Оптичний діапазон займає довжини хвиль 0,001-1000 мкм, проте людське око розрізняє тільки його вузьку частину: 0,38-0,78 мкм. Тому при дуже слабкому освітленні (менше 0,01 люкс) людина бачить лише великі об`єкти, так і ті на близькій відстані. Перед вченими було поставлено завдання створення приладів, здатних перевести типи випромінювання, недоступні оку в «звичайному» режимі, в видиме сприйняття об`єктів. Робота увінчалася успіхом, і сьогодні для створення приладів нічного бачення (або ПНВ) використовуються розробки, що дозволили людині бачити вночі.

Принципи дії ПНВ

Прилад працює за двома принципами - внутрішнього, зовнішнього фотоефекту. В основі останнього явища лежить випускання електронів будь-яким твердим тілом. Ефект був покладений в основу дії електронно-оптичного перетворювача (або ЕОП), який входить в будь-який прилад нічного бачення. По суті, перетворювач є пристроєм, що підсилює видимий оком діапазон хвиль в тисячі разів. Крім цього, ЕОП здатний перетворювати інфрачервоне, ультрафіолетове, рентгенівське випромінювання в Розрізняють оком.

Внутрішній фотоефект використовує здатність напівпровідників змінювати електропровідність під дією квантів світла. Дане явище використовується для роботи фотоприйомних пристроїв. Останні «зайняті» тим, що перетворять сигнали, які випромінюють об`єкти- за допомогою електронної обробки виходить теплове зображення, доступне оку.

Загальний принцип роботи ПНВ такий. Спочатку слабоосвещенную зображення через об`єктив потрапляє на фотокатод, який емітує отримані електрони в вакуум. Потік електронів, що несуть зображення, прискорюється за допомогою ЕОП і потрапляє на катодолюмінесцентний екран. Через те, що фотони перетворюються в електрони, з`являється можливість їх посилення, тобто збільшення яскравості зображення. В результаті потік електронів фокусується, посилюється і «подається» на люмінесцентний екран, де його вже може розрізнити людське око.

Типи конструкцій ПНВ

Кожна різновид приладів оптимізована під конкретну задачу. З ПНВ виділяються приціли, окуляри, прилади для спостереження і пристрої, здатні документувати зображення. Більшість ПНВ мають однокамерні ЕОП зі скляним вакуумним корпусом, здатні посилювати яскравість в тисячу разів. Є і мінус: хороша різкість зберігається лише в центрі зображення, по краях воно буде розмитим. Проте, завдяки відносно невисокій ціні, подібний тип приладів поширений досить широко. Якщо в ЕОП використовується волоконно-оптичні пластини, то такий прилад здатний підсилити яскравість вже в 30, а то і 50 тисяч разів, при цьому зображення буде чітким по всій картинці. Також виробники пропонують прилади, здатні документувати спостережувані об`єкти. У цьому випадку місце окуляра займає відео або фотокамера, в якій зображення перетворюється в цифрову форму.