СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

Автоматическая регулировка яркости (АРЯ): электронная функция, изменяющая напряжение на микроканальной пластине. Используется для оптимизации яркости изображения ЭОП и обеспечения его защиты. Действует когда условия наблюдения резко меняются от слабой освещенности до яркой.

Арсенид Галлия (GaAs): полупроводниковый материал, используемый при изготовлении фотокатода ЭОП III поколения.

Ближний инфракрасный диапазон: короткие волны ИК диапазона с длиной волны от 750 до 2500 нанометров (нм). ЭОП поколения II, II+ работают в диапазоне длин волн от 440 до 950 нм. III поколение работает в диапазоне 500 - 900 нм. В условиях ночной освещенности многие объекты имеют повышенную контрастность в ближнем ИК диапазоне, что позволяет, при высокочувствительном ФК или использовании ИК-подсветки, получать четкое изображение даже при отсутствии видимого глазом света.

Волоконно-оптический инвертор: волоконно-оптический элемент, который при передаче светового пучка оборачивает изображение на 180°. Инвертор применяется в ЭОП II+ и III поколения.

Дисторсия (искажения): в приборах ночного видения наиболее распространены три типа искажений:

геометрическая дисторсия ― геометрическое искажение наблюдаемых объектов на экране ЭОП: встречается в трубках первого и первого «плюс» поколения, а также в ЭОП второго поколения, которые используют электростатическую фокусировку для формирования и оборачивания изображения. Геометрическое искажение полностью исключено в ЭОП, использующих прямой перенос изображения.

s-образная дисторсия ― S-образное искажение линий в изображении на экране ЭОП: является следствием оборачивания изображения в волоконно-оптическом инверторе. S-образное искажение обычно незначительно и не видно невооруженным глазом.

сдвиговая дисторсия ― искажение проявляется в ступенчатом отслоении или перемещении линий на любом участке поля зрения. Искажение может возникнуть в любом поколении ЭОП, который использует волоконно-оптическую передачу изображения на экран ЭОП.

Защита от источников света (ЗИС): автоматическая функция ЭОП, понижающая напряжение на фотокатоде, когда в поле зрения появляются яркие объекты, такие как прожекторы, фонари, комнатное освещение и т.д. ЗИС обеспечивает защиту ЭОП и продлевает его ресурс. Однако, при работе ЗИС, может снижаться разрешение ЭОП (штр/мм) и, соответственно, четкость наблюдаемой картинки.

Зрение человека в условиях ночной освещенности: источниками излучения, создающими естественную (вдали от городов) ночную освещенность (ЕНО) служат солнечный свет, отраженный от Луны, от больших и малых планет, свет от скопления звезд и туманностей, свечение кислорода и азота в верхних слоях атмосферы на высоте 100 - 300 км (ЕНО составляет, например, ~ 0.3 лк в полнолуние и ~ 0.002 лк в звездную ночь без Луны). С уходом солнца за горизонт уменьшается не только уровень освещенности, но и максимум спектрального состава света смещается в ближнюю ИК область, невидимую для человека.
Возможность наблюдения за объектами как в дневное время, так и в ночное время, определяется величиной контраста. Невооруженный глаз не воспринимает контраст при ЕНО < 0.3 лк. Однако, в   ближнем  ИК   спектре   различные   природные   объекты   имеют  различную   отражательную способность, что создает контраст, обеспечивающий возможность наблюдения за местностью, но в области, недоступной зрению человека.
Глаз человека обеспечивает восприятие света в диапазоне волн примерно 280-780 нм. Максимум спектральной чувствительности глаза человека приходится на 550 нм при дневном освещении, а при пониженной освещенности смещается в сторону более коротких волн до 510 нм. Однако, максимум ЕНО по спектру имеет тенденцию к смещению в длинноволновую область. В силу всего вышесказанного, ясно, что решение проблемы ночного видения заключается в создании прибора, чувствительного в ближней ИК-области, с последующим преобразованием наблюдаемой в этом диапазоне картинки в изображение, доступное глазу (преобразование ИК-излучения в видимое). Только в этом случае можно решить задачу наблюдения за различными объектами в темноте. Эта задача и решается с помощью электронно-оптических преобразователей (ЭОП).

