Тепловізор vs прилад нічного бачення: детальний огляд та поради

Зміст

1. Вступ

2. Як працює прилад нічного бачення

3. Види приладів нічного бачення

4. Як працює тепловізор

5. Види тепловізорів

6. Переваги та недоліки ПНБ

7. Переваги та недоліки тепловізорів

8. Що обрати?

9. Висновок

Вступ

Забезпечення видимості в темряві є критично важливим для військових, рятувальників, мисливців та охоронців. Існує два основні способи «бачити» вночі: прилади нічного бачення (ПНБ) та тепловізори. Обидва прилади покликані допомагати в умовах недостатнього освітлення, але працюють за різними принципами та дають різні результати. У цій статті розглянемо, як вони функціонують, які види існують, чим вони відрізняються, а також наведемо цікаві факти та практичні поради щодо вибору оптимального пристрою. Прилади були надані національним виробником Thorsen.

Як працює прилад нічного бачення

Прилади нічного бачення збирають та підсилюють слабке видиме світло, перетворюючи його у зображення, доступне для людини. В класичних аналогових системах ключову роль відіграє електронно‑оптичний перетворювач (ЕОП): об’єктив збирає фотони, фотокатод перетворює їх на електрони, а потік електронів підсилюється та виводиться на люмінофорний екран із характерним зеленуватим відтінком. Цей зелений колір зумовлений властивостями люмінофора й допомагає легше розпізнавати об’єкти в темряві.

Сучасні цифрові ПНБ використовують світлочутливі CMOS‑матриці. Вони також підсилюють слабкий сигнал, але виводять картинку на вбудований дисплей. Для роботи в повній темряві в багато моделей вбудовано невидимий інфрачервоний підсвітлювач, який підсвічує сцену так, щоб її бачив сенсор, але не людське око. Таким чином оператор може бачити навіть тоді, коли природного світла зовсім немає.

Види приладів нічного бачення

За конструкцією та призначенням виділяють кілька різновидів ПНБ:

• Монокуляри. Легкі та компактні прилади з одним окуляром. Їх зручно тримати в руці та швидко підносити до ока, що корисно у походах або на посту.

• Бінокуляри. Прилади з двома окулярами забезпечують ширший кут огляду та стереоскопічний ефект, зменшуючи навантаження на очі при тривалому спостереженні.

• Нічні приціли та насадки. Кільцеві приціли чи насадки для оптики, які кріпляться на зброю, щоб прицілюватися в темряві. Вони потрібні професіоналам і спортсменам, адже дозволяють точно визначати ціль без світла.

Важливо знати, що ПНБ потребують хоча б мінімального джерела світла. В умовах повної темряви без інфрачервоного підсвічування жоден «нічник» не працюватиме. Крім того, густий туман, дим або дощ суттєво знижують якість картинки, оскільки світло не потрапляє до сенсора.

Як працює тепловізор

Тепловізор реєструє не відбитий, а власний тепловий сигнал об’єктів. Будь-яке тіло, температура якого вища за абсолютний нуль, випромінює довгохвильове інфрачервоне випромінювання. Мікроболометр тепловізора ловить ці хвилі, вимірює різницю температур і формує теплову карту сцени. На екрані теплі ділянки відображаються як світлі чи червоні плями, а холодні – як темні області.

Оскільки тепловізору не потрібне видиме світло, він працює в абсолютній темряві, крізь легкий туман, дим чи пил. Спеціальні лінзи з гермалію, селеніду цинку або халькогенідного скла пропускають інфрачервоні хвилі, хоча для видимого світла вони непрозорі. Це робить тепловізори універсальним рішенням для цілодобового спостереження.

Види тепловізорів

• Тепловізійні монокуляри. Компактні та легкі прилади, які можна тримати в руці. Попри невеликі розміри, сучасні моделі здатні виявити людину на відстані понад 2,5 км.

• Тепловізійні біноклі. Має два окуляри та часто два об’єктиви, що забезпечує стереоскопічний ефект і комфорт при тривалому спостереженні. Вони корисні для прикордонних патрулів, рятувальників та розвідки.

• Тепловізійні приціли. Приціли з тепловим сенсором допомагають проводити точне прицілювання вночі, бачачи тепловий силует крізь слабкий дим або кущі. Через спеціальне призначення їх використовують лише кваліфіковані фахівці.

• Насадки-тепловізори. Модульні пристрої, які перетворюють денний приціл у тепловізійний. Це дозволяє швидко змінити режим роботи оптики та пристосувати її до різних умов.

Тепловізори широко використовуються не тільки у військовій сфері. Вони допомагають виявляти тепловтрати в будівлях, знаходити перегріті електричні контакти, шукати людей під завалами та виконувати пошуково‑рятувальні операції. Втім, у них є обмеження: тепловізор не «бачить» через скло, а сильний дощ чи мокрий сніг знижують його ефективність, оскільки вода поглинає інфрачервоне випромінювання.

