Тепловизор или прибор ночного видения – в чем разница

Приборы ночного видения – ПНВ

Зрение является для человека важнейшим способом восприятия окружающего мира, ведь большую часть информации о происходящем вокруг мы получаем именно визуально. Природа наделила нас для этого сложнейшим и совершенным органом – глазами. Однако, их возможности тоже не безграничны. Человеческий глаз воспринимает далеко не весь диапазон спектра оптического излучения, а только узкую его часть, часто называемую «видимый участок спектра». Чем ниже освещенность, тем хуже «картинка». Сначала мы перестаем различать детали объекта, потом начинаем упускать цвет и точную форму, и так вплоть до возможности разглядеть только смутные очертания весьма крупных объектов. Именно поэтому человек становится практически слепым с наступлением темноты.


Любому человеку не комфортно, когда на него накладываются какие-либо ограничения, связанные с его физическими возможностями. И, конечно же, такая ситуация пришлась сильно не по душе военным, ведь в их профессии максимальное использование возможностей каждого бойца является не только вопросом победы или поражения, но и, зачастую, жизни и смерти. Тем не менее, ситуация сдвинулась с мертвой точки только в середине 20 веке, во время Второй Мировой войны, когда, благодаря развитию физики и оптики появились первые приборы ночного видения – ПНВ.

легией только военных – их может приобрести в специализированном магазине любой желающий, а область их применения давно вышла за пределы полей сражений: их успешно применяют на охоте, в охранной и поисково-спасательной деятельности, а также различные специальные службы. Сфера же применения тепловизоров – еще одного вида приборов для улучшения зрения в темноте – и того шире.


Устройство и принцип работы ПНВ


Человеческий глаз формирует в мозгу изображение окружающей обстановки за счет света, который, отражаясь от предметов этой самой обстановки, попадает на сетчатку. Сетчатка – это своего рода фотооптический элемент, а глаз – объектив. В условиях же недостаточного освещения становится невозможно хорошо разглядеть окружающие предметы, поскольку на сетчатку просто не попадает нужное количество отраженного света, и наш мозг не может сформировать ясную картину.


В условиях открытого неба, даже ночью, все равно присутствует фоновое инфракрасное излучение, вызванное рассеянием в атмосфере излучения звёзд, Луны и других небесных тел. Принцип действия ПНВ и заключается в приеме такого излучения, с последующим многократным его усилением и преобразованием в видимое изображение.
Прибор ночного видения включает в себя три части: две оптических (объектив и экран) и электронно-оптический преобразователь (ЭОП) между ними. Принцип действия прост: свет, а точнее – фоновое излучение, попадает на объектив, затем попадает в блок ЭОП, где усиливается и преобразуется в электронный сигнал, передающийся затем на экран, где превращается в привычное изображение. Данная конструкция без существенных изменений применяется в ПНВ любого поколения (на сегодняшний день таких поколений три), разница лишь в возможностях и мощности блока электронно-оптического преобразователя. При этом, следует понимать, что любой такой прибор для работы требует хоть какой-то, но источник света, поэтому в абсолютной темноте он работать не будет. Исключение составляют ПНВ активного типа, оснащенные встроенным источником инфракрасного освещения для подсветки окружающих объектов. 

Устроийство и принцип действия тепловизоров

Принцип действия тепловизоров практически идентичен ПНВ, только вместо светочувствительного приемника на них устанавливаются сложные фотоприемные устройства, улавливающие инфракрасные волны, соответствующие определенному температурному диапазону. В остальном, конструкция та же - объектив, тепловизионная матрица с электронным блоком, предназначенным для обработки сигнала (вместо ЭОП у приборов ночного видения), и дисплей для вывода обработанного изображения.
Однако, конструктивно тепловизоры подразделяются на два вида – с системой охлаждения матрицы, и без таковой.

В приборах первого типа чувствительность матрицы повышается во много раз за счет ее охлаждения до экстремально низких температур – менее двухсот градусов! Но такие приборы достаточно массивны, поскольку необходима емкость с хладагентом (обычно это жидкий азот), поэтому используются, как правило, на военной технике. Прицельный комплекс любого современного боевого танка, например.

Тепловизоры второго типа значительно меньше по размеру и намного дешевле, но и чувствительность их гораздо ниже. Большинство имеющихся в свободной продаже приборов относится именно к этой категории. Несколько лет назад применение тепловизоров было доступно только военным ведомствам. Сегодня эти устройства используют во многих областях производственной деятельности, так как это позволяет решить многие технические вопросы.

Производство развернулось не только в виде отдельно взятых приборов, но и как составная часть гражданских биноклей, прицелов для охотничьего оружия, других оптических механизмов.

Измерительный диапазон разделяет модели на 3 типа:

  • Строительные: реагируют на температуру до +3500, применяются для аудита строительных сооружений, определяют качество изоляции, находят места утечек тепла из зданий.
  • Промышленные: температурные границы – более +3500, применяются для диагностики электросетей, промышленных систем.
  • Высокотемпературные: определяют тепловые параметры более +10000, диагностируют технологические процессы с высоким уровнем нагрева.
     

Их использование получило широкое распространение в современной жизни как в производственных целях, так и в гражданских нуждах.