Кандела (кд): физическая величина в Международной системе единиц. 1 кд равна силе света в заданном направлении источника с точно установленными параметрами.

Коллимация: процесс перехода световых лучей в параллельные линии, а также процесс выравнивания различных внутренних оптических осей системы между собой.

Люмен (лм): физическая величина в Международной системе единиц. 1 лм равен световому потоку, испускаемому точечным источником света в 1 кд в телесном угле в 1 стерадиан.

Люкс (лк): физическая величина в Международной системе единиц. 1 лк равен освещенности поверхности площадью 1 м2 при световом потоке падающего на нее излучения, равного 1 лм.

Микроампер на люмен (мкА/лм): единица измерения электрического потока, произведенного фотокатодом при попадании на него светового потока.

Микроканальная пластина (МКП): стекловолоконный диск в металлической оправе, умножающий фотоэлектроны, произведенные фотокатодом. Микроканальная пластина представляет из себя токопроводную пластину с большим числом каналов (большее количество каналов и их меньший шаг обеспечивают ЭОП большее разрешение и светоумножение). Фотоэлектрон, сталкиваясь со стенками канала, образует множество добавочных электронов, которые также участвуют в процессе умножения.

Поколения ЭОП: все электронно-оптические преобразователи классифицированы по поколениям. Классификация основана на принципиальных технологических отличиях в конструкции ЭОП.

I поколение: ЭОП в виде стеклянной колбы с электростатической фокусировкой. Отличается низким коэффициентом усиления яркости и невысоким разрешением, неравномерной четкостью картинки по всему полю зрения. Эффективная работа в условиях низкой освещенности возможна только с ИК подсветкой, что не обеспечивает скрытности наблюдения. Однако, технологический процесс производства ЭОП достаточно прост, и трубки I поколения являются самыми доступными на рынке ночной техники, обеспечивая приемлемые характеристики наблюдения и опознавания на расстоянии до 100 метров.

I+ поколение: применены волоконно-оптические пластины, достигнуто высокое и равномерное разрешение по всему полю зрения. Металлокерамическая колба ЭОП выдерживает высокие ударные нагрузки, что позволяет устанавливать прицелы I+ поколения на оружие крупных калибров. Однако, недостаточный коэффициент усиления яркости не позволяет вести наблюдение в условиях низкой освещенности без внешней ИК подсветки.
 
Внимание: многие фирмы по незнанию или преследуя свои коммерческие интересы называют ЭОП I пок. с чуть более высоким разрешением поколением I+, что вводит Покупателя в заблуждение, так как конструкция колбы при этом не меняется.

II    поколение: применена микроканальная пластина (МКП), умножающая поток электронов,
произведенных фотокатодом; имеет высокую помехозащищенность при общих и локальных
засветках, достигнуто высокое усиление яркости; возможность работы без внешней подсветки в
условиях низкой освещенности.

II+ поколение: применена бипланарная схема - снижены продольные габаритные размеры; уменьшен шаг каналов МКП; применен прямой перенос изображения вместо электростатической фокусировки, на выходе МКП возможна установка волоконно-оптического инвертора. Увеличено разрешение ЭОП, улучшена четкость картинки; возможность работы без внешней подсветки в условиях низкой и предельно низкой освещенности. Полностью устранена геометрическая дисторсия.

III    поколение: в фотокатоде применен арсенид галлия: ФК на основе GaAs имеет большую
чувствительность по сравнению с мультищелочными ФК, которые используются в ЭОП II и II+
поколения. Для защиты фотокатода применена ионно-барьерная пленка. Максимум
чувствительности ФК смещен в инфракрасный диапазон, что позволяет работать без внешней
подсветки в условиях предельно низкой освещенности. ЭОП пок. III с чувствительностью ФК ≥
1800 мкА/лм и разрешением ≥60 штр/мм обеспечивает максимально возможную дальность
ночного наблюдения и распознования.

PHOTONIS-DEP: европейский лидер в производстве ЭОП. С 1996 году PHOTONIS-DEP ввел новую классификацию ЭОП, начиная от поколения 2+. Данная классификация основана не на технологии изготовления ЭОП, а на их технических характеристиках. ЭОП с чувствительностью ФК ≥ 500 мкА/лм и разрешением ≥60 штр/мм получили название XD-4, XR-5. Благодаря отсутствию ионно-барьерной пленки (что приводит в ЭОП пок. III к существенному уменьшению заявленной чувствительности) и лучшему соотношению сигнал-шум, ЭОП XR-5 обеспечивает максимально возможную дальность ночного наблюдения и распознавания.

Поле зрения: угловое поле зрения ПНВ: угловые размеры внешней картинки, улавливаемой фотокатодом и передающейся на экран. Величина углового поля зрения измеряется в градусах, по вертикали и горизонтали. Условная величина углового поля зрения ПНВ составляет около 40° (очки ночного видения, монокуляры с кратностью 1.0). Угловое поле зрения уменьшается пропорционально кратности.

Разрешение: способность ЭОП различить два близко расположенных объекта. Разрешение ЭОП измеряется в штрихах на миллиметр (штр/мм), разрешение всей системы (прибора), измеряется в циклях на миллирадиан. Разрешение ЭОП может понижаться от центра до края поля зрения. Это нужно учитывать при фото-видео съемке, особо чувствительной к параметру разрешения.

Резкая потеря изображения: моментальное выключение ЭОП из-за яркой засветки при срабатывании системы ЗИС. Через несколько секунд изображение обычно восстанавливается.

Сотовая структура: произвольный характер темных линий на всем поле зрения или его части. При ухудшении условий наблюдения (точечная засветка, отражение света ИК или лазерной подсветки от близко расположенных объектов) эти линии формируют диагональный или объемный рисунок на экране ЭОП.

Сцинциляция: это изображение, которое видно при включенном ЭОП, если на фотокадод не попадает света. Яркость изображения изменяется пропорционально температуре окружающей среды. Сцинцилляция определяет самый низкий уровень освещенности, при котором вы сможете наблюдать что-либо. Ниже этого уровня наблюдаемые объекты будут замаскированы свечением фона.

Удаление выходного зрачка: расстояние от крайней линзы окуляра до глаза, обеспечивающее видимость всего поля зрения.

Увеличение прибора: общая кратность оптической схемы прибора. Например, если кратность равна четырем, вы будете видеть предмет в четыре раза больше, чем он на самом деле.

Фотокатод (ФК): часть ЭОП, преобразующая энергию света (фотон) в электрон для получения изображения на люминисцентном экране. Материал фотокатода может изменяться в зависимости от поколения ЭОП.

Черные точки, косметические дефекты: черные точки на экране ЭОП, иные дефекты в изображении. Данные дефекты в некоторых ЭОП не влияют на рабочие характеристики и допускаются технологическим процессом изготовления ЭОП на заводе-производителе. В процессе эксплуатации количество косметических дефектов не должно возрастать.

Чувствительность фотокатода (мкА/лм): способность фотокатода создавать электрический ток пропорционально освещенности. Данная величина измеряется в микроамперах на люмены.

Экран ЭОП: часть ЭОП, преобразующая электроны в изображение, видимое глазом. В зависимости от производителя и поколения ЭОП, могут используются различные люминофорные покрытия экрана.

Электронно-оптический преобразователь (ЭОП): основной элемент технологии ночного видения. ЭОП представляет из себя вакуумную колбу, состоящую из нескольких элементов и усиливающую световой поток в видимом, инфракрасном, ультрафиолетовом и других спектрах светового излучения.

Электронный шум: хаотично вспыхивающие в поле зрения точки. Это нормальное явление для ЭОП с микроканальной пластиной, наиболее выражено при крайне низкой освещенности. Отношение сигнал/шум указывается в паспорте на ЭОП и является одним из самых важных параметров при наблюдениях в условиях предельно низкой освещенности.