Прибор ночного видения из картона из старых пультов ДУ

Как сделать очки ночного видения своими руками?

Принципы конструкции приборов для ночного наблюдения

Прибор ночного видения – устройство, позволяющее эффективно вести наблюдение в условиях, когда света нет совсем или его недостаточно для построения изображения невооруженным глазом. Подобные условия могут наблюдаться как на открытой местности (безлунная облачная ночь), так и в помещении (подвальное помещение без окон и электрического освещения, чердак и т.д.)

Современные ПНВ в основном используют два принципа действия:

Пассивные. Улавливают немногочисленные кванты видимого света, многократно усиливают их электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) и создают видимое изображение. Такие приборы не освещают цель никаким излучением, поэтому факт наблюдения не может быть обнаружен. Главный недостаток подобной конструкции – полная бесполезность в темноте.
Активные. Подсвечивают цель излучением, относящимся к той части спектра, которую не видит человеческий глаз. Чаще всего в такой роли выступает инфракрасное излучение. В качестве устройства подсветки может выступать инфракрасный прожектор, светодиод или лазер. Прибор с инфракрасной подсветкой может работать даже в условиях полного отсутствия естественного освещения. Однако поток инфракрасного излучения (хоть он и не видим невооруженным человеческим глазом) может быть обнаружен при помощи другого ПНВ, и факт наблюдения будет обнаружен.

Многие устройства комбинируют оба принципа, выступая при наличии хоть какого-то естественного излучения в качестве пассивных приборов, а при полном отсутствии света переходя на инфракрасную подсветку.

Воплотить в жизнь самодельную конструкцию проще на активном принципе, поэтому дальше мы будем говорить именно о таких приборах.

Как подсветить цель инфракрасным лучом?

Здесь также существуют две основные схемы. Первая предполагает, что для подсвечивания применяют лазер или светодиод, которые пускают инфракрасный свет с невидимой обычному глазу длиной волны. Лазер генерирует очень узкий луч, кроме того, такой ИК осветитель работает в режиме коротких импульсов, что делает подсветку заметно менее обнаружимой.

Такие схемы довольно компактны, но подсвечивают местность лишь в пределах довольно узкого конуса. Обзор у подобной схемы невелик, поэтому обнаруживать цели на фоне пейзажа будет сложнее. Подходят такие устройства лучше для отслеживания тех целей, которые уже удалось обнаружить.

Гораздо более широкого поля зрения можно добиться, если взять для подсвечивания целей инфракрасный прожектор. У этого устройства лампа помещена в конус рефлектора, а апертуру конуса закрывает линза из материала, отсекающего все волны, кроме инфракрасного излучения. Такой прожектор освещает окрестности широким конусом, поэтому создается достаточное поле зрения. Дальность, на которой можно заметить цель и различить ее на фоне пейзажа, зависит от мощности лампы и может доходить до полукилометра у лучших заводских образцов.

Как преобразовать инфракрасный луч в видимый свет или увидеть невидимое?

После того, как мы создали область инфракрасного освещения, возникает вопрос: как обнаружить отразившиеся от цели ИК лучи, если мы не видим их глазами? Для этого понадобится устройство под названием электронно-оптический преобразователь (ЭОП). ЭОП выполняет с инфракрасным светом следующие действия:

Улавливает инфракрасное излучение, испущенное осветителем и отразившееся от цели.
Превращает уловленный свет в поток электронов.
Усиливает поток электронов при помощи усилителя (такая возможность есть не у всех ЭОПов).
Преобразует поток электронов в свет, видимый глазом наблюдателя или записываемый видеокамерой.

На сегодня уже сменилось несколько поколений конструкций ЭОПов. Каждое следующее поколение дает все более качественную картинку, но цена также существенно повышается, что связано с использованием все более сложных и дорогих компонентов в конструкции. В то же время, даже преобразователи первого поколения создают вполне приемлемое по качеству изображение, подходящее для решения многих задач.

Что понадобится для изготовления ночных очков своими руками?

Для изготовления очков нам понадобятся несколько компонентов:

Устройство, улавливающее ИК свет. В этой роли может вступать любая камера, у которой есть режим ночной съемки. Понятно, что камера не должна быть слишком дорогой, иначе использование ее в конструкции будет нерентабельно. Для не хватающего звезд с неба ночного прибора подойдет веб-камера, но ее придется немного доработать. Из неё нужно вытащить инфракрасную линзу – фильтр волн ИК-диапазона. Теперь камерой можно пользоваться в ночном режиме, применяя инфракрасную подсветку.
Источник инфракрасных волн. Для этого можно использовать готовый инфракрасный фонарик (наиболее простой, но дорогой вариант). При недостатке бюджета можно взять в качестве ИК подсветки обычный светодиод от телевизионного пульта. Его мощности маловато для построения изображения на больших расстояниях, но для освещения, скажем, лестничной площадки или другого подобного пространства света будет вполне достаточно.
Источник питания. Желательно, чтобы он был достаточно не дефицитным и обеспечивал приличную автономность устройства. Хорошо в этой роли смотрятся батарейки или аккумуляторы стандарта АА, ААА. Для более сложных стационарных устройств можно позаботиться и об устройстве, обеспечивающем питание от бытовой электрической сети.
Вспомогательные элементы – последняя группа вещей, необходимых для создания самодельных очков ночного видения. Они не участвуют непосредственно в создании изображения, но зато защищают схему от пыли и грязи или повышают комфортность использования. Стоит позаботиться о каком-нибудь пенале в качестве корпуса и кронштейне для крепления на очки или шлем-маску от налобного фонарика. Кронштейн можно сделать, например, из деталей детского металлического конструктора.

Детали подготовлены. Что дальше?

Черно-белую микрокамеру, к примеру, JK 007B или JK-926A, можно взять в качестве устройства, которое будет ловить ИК свет. К камере подыскиваем простенький видеоискатель. Если ничего подходящего в ваших запасах нет, можно подобрать недорогую деталь в сервисе по ремонту бытовой электроники. Важно, чтобы видеоискатель принимал видео по тем же протоколам, в каких его создает микрокамера.

Далее присоединяем вход видеоискателя к выходу камеры. Принимающий элемент готов, теперь нужно сделать подсветку.

Приобретаем в магазине или в Интернете ИК светодиоды. Купленный диод нужно проверить, посмотрев на его свет в темном помещении невооруженным глазом и с помощью камеры ночной съемки. В первом случае свет не должен быть виден, а во втором – виден хорошо. Теперь проверенные светодиоды монтируем в любую коробочку, которая будет служить корпусом (к примеру, детский пластиковый пенал).

Зарубежные конструкторы-любители рекомендуют схему из двух гирлянд по шесть диодов в каждой. В качестве шунта – резистор с сопротивлением в 10 Ом на все диоды. Теперь можно подать питание от обычной батарейки. При использовании другого светодиода величину шунта проверяем по справочникам.

Объектив камеры должен быть размещен в одной плоскости со светодиодами (в том же корпусе). Крепим видеоискатель сбоку, подключаем питание и размещаем собранное устройство на оправе или шлем-маске. Теперь наше устройство готово, и можно пробовать его при ночном наблюдении.

Как видите, при наличии небольших навыков и знания, как взяться за дело, можно собрать вполне работоспособный прибор ночного видения своими руками. Конечно, перед сборкой неплохо также ознакомиться с ценами на имеющиеся в продаже устройства, чтобы не изобретать велосипед, а использовать фабричное решение, если выигрыш по стоимости окажется не слишком большим.

Прибор ночного видения из старого смартфона: инструкция переделки камеры в инфракрасную своими руками

Когда вы покупаете новый смартфон, вы храните ваш старый смартфон про запас и не используете его, так что это великолепный хак, который сделает из старого девайса полезную камеру ночного видения почти бесплатно!

Сенсор каждой камеры может видеть инфракрасное излучение, например тепловую часть света. Но фильтр, блокирующий инфракрасную часть света, защищает CCD сенсор смартфона от выгорания от инфракрасного излучения высокой силы, например от солнечного излучения. Теперь, если мы уберём блокирующий фильтр инфракрасного излучения, камера получит возможность видеть инфракрасную часть светового спектра. Теперь, если вы используете ИК осветитель, вы неожиданно сможете видеть в темноте.

У вас появится возможность видения в темноте, почти как у профессиональных камер, таких как Fujifilm X-T1 и Sony Xray, за очень низкую цену!

Смотрите полное видео здесь: ссылка

Шаг 1: Как это работает?

Каждая цифровая камера имеет сенсор CCD, который может видеть инфракрасный спектр света, но так как долговременное инфракрасное излучение может нанести непоправимый ущерб сенсору, фильтр, блокирующий инфракрасный спектр, ставится для решения этой проблемы.

Если мы уберём этот фильтр, то сможем увидеть инфракрасную красоту!

На картинке представлены фильтры заданных волн, используемые для получения различных эффектов. Теоретически, можно использовать любую камеру для этого хака. Например, вашу зеркалку, сотовый, или дешевый автомобильный видеорегистратор, что я и сделал. Запомните, что чем дешевле камера, тем проще будет работа.

Шаг 2: Делаем собственный прибор ночного видения

Приобретайте запчасти в вашем местном магазине:

3W инфракрасный светодиод ссылка
Маленький понижающий конвертер постоянного тока ссылка
Термоусадка ссылка
Кабель USB ссылка
Набор отвёрток ссылка

Сперва создадим невидимый ИК излучатель. Я прикрепил ссылки, так что вы можете легко купить нужные части

Соедините 5V и ваш понижающий конвертер
Установите выходное напряжение на 2v, крутя его маленький потенциометр
Теперь подсоедините ИК диод к его выходу
Наденьте термоусадку на диод

ИК излучатель готов.

Шаг 3: Добираемся до камеры

Пошаговый процесс создания прибора ночного видения своими руками:

Откройте смартфон и открутите крышку на задней части
Аккуратно отцепите все гибкие провода или кабели батареи
Вы увидите модуль камеры

ОСТОРОЖНО: Для следующих процедур избегайте использования любых острых приспособлений и посвятите им достаточно времени, иначе вы можете поцарапать сенсор изображения.

Шаг 4: Переделка вашей камеры в ИК камеру

Теперь окончательно снимите ваш модуль камеры, если он похож на мой. Если они отличаются, то переходите сразу к следующему шагу.
Вам нужно получить доступ к ИК фильтру, он может находиться в сборе с круглым объективом, либо внутри квадратного сенсора изображения. Чтобы понять, где этот фильтр, постарайтесь открутить линзу и найти красноватый ИК фильтр.
Удалите этот ИК фильтр, если он закреплён и не выходит — просто сломайте его отвёрткой. После успешного удаления ИК фильтра ваш мод готов.
Поставьте всё аккуратно обратно, но не закручивайте ничего.

Шаг 5: Настройка фокуса

Проверьте вашу камеру, если вы все сделали правильно, она должна работать, но скорее всего, будет не в фокусе. Завинчивайте линзу до тех пор, пока не увидите чёткую картинку.
Теперь закрутите все винты камеры и телефона, как было раньше.

Сложнейшая часть нашей переделки завершена.

Шаг 6: Весёлая часть (ночная съемка)!

Могу сказать, что этот самодельный мод работает очень хорошо. Всего с двумя ИК диодами можно видеть предметы на дистанции 10 метров в кромешной тьме!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Прибор ночного видения из старого пульта своими руками

Прибор ночного видения (ПНВ) – это популярное устройство, обеспечивающее хорошую видимость в условиях очень плохого освещения или его полного отсутствия. Еще не так давно ПНВ использовались преимущественно военными и охранными организациями. В настоящее время область применения таких устройств существенно расширилась, они пользуются большим спросом среди охотников, егерей, рыбаков, шахтеров и любителей путешествовать.

Купить прибор ночного видения может не каждый человек. Гораздо выгоднее сделать его самостоятельно, используя для этого обычный старый пульт от телевизора и несколько простых вещей, имеющихся дома у каждого.

Как сделать прибор ночного видения своими руками

Устройство прибора ночного видения включает:

Преобразователь инфракрасного излучения в видеосигнал.
Подобие окуляра, которое бы могло сигнал отображать в режиме реального времени.
Подсветка.

В магазине имеется много устройств, которые позволяют вести съемку в темноте. Прибор ночного видения, очевидно, должен базироваться на одном из них. Черно-белая микрокамера как раз подойдет. Стоит она не очень дешево, но можно использовать ее и для чего-нибудь другого, если прибор ночного видения надоест. Примером таких устройств могут служить JK 007B или JK-926A. Главное, чтобы у устройства был видеовыход, а он имеется у любой камеры, иначе зачем она вообще нужна! Цена покупки не должна сильно превышать магазинную стоимость прибора ночного видения (см. выше), иначе будет душить жадность. Утешьте себя тем, что наше устройство сможет вести регистрацию, а это стоит еще больше денег на прилавке.

Необходимо найти старенький видоискатель. Для этого можно сходить в салон, занимающийся ремонтом бытовой техники, если дома подходящего добра не имеется. У видоискателя должен быть вход для видео по тому же протоколу, по которому ведет передачу камера.

Этот вопрос можно будет не только уточнить у местных профи, но там же и проверить, соединив устройства кабелем. Если все работает, то осталось прикупить подсветку. Светодиоды закажите в интернете или прикупите на ближайшем рынке. Как проверить? У нас же имеется видеокамера для съемки ночью. Зайдите в темноту, подайте питание и посмотрите, светится ли радиоэлемент. Для этого достаточно навести на него видеокамеру.

Дюжину светодиодов зарубежный любитель все делать своими руками рекомендует объединить гирляндами по 6 штук на ветке. Их необходимо снабдить 10-омным шунтом на всю связку, после чего можно подводить питание от обычной батарейки. Перепутать полярность сложно, но на всякий случай воспользуйтесь специальным справочником на светодиоды. Блок подсветки готов. Светодиоды монтируются на любой корпус, это может быть обыкновенный детский пенал или что-нибудь еще в этом же роде.

Читать также Как сделать бинокль? Самодельный бинокль своими руками

Собственно, все готово. Необходимо соединить видеокабелем камеру и видоискатель, поместить объектив в одну плоскость со светодиодами. Учитывая размеры устройств, они могут поместиться в один пенал. Видоискатель крепится сбоку. Для устройства регистрации понадобится вмонтировать в корпус соответствующий разъем. Приборы ночного видения из Китая не сравнятся с нашим! Вот как он работает:

Камера для ночной съемки фиксирует окружающую обстановку.
Светодиоды подсвечивают предметы для лучшей видимости.
На видоискатель начинает поступать изображение, видимое глазом.
При необходимости через специальный разъем ведется регистрация.

Не удивляйтесь, если не будут видны дальние предметы, до них не достают лучи светодиодов. Имеет и недостатки такой прибор ночного видения: очки отсутствуют, стоимость сновья всех компонентов достаточно велика, необходимо прикупить и разместить в корпусе батарейки. Зато мы объяснили простым языком принцип работы устройства. Наша цель была показать, как сделать прибор ночного видения из подручных средств. Впрочем, в кабинете химии, наверное, завалялась пара реактивов. Попробуйте поговорить с учителем!

Что понадобится

Сделать прибор ночного видения в домашних условиях несложно и на это уйдет всего пару часов. Для создания устройства первым делом необходимо подготовить все материалы и инструменты, которые понадобятся в дальнейшем. Из материалов понадобится:

аккумулятор на 12В (можно взять батарейки по 4В и соединить их последовательно друг с другом);
5 инфракрасных светодиодов (берутся из ненужных пультов от телевизора, DVD, музыкального центра и так далее);
несколько резисторов на 270 Ом;
проводки для соединения;
компактный выключатель;
изолента;
термоклей;
небольшая картонная коробка.

Для придания будущему ПНВ эстетичного вида также может понадобиться черная краска. Для сборки нужно подготовить и такие инструменты:

канцелярский нож;
клеевой пистолет;
кусачки;
плоскогубцы;
паяльник.

Дополнительно следует подготовить карандаш, кисточку и линейку.

Магазинные приборы ночного видения

Прибор ночного видения Циклоп назван так, потому что вместо очков у него монокуляр. Такой как раз бы пригодился одноглазому великану. Как и все прочие этот прибор ночного видения характеризуется тремя параметрами:

Разрешающая способность в угловых минутах. Та мельчайшая часть сферы обзора, которая может быть еще отличена от соседней такой же.
Коэффициент усиления.
Поле зрения.

Для работы приборы хватает хотя бы слабого отблеска звезд, а если на небо взойдет Луна, то картинка и вовсе станет ясной. Эти небесные тела будут подсвечивать ландшафт не хуже светодиодов, о которых мы говорили выше. Разумеется, если посмотреть на небо, то можно изучать Большую и Малую медведицу, однако все это будет залито белесым сиянием.

Монокулярный прибор ночного видения Зенит имеет встроенную подсветку и пьезоэлектрический преобразователь энергии для питания. Под этим брендом также идут прицелы, поэтому не перепутайте одно с другим. Специально для людей с плохим зрением имеется подстройка объектива. Это уже получаются очки ночного видения для чтения в темноте!

Читать также Каталог MATBOCK 2020 — уже доступен

НПФ Диполь приборы ночного видения тоже выпускает, но доступной ценой они не отличаются. Впрочем, смотреть нужно по тому, для чего именно нужен прибор. Если есть возможность заплатить порядка 190 тысяч рублей за очки, то за эти деньги у белорусов можно выкупить настоящий классный агрегат для ночного просмотра окрестностей.

Пошаговая инструкция

После того, как все материалы и инструменты были подготовлены, можно приступать непосредственно к сборке прибора ночного видения. Для этого нужно следовать такой несложной инструкции:

Читайте также:

Применение кабеля АВВГ

После того, как все действия были завершены, остается лишь проверить устройство в работе. Для этого вставьте внутрь смартфон и включите камеру в темноте. Если все было сделано верно, то при включении светодиодов даже в кромешной темноте получится на небольшом расстоянии разглядеть разные предметы.

Для видения на дальние расстояния такой самодельный прибор ночного видения не подойдет, но на расстоянии нескольких метров удастся хорошо рассмотреть предметы, сделать фото или заснять видео.

Устанавливаем подсветку

На радиаторах охлаждения располагаем светодиоды и подходящие контакты. Подключаем контролер напряжения к питанию, и налаживаем его параметры.

Светодиоды обрабатываем теплопроводящей эмульсией, а затем припаиваем к соответствующим контактам.

Кнопку устанавливаем на верхней части, при помощи ножа проделывая под нее проем. Фиксировать лучше на горячий клей. Светодиоды располагаем на передней панели аппарата для подсвечивания объектива. Соединяя их последовательно, выводы подсоединяем к понижающему модулю.

От контролирующей платы контакты, отвечающие за питания, выводим через кнопку к микроконтролеру напряжения.

Приступаем к работе

Для начала нам необходимо подготовить экшн камеру и правильно ее настроить заодно убедившись, что инфракрасные лучи она все-таки видит.

Устанавливаем экспозицию в режим +2, и отключаем автоматическое отключение экрана. Так мы сможем снимать видео в постоянном режиме.

Для фокусировки на объекте прямо пред собой понадобится специальная линза для очков виртуальной реальности. Фактически она и будет выполнять роль нашего смотрового объектива.

Чтобы ее установить, берем бутылку из темного пластика от дешевого энергетика, и обрезаем ее по горлышко. Поскольку расстояние до линзы придется подбирать опытным путем, лучше обрезать ее с запасом.

Примеряем нашу линзу на обрезке бутылки. Теперь нужно ее как-то закрепить. Обрезаем донышко у крышки от этой же бутылки и прижимаем им линзу. Готово!

Чтобы объединить ЖК экран камеры с объективом, ну и установить их на очках, нам понадобится сделать ей корпус. Для этого берем кусочки вспененного ПВХ для макетирования, и нарезаем из них части небольшой коробки. Удобнее всего обрезать их прямо по размеру камеры.

Смотровое окошко на экран камеры делаем прямоугольным. Работать с этим материалом лучше всего малярным ножом. Собираем корпус нашего прибора на суперклей или какой-нибудь другой для ПВХ изделий, и приклеиваем горлышко бутылки-объектива.

Делаем небольшие прорези на корпусе, чтобы можно было легко вытащить камеру, когда это будет необходимо.

Настало время закрепить наш объектив с камерой на корпусе защитных очков. Пластик на них тонкий и хрупкий, поэтому сверлить его корончатым сверлом нужно с крайней осторожностью. Автор советует не досверливать до конца, а доработать отверстие малярным ножом. Избежать трещин также поможет малярный скотч, которым стоит обклеить зону сверления.

Из-за радиусного наклона очков, установленный объектив с камерой направлены с большим отклонением в сторону. Это можно исправить с помощью обрезка ПВХ канализационной трубы на 32мм. Понадобится воротник с раструбом и резиновым уплотнителем.

Его обрезаем под нужным углом, отверстие зачищаем нулевой наждачкой, и приклеиваем на место внахлест суперклеем. Для большей надежности автор предпочел затянуть этот элемент несколькими нейлоновыми стяжками.

Следующим этапом закрепляем фонарик. Берем две ПВХ клипсы на 25мм, и монтируем их с противоположной стороны от камеры на болты.

В сборе это устройство достаточно тяжелое, так что понадобится ограничитель на дужках очков. Его проще всего сделать из паракорда, капроновой бечевки или эластичного резинового жгута.

Как собрать свой собственный прибор ночного видения за $50 из смартфона

Человек всегда хотел большего, включая видение в темноте, как хищники. В этой статье я расскажу о сути приборов ночного видения, разных их видах и как собрать свой собственный всего за 50$ (данная оценка включает среднюю стоимость компонентов).

Чтобы получить возможность видеть в темноте, человечество стало использовать искусственные способы обеспечения дополнительных возможностей для своих органов зрения.

В древности, этими средствами выступали разнообразные костры, факелы и другие способы подсветки окружающей среды.

С ходом ускорения научно-технического прогресса, средства обеспечения видимости органов зрения человека, в темное время суток, – становились всё более изощренными и совершенными. Теперь, в их качестве выступали уже разнообразные средства подсветки, в числе которых основную роль играли способы, которые обеспечивали человека непрерывной подсветкой в течение продолжительного времени и минимальным контролем за ней.

Среди подобных средств, можно перечислить такие как: лучины, разнообразные стеариновые, а затем и парафиновые свечи, масляные лампы и лампады.

Далее появились ещё более совершенные средства, в числе которых выступают шахтерские ацетиленовые лампы, которые обладая малым размером, обеспечивали шахтёров хорошим (на тот момент) освещением, в течение продолжительного времени, с минимальными затратами рабочего вещества (карбида кальция).

Венцом среди средств освещения окружающего пространства, с использованием сжигания вещества, можно назвать водородные лампы, так называемый «друммондов свет».

Друммо́ндов свет (также свет рампы, англ. limelight) — тип сценического освещения, использовавшийся в театрах в 1860—1870 годах. Интенсивное свечение получалось с помощью кислородно-водородного пламени, направленного непосредственно на цилиндр из оксида кальция (негашёной извести, англ. lime), которая может нагреваться до 2572 °C (белого каления) без расплавления. Свет производится сочетанием теплового излучения и калильного свечения. Друммондов свет давно заменён электрическим освещением, однако, например, в английском языке название прочно укоренилось: к примеру, существует выражение «to be in the limelight», означающее «быть на виду; в центре внимания».

Читайте также:

Производство блоков из газобетона

Устройство друммондовой лампы

Эффект яркого свечения раскалённой детали из оксида кальция (негашёной извести) впервые был открыт в 1820-х годах британским учёным Голдсуорси Гёрни (англ. Goldsworthy Gurney), на базе его работ с кислородно-водородными горелками, авторство которых обычно приписывают Роберту Хэйру (англ. Robert Hare (chemist))).

В 1825 году шотландский инженер Томас Друммонд увидел демонстрацию световых эффектов у Майкла Фарадея и понял, что тщательное изучение этих эффектов может быть полезным. Друммонд построил работающий прототип устройства в 1826 году, тогда и появилось понятие «друммондов свет».

Впервые такое освещение было использовано в Королевском театре Ковент-Гарден в Лондоне в 1837 году и с удовольствием использовалось театрами в 1860-х и 1870-х годах. Друммондов свет в основном использовался для освещения сольных исполнителей на манер прожектора: сцена была затемнена, и свет падал только на исполнителя. Дуговые электрические лампы очень быстро вытеснили друммондов свет в конце XIX века.

Но, как сказали бы сейчас, «это всё было не то». Человек стремился видеть в ночное время своими глазами и (желательно) не привлекая к себе повышенного ненужного внимания.

И в настоящее время, с развитием современной электронной элементной базы, а также миниатюрных интегральных микросхем, стало возможным создавать миниатюрные средства ночного видения, которые являются достаточно компактными для переноски их одним человеком и обеспечения его устойчивым видением окружающей обстановки в условиях ночного времени суток или момент нахождения в неосвещенных местах.

Особую популярность данные устройства получили у военных. К слову сказать, это и неудивительно, так как именно военная сфера, в течение всего периода эволюции человечества, обеспечивала ускоренное течение научно-технического прогресса.

Приборы ночного видения и их принцип работы

Прибор ночного видения (ПНВ) — класс оптико-электронных приборов, обеспечивающих оператора изображением местности (объекта, цели и т. п.) в условиях недостаточной освещённости. Приборы данного вида нашли широкое применение при ночных боевых действиях, для ведения скрытного наблюдения (разведки) в тёмное время суток и в тёмных помещениях, вождения машин без использования демаскирующего света фар и т. п. Несмотря на ряд преимуществ, которые они дают своему обладателю, отмечается, что подавляющее большинство имеющихся моделей не способно предоставить возможность периферийного зрения, что обуславливает необходимость специальных тренировок для эффективного их применения.

Существует несколько подходов к построению ПНВ:

Усиление очень слабого видимого света, не различаемого глазом человека. Идея реализуется в электронно-оптических преобразователях (ЭОП) и, в некоторой степени, в современных видеокамерах для систем охраны с т. н. ночным режимом.

Наблюдение в ближнем инфракрасном диапазоне (длина волны 0,7—1,5 мкм). Чувствительностью в этом диапазоне обладают ЭОП и видеокамеры без инфракрасного фильтра. В ближнем ИК нет естественных источников, кроме солнца, поэтому в полной темноте такие ПНВ ничего не увидят без подсветки. Для таких ПНВ существуют специальные источники подсветки (инфракрасные прожекторы, например на базе инфракрасных светодиодов), не видимые невооружённым глазом.

Наблюдение в среднем (тепловом) инфракрасном диапазоне (длина волны 7—15 мкм). В этом диапазоне излучают все твёрдые тела, нагретые до температур нашего мира: от −50 °C и выше. Такие ПНВ называются тепловизорами. Они показывают картинку разницы температур и не требуют никакой подсветки.

Возможно наблюдение в ультрафиолетовом спектре. Однако отсутствие естественных источников ультрафиолета (кроме солнца) и практическое отсутствие не видимых невооружённым глазом искусственных источников ультрафиолетовой подсветки сдерживает распространение ультрафиолетовых ПНВ.

Технически есть несколько популярных способов построения ПНВ:

Специальные современные полупроводниковые видеокамеры способны дать изображение при освещённости сцены до 0,0005 люкса. Это позволяет наблюдать при очень низкой освещённости. Кроме того, чувствительность в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет организовать не видимую глазом подсветку сцены (например, инфракрасными светодиодами) и использовать обычные видеокамеры без ИК фильтра. Во избежание ошибок цветопередачи обычные бытовые видеокамеры снабжаются специальным фильтром, отсекающем ИК спектр. Камеры для охранных систем или дешёвая бытовая видеотехника не имеют такого фильтра и потому пригодны для наблюдения с ИК-подсветкой. Однако в темноте нет естественных источников ближнего ИК, поэтому без подсветки такие камеры ничего не покажут. В качестве подсветки обычно используют ИК прожекторы на базе инфракрасных светодиодов.
Электронно-оптический преобразователь — вакуумный фотоэлектронный прибор, усиливающий свет видимого спектра и ближнего ИК. Имеет высокую чувствительность и способен давать изображение при очень низкой освещённости. Являются исторически первыми приборами ночного видения, широко используются и в настоящее время в дешёвых ПНВ. Поскольку в инфракрасном диапазоне они чувствительны только в ближнем ИК, то, как и полупроводниковые видеокамеры, требуют наличия освещения (например, свет ночного неба или инфракрасных прожекторов). Коэффициент усиления света ЭОП от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч раз.

фотокатод, преобразующий слабые световые потоки в потоки электронов,
усилитель этих электронных потоков,
бомбардируемый электронным потоком люминесцентный экран, на котором воспроизводится усиленное изображение.

Конструкция простейшего ЭОП

Конструкция ЭОП с микроканальной пластиной

Тепловизор — тепловой видеодатчик, как правило на основе болометров. Болометры для систем технического зрения и приборов ночного видения чувствительны в диапазоне длин волн 3—14 мкм (средний инфракрасный диапазон), что соответствует излучению тел, нагретых от −50 до +500 °C. Таким образом, болометрические приборы не требуют внешнего освещения, регистрируя собственное излучение самих предметов и создавая картинку разности температур.

Изображение собаки, сделанное тепловизором

Прибор ночного видения состоит из следующих основных частей:

объектива,
приёмника излучения,
усилителя,
устройства отображения изображения.

Для чего обычно используются приборы ночного видения

Современные приборы ночного видения выпускаются в нескольких основных форм-факторах.

Наиболее простым является ночной монокуляр — удерживаемая в руке оператора зрительная труба, обычно невысокой кратности.

Бинокли ночного видения имеют два ЭОП и выводят увеличенное стереоскопическое изображение.

Очки ночного видения — закрепляются на голове, имеют широкое поле зрения и не увеличивают изображение (либо имеют переменное увеличение от 1× до более высокого значения, что позволяет использовать их как бинокль). Очки могут иметь два ЭОП либо быть псевдобинокулярными, когда изображение с одного ЭОП поступает на оба окуляра. Монокуляр кратности 1×, закреплённый на оголовье, может использоваться как дешёвая альтернатива очкам.

Прицелы ночного видения закрепляются на оружии, как правило, увеличивают изображение и имеют прицельную сетку. Существуют также приставки ночного видения к дневным оптическим прицелам. Эти приборы должны выдерживать отдачу оружия, не все прицелы могут применяться на стрелковом оружии высокой мощности.

Альтернативным вариантом прицеливания через ПНВ является использование закреплённого на оружии инфракрасного лазерного целеуказателя, невидимый глазу луч которого наблюдается через очки ночного видения.

Приборы ночного видения также устанавливаются на боевую технику, где они интегрированы в прицельные комплексы.

Какой прибор ночного видения мы будем собирать?

Исходя из всего вышесказанного, теперь, когда мы знаем, как устроен прибор ночного видения и какие типологии их существуют, мы можем задуматься и о построении своего собственного.

Как показывает анализ информации, наиболее доступным способом, — является удаление инфракрасного фильтра, с имеющийся в наличии видеокамеры бытового назначения.

Если двигаться по данному направлению, существует три наиболее перспективных на наш взгляд способа создания данного устройства:

Удаление инфракрасного фильтра с любого из доступных смартфонов, то есть с его основной видеокамеры (не фронтальной);
Подключение к смартфону внешней камеры, с которой удаляется инфракрасный фильтр;
Покупка смартфона, имеющего возможность для ночной видеосъёмки. Смартфоны данного типа уже имеют видеокамеру с удаленным инфракрасным фильтром. Однако, данный способ мы рассматривать не будем, так как целью нашей статьи является именно создание своего устройства. Однако если кого-то заинтересует данный способ, то мы дадим ссылку на ряд подобных устройств.

использование специальных винтов, имеющих фигурные головки, требующие специального инструмента (который, как правило, не имеется у самодельщика).
многие смартфоны собраны с использованием метода температурного приклеивания компонентов, что еще более осложняет разборку корпуса

Дотошный читатель наверняка захочет спросить, а почему именно смартфон? Почему нельзя взять видеокамеру?

Дело в том, что, так как мы проектируем систему, которая будет предназначена для использования в качестве «ночных глаз» человека, — следует предусмотреть возможность ношения данной системы прямо на голове, как обычные очки.

В связи с множеством попыток различных компаний каким-либо образом «оседлать» виртуальную реальность (особенно с появлением в своё время очков виртуальной реальности Google Cardboard), имеет смысл рассматривать создание устройств, которые базируются на современных смартфонах и вставляются в специальные крепежные системы, одевающиеся на голову. Кроме того, само использование в качестве центрального устройства смартфона, — позволяет расширять и видоизменять функционал данной системы ночного видения в довольно широких пределах и с достаточной гибкостью.

Сборка прибора ночного видения

Сначала сделаем оговорку: рассматриваемый ниже алгоритм не является детальным «пошаговым, обязательным к исполнению». Это скорее основные принципы, которыми следует руководствоваться, при разработке своего устройства.

В качестве объектива и одновременно средства для ночного видения, мы можем использовать практически любой тип бытовой веