Оптический диапазон занимает длины волн 0,001-1000 мкм, однако человеческий глаз различает только его узкую часть: 0,38-0,78 мкм. Поэтому при очень слабой освещенности (меньше 0,01 люкс) человек видит лишь крупные объекты, да и те на близком расстоянии. Перед учеными была поставлена задача создания приборов, способных перевести типы излучения, недоступные глазу в «обычном» режиме, в видимое восприятие объектов. Работа увенчалась успехом, и сегодня для создания приборов ночного видения (или ПНВ) используются разработки, позволившие человеку видеть ночью.
Прибор работает по двум принципам - внутреннего, внешнего фотоэффекта. В основе последнего явления лежит испускание электронов любым твердым телом. Эффект был положен в основу действия электронно-оптического преобразователя (или ЭОП), который входит в любой прибор ночного видения. По сути, преобразователь является устройством, усиливающий видимый глазом диапазон волн в тысячи раз. Помимо этого, ЭОП способен преобразовывать инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение в различаемое глазом.
Внутренний фотоэффект использует способность полупроводников изменять электропроводность под действием квантов света. Данное явление используется для работы фотоприемных устройств. Последние «заняты» тем, что преобразуют сигналы, которые излучают объекты; при помощи электронной обработки получается тепловое изображение, доступное глазу.
Общий принцип работы ПНВ таков. Сначала слабоосвещенное изображение через объектив попадает на фотокатод, который эмитирует полученные электроны в вакуум. Поток электронов, несущих изображение, ускоряется посредством ЭОП и попадает на катодолюминесцентный экран. Из-за того, что фотоны преобразуются в электроны, появляется возможность их усиления, т.е. увеличения яркости изображения. В результате поток электронов фокусируется, усиливается и «подается» на люминесцентный экран, где его уже может различить человеческий глаз.
Каждая разновидность приборов оптимизирована под конкретную задачу. Из ПНВ выделяются прицелы, очки, приборы для наблюдения и устройства, способные документировать изображение. Большинство ПНВ имеют однокамерные ЭОП со стеклянным вакуумным корпусом, способные усиливать яркость в тысячу раз. Есть и минус: хорошая резкость сохраняется лишь в центре изображения, по краям оно будет размытым. Тем не менее, благодаря относительно невысокой цене, подобный тип приборов распространен достаточно широко. Если в ЭОП используется волоконно-оптические пластины, то такой прибор способен усилить яркость уже в 30, а то и 50 тысяч раз, при этом изображение будет четким по всей картинке. Также производители предлагают приборы, способные документировать наблюдаемые объекты. В этом случае место окуляра занимает видео или фотокамера, в которой изображение преобразуется в цифровую форму.
Принципы действия ПНВ
Прибор работает по двум принципам - внутреннего, внешнего фотоэффекта. В основе последнего явления лежит испускание электронов любым твердым телом. Эффект был положен в основу действия электронно-оптического преобразователя (или ЭОП), который входит в любой прибор ночного видения. По сути, преобразователь является устройством, усиливающий видимый глазом диапазон волн в тысячи раз. Помимо этого, ЭОП способен преобразовывать инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское излучение в различаемое глазом.
Внутренний фотоэффект использует способность полупроводников изменять электропроводность под действием квантов света. Данное явление используется для работы фотоприемных устройств. Последние «заняты» тем, что преобразуют сигналы, которые излучают объекты; при помощи электронной обработки получается тепловое изображение, доступное глазу.
Общий принцип работы ПНВ таков. Сначала слабоосвещенное изображение через объектив попадает на фотокатод, который эмитирует полученные электроны в вакуум. Поток электронов, несущих изображение, ускоряется посредством ЭОП и попадает на катодолюминесцентный экран. Из-за того, что фотоны преобразуются в электроны, появляется возможность их усиления, т.е. увеличения яркости изображения. В результате поток электронов фокусируется, усиливается и «подается» на люминесцентный экран, где его уже может различить человеческий глаз.
Типы конструкций ПНВ
Каждая разновидность приборов оптимизирована под конкретную задачу. Из ПНВ выделяются прицелы, очки, приборы для наблюдения и устройства, способные документировать изображение. Большинство ПНВ имеют однокамерные ЭОП со стеклянным вакуумным корпусом, способные усиливать яркость в тысячу раз. Есть и минус: хорошая резкость сохраняется лишь в центре изображения, по краям оно будет размытым. Тем не менее, благодаря относительно невысокой цене, подобный тип приборов распространен достаточно широко. Если в ЭОП используется волоконно-оптические пластины, то такой прибор способен усилить яркость уже в 30, а то и 50 тысяч раз, при этом изображение будет четким по всей картинке. Также производители предлагают приборы, способные документировать наблюдаемые объекты. В этом случае место окуляра занимает видео или фотокамера, в которой изображение преобразуется в цифровую форму.