Переваги та недоліки ПНБ

Переваги

1. Висока деталізація. ПНБ відтворюють реальний вигляд об’єкта в монохромних тонах. Можна розрізнити обличчя, написи, дрібні деталі, що важливо для розпізнавання людей чи читання карт.

2. Природне сприйняття. Зображення на екрані близьке до того, що бачить око при денному освітленні, тому операторові легше орієнтуватися та керувати технікою.

3. Працездатність при слабкому освітленні. Навіть світла від зірок достатньо, щоб ПНБ третього покоління сформував картинку. А із вбудованим інфрачервоним підсвічуванням прилад працює й у повній темряві.

4. Доступна вартість. Базові моделі нічних приладів часто дешевші за тепловізори такого самого класу, що робить їх вигідними для обмеженого бюджету.

Недоліки

1. Залежність від світла. У повній темряві без ІК‑підсвітки ПНБ фактично марний.

2. Чутливість до погоди. Туман, густий дощ чи пісок розсіюють світло, і прилад практично нічого не бачить.

3. Уразливість до яскравого освітлення. Раптова спалах лампи чи фари може на певний час «засліпити» користувача та навіть пошкодити старі аналоги ЕОП.

4. Обмежена дальність. ПНБ дозволяє добре бачити на кілька сотень метрів, але на більших відстанях він стає менш ефективним.

Переваги та недоліки тепловізорів

Переваги

1. Працює в повній темряві. Тепловізор не залежить від зовнішнього освітлення, тому ефективний навіть у підземних приміщеннях або безмісячну ніч.

2. Універсальність у складних умовах. Прилад «бачить» крізь легку рослинність, дим та туман, що робить його незамінним у пошуково‑рятувальних операціях та охороні об’єктів.

3. Велика дальність виявлення. Сучасні тепловізори здатні виявляти транспорт чи людину за кілька кілометрів, що значно перевищує можливості ПНБ.

4. Незалежність від часу доби. Тепловізор однаково ефективний вдень і вночі. Яскраве сонце його не сліпить, а перехідні сутінки не знижують контраст.

Недоліки

1. Низька деталізація. Тепловізор показує лише теплові контури, тому розпізнати обличчя або прочитати написи практично неможливо.

2. Залежність від різниці температур. Якщо температура об’єкта й фону майже однакова (наприклад, у спеку чи після дощу), тепловий контраст зменшується.

3. Більша вага та споживання енергії. Лінзи з гермалію та складні мікропроцесори роблять тепловізор важчим і менш автономним.

4. Потреба у досвіді. Тлумачення теплових зображень потребує навичок: відображення можуть змінюватися залежно від фону, а залишкове тепло може вводити в оману.

5. Висока вартість. Якісні тепловізори з високою роздільною здатністю, дальноміром чи баллістичним калькулятором досить дорогі.

Що обрати?

Вибір між тепловізором та ПНБ слід робити з урахуванням ваших потреб та умов використання:

• Пошук і спостереження у складних умовах. Якщо потрібно виявити цілі в повній темряві, тумані чи густих заростях – тепловізор допоможе побачити тепловий силует навіть замаскованого об’єкта.

• Розпізнавання та прицілювання. Для ідентифікації людини, читання карт або точного прицілювання краще використовувати ПНБ: він дає чіткіше зображення та дозволяє орієнтуватися в рельєфі.

• Відстань та рельєф. На відкритих просторах та великих дистанціях перевага за тепловізором. У приміщеннях або місцевості зі значними перешкодами та короткими дистанціями до 200 м краще використовувати ПНБ або комбінувати обидва прилади.

• Бюджет. За обмеженого бюджету логічно обрати ПНБ, адже є чимало доступних моделей із хорошими показниками. Недорогі тепловізори мають меншу роздільну здатність, тому можуть програвати якісним «нічникам».

• Комбінація. Ідеальний варіант – мати тепловізійний монокуляр для швидкого огляду місцевості та ПНБ‑приціл для детального розпізнавання та роботи по цілі. Така комбінація максимально підвищує ефективність.

Висновок

Обидва типи приладів – тепловізори та прилади нічного бачення – мають свої сильні й слабкі сторони. Тепловізор незамінний, коли потрібно відстежити тепловий слід у найскладніших умовах, тоді як ПНБ забезпечує деталізацію та природне сприйняття сцени. Оптимально поєднувати ці технології: тепловізор допомагає «відкрити» об’єкт, а ПНБ дає змогу його ідентифікувати.

Пам’ятайте про відповідальне використання. Подібні прилади використовують у військовій справі, охороні, рятувальних роботах та для контролю об’єктів інфраструктури. Обираючи прилад, ретельно оцінюйте цілі, середовище та можливості. Якщо виникають сумніви – зверніться до експертів, вони допоможуть підібрати оптимальне рішення саме для ваших потреб.