Тепловизионный прицел – это сложное оптоэлектронное устройство, предназначенное для установки на оружие и применяемое для решения большого круга стрелковых задач в широком диапазоне дистанций стрельбы.
Это приспособление способно отображать цели на дистанциях до 2500 м и позволяет идентифицировать их на дистанциях от 350 до 1500 метров.
Тепловизионные прицелы работают по принципу преобразования теплового излучения объектов (как естественных (люди, животные), так и искусственных (имеющих разницу температур как у любой неоднородной среды), в видимое человеческим глазом изображение, выводимое на окулярную матрицу прицела.
Собственно, в этом и есть главное преимущество таких приборов по сравнению с традиционными дневными и ночными прицелами – они дают вам способность видеть цель, вести наблюдение, прицеливание и стрельбу практически при любой освещенности (как днем, так и ночью) и при любых погодных условиях (снег, дождь, туман, дымка).
Тепловизионный прицел при использовании в полной темноте не нуждается (как прицел ночного видения на ЭОП или цифровой прицел) в дополнительном источнике света (ИК-подсветке).
Он также способен работать при дневном освещении (не боится засветок) и распознает излучающие тепло объекты сквозь заросли кустов, траву, дымовые завесы, туман, дымку, морось, маскировочные сети и другие препятствия.
Конструкция и основные характеристики тепловизионных прицелов
Все современные компактные тепловизионные прицелы, как правило, оснащены матрицей неохлаждаемых микроболометров (еще этот узел называют детектором) на основе аморфного кремния или оксида ванадия.
Неохлаждаемые микроболометры достаточно надежны, потребляют меньше энергии и гораздо дешевле, чем охлаждаемые.
К другим конструктивным элементам тепловизионных прицелов относят объектив, дисплей (он же "окулярная матрица") и электронный блок для преобразования сигналов.
Через обычное стекло инфракрасное излучение не проходит (по этой же причине невозможно вести наблюдение через оконное или автомобильное стекло), поэтому в тепловизионных прицелах не устанавливается обычная стеклянная оптика, как например в оптических прицелах, а применяются германиевые объективы.
Как правило, все прицелы рассчитаны на использование на оружии крупных калибров, соответственно, к прочности их корпуса (и в целом – к степени защиты от внешних факторов) предъявляются повышенные требования.
Ключевыми параметрами при выборе тепловизионных прицелов являются:
- Кратность оптического увеличения, х.
- Чувствительность элемента болометрической NETD (mK - в милликельвинах).
- Фокусное расстояние объектива, мм.
- Размер элемента болометрической матрицы, мкм
- Разрешение болометрической матрицы (384х288, 400х300, 640х480 и более).
- Разрешение окулярной матрицы (1024х768, 1280х960 и т.п.).
- Диафрагменное число объектива (F50 мм/1,0).
- Частота обновления микроболометрической матрицы, Гц
- Спектральный диапазон чувствительности, мкм (как правило 8...14 мкм).
- Тип калибровки болометрической матрицы.
- Дальность обнаружения/идентификация цели
- Диапазон рабочих температур, °C.
Качество изображения. Какие параметры на него влияют?
Разрешение болометрической матрицы (количество пикселей по горизонту и вертикали) – один из важных параметров, определяющих качество наблюдаемого стрелком изображения цели и ландшафта вокруг неё.
Арифметика здесь достаточно простая: чем больше разрешение, тем более детализированное изображение мы видим на выходе.
По сути, если говорить простым и понятным для пользователя языком, разрешение – это количество "кирпичиков", из которых складывается наблюдаемая в прицел "картинка". И чем их больше, тем выше детализация.
Вторым важным моментом здесь будет являться собственно размер пикселя болометрической матрицы в микронах.
В используемых на сегодняшний день матрицах этот размер составляет, как правило, 25, 17 или 12 микрон.
Собственно, чем меньше размер пикселя ("кирпичика" матрицы), тем больше "кирпичиков" в картинке и тем более детальное изображение мы можем получить при наблюдении в прибор.
Частота обновления кадров (варьируется от 9 до 60 Гц) отвечает за комфортность наблюдения за движущимися объектами.
В чем здесь разница?
Развертка в 9 Герц означает, что изображение, транслируемое на окулярную матрицу, обновляется 9 раз в секунду.
Соответственно развертка в 50 Герц означает что в 1 секунду изображение обновится уже 50 раз.
Что означает эта разница на практике?
Если мы наблюдаем в прицел быстрое перемещение цели при развертке в 9 Гц, то визуально мы наблюдаем эффект зависания или "торможения" картинки.
Цель и фон, на котором мы её наблюдаем, начинает "смазываться", за целью начинает тянуться "шлейф".
Особенно это заметно при отображении "горячего черным" – режим Black-Hot.
Поэтому, чем больше частота обновления кадров, тем комфортнее нам вести прицеливание "в динамике" и наблюдать быстро перемещающуюся цель без искажений и "шлейфа".
В конечном итоге "быстрая развертка" в 50-60 Гц позволяет избежать промахов по движущейся цели, ведь в момент выстрела мы должны видеть цель (по отношению к перекрестию прицельной марки) именно там где она находится физически, что называется "по факту", а не там где ее нам "покажет" прицел с низкочастотной разверткой в 9 Гц, не успевая своевременно обновлять информацию (изображение цели) в окулярной матрице.
Когда наблюдение (стрельба) происходит в динамике и стрелок сопровождает и удерживает цель в поле обзора прицела, прицелы с частотой смены кадров 50-60 Гц позволяют получать практически не прерывающуюся и максимально качественную картинку.
На сегодняшний день приемлемым значением частоты обновления кадров считается уровень уже не ниже, чем 20-25 Гц.
