Для ночного видеонаблюдения используются два класса принципиально различных устройств: 1. Приборы ночного видения (ПНВ) 2. Тепловизоры (ТПВ).ПНВ – усиливают слабое отраженное излучение с помощью электронно-оптического преобразователя (ЭОП),ТВП – обнаруживают тепловой контраст объектов и преобразуют невидимое ИК-излучение в видимый свет с помощью экрана с люминофором.

Ночное видеонаблюдение

Приборы ночного видения

Ближний ИК диапазон: 0,8 – 1,2 мкм, средний ИК диапазон: 3-5 мкм, дальний ИК диапазон: 8 - 14 мкм

Приборы ночного видения работают в области видимого света и ближнего ИК – диапазона и усиливают то малое количество света, которое попадает в объектив.

ЭОП для усиления излучения классифицируются на три поколения — I, II и III (с промежуточными ступенями: I+,II+).Электронно-оптический преобразователь поколения I.Данные ЭОП имеют стеклянную вакуумную колбу с чувствительностью фотокатода 120—250 мА/лм. Усиление света у этих ЭОП составляет 120—900, разрешение в центре 25—35 штр/мм. Приборы, созданные на основе этих ЭОП, можно встретить в большом ассортименте в магазинах по цене до $ 320. Отличительная особенность данного типа в том, что четкое изображение наблюдается только в центре, с искажением и меньшим разрешением по краям. Кроме этого, если в поле зрения попадают яркие источники света, например, фонари, светящиеся окна домов и т.п., происходит засветка всего изображения, что препятствует и даже полностью исключает возможность наблюдения.

Классификация ЭОП

Принципиальная схема прибора ночного видения с ЭОП поколения I

Электронно-оптический преобразователь поколения II Конструктивно ЭОП II-го поколения отличаются от I+ наличием специального усилителя электронов — микроканальной пластины (МКП).Характеристики таких ЭОП: усиление света около 25 000—50 000, чувствительность фотокатода мин. 240 мА/лм, разрешение в центре 32—38 штр/мм. Ресурс ЭОП составляет не менее 1 000—3 000 часов. Различают два типоразмера ЭОП — с микроканальными пластинами 25 мм и 18 мм. С точки зрения наблюдателя, больший типоразмер обеспечивает больший комфорт наблюдения (как в больших телевизорах), но приводит к увеличению габаритов прибора.

ЭОП второго и третьего поколения имеют значительно меньшие габариты и увеличенную дальность действия за счет применения микроканальных пластин (МКП), усиливающих поток фотоэлектронов, испускаемых фотокатодом.

Микроканальные пластины, в которых происходит усиление сигнала, представляют собой тонкий срез пучка пустотелых трубок, сплавленных между собой наподобие мозаики. Трубок в таком пучке насчитывается сотни тысяч.

Электронно-оптический преобразователь поколения III Отличаются от ЭОП поколения II+ фотокатодом на основе арсенида галлия, с ещё большим смещением пика чувствительности фотокатода в инфракрасную область. Чувствительность фотокатода достигает 900—1 600 мА/лм, разрешение ЭОП 32—64 штр/мм и ресурс до 10 000 часов, что в 3 раза больше, чем ЭОП II-го поколения. Приборы на базе ЭОП III-го поколения очень хорошо работают в условиях предельно низкой освещенности. Единственный небольшой недостаток — отсутствие защиты от боковых источников света, так как отсутствует волоконно-оптическая шайба на входе ЭОП. В связи с этим, не рекомендуется приобретать приборы III-го поколения, если Вы планируете работать в городских условиях. Стоимость приборов на ЭОП III-го поколения в 1,5—2,5 раза выше, чем на приборы II+ поколения и составляет от $3 000 до $13 000. До недавнего времени приборы II+ и III-го поколений применялись только для военных целей

Чувствительность камер ночного видения.

Тепловизоры получили новый импульс развития в 90-х годах с изобретением нового вида чувствительного элемента для видеокамер – микроболометрической матрицы. Болометр – сенсор, изменяющий сопротивление, в зависимости от температуры. При поглощении испускаемых элементами сцены инфракрасных лучей происходит изменение температуры по поверхности детектора. Повышение температуры приводит к повышению амплитуды колебаний кристаллической решетки, что в свою очередь вызывает электрический ток. Поскольку болометры способны работать при комнатной температуре и не нуждаются в охлаждении, этот вид сенсоров стал очень популярным. Наиболее распространенным материалом для изготовления болометрических детекторов является поликристаллическая окись ванадия. Диапазон рабочих длин волн – 8-12 мкм.

Тепловизоры. Чувствительный элемент тепловизора.

Съемка тепловизором

Обычный материал линз для видимого света и ближнего ИК-диапазона в тепловизорах неприменим, поскольку обычное стекло задерживает инфракрасное излучение средне- и длинноволнового диапазона. Наиболее широко в тепловизионной технике используются линзы, в состав которых входят германий, селенид цинка и фторид кальция. Стоимость этих материалов высокая.

Материал линз для объектива.

http://www.youtube.com/watch?v=cmz8gURbM4A сравнение приборов ночного видения и тепловизора.

http://www.youtube.com/watch?v=SxKgp3dee6Q – принцип работы очков ночного видения

http://www.youtube.com/watch?v=JRPO6DpfB0Y&feature=related картинки с тепловизора

http://www.youtube.com/watch?v=yDV80NsA25g&feature=related - тепловизор Testo 875-1. Обзор

http://www.youtube.com/watch?v=sNXAc_ux5JI&feature=related - RECON 550R цифровой прибор ночного видения