої. Працюють за принципом відеокамери - світлочутлива матриця перетворює світло на цифровий сигнал. Він передається на екран, із якого зображення виводиться в окуляри.
Цифрові ПНО зручні у використанні, мають масу налаштувань, забезпечують якісну картинку і вночі, і вдень. Їхні головні недоліки – високе енергоспоживання та страх низьких температур.
На що звернути увагу
Прилади нічного бачення іноді вибирають покоління, але це неправильно. Не варто купувати дорогий пристрій без урахування умов, у яких воно застосовується. Наприклад, ПНО 3 покоління боїться бічного засвітлення і не підійде для полювання поблизу трас чи житлових місць. Для цього краще використовувати пристрої II+.
Потрібно враховувати умови полювання та дистанцію стрілянини. Також варто звернути увагу на споживчі характеристики:
- Чутливість фотокатода чи інтегральна чутливість. Чим вона вища, тим більший коефіцієнт посилення зображення при слабкому світлі. Наприклад, покоління I з чутливістю до 200 мкА/лм нормально працює до 200 м при світлі чверті місяця, а II + 500 мкА/лм при тій самій яскравості – до 600 метрів.
- Розширення. Від нього залежить, наскільки детальним буде зображення. Чим більше штрихів на мм, тим краще буде видно дрібні деталі на великій відстані.
- Кратність оптики зазвичай вказується в назві моделі. Важливо розуміти, що максимальна дальність дії приладу залежить від сили об'єктива. Вона впливає лише на видимий розмір об'єкта. Чим більше збільшення об'єктиву, тим більше звужується поле зору. Це не завжди зручно.
Інші характеристики - вага та габарити приладу, ресурс його роботи та наявність налаштувань кожен вибирає сам, на основі особистих переваг та вимог. Зараз у мисливців популярні недорогі моделі першого покоління з гідними характеристиками та універсальніші II+. Нові, але досить дорогі прилади третього покоління наразі більше підходять для силовиків та охоронних структур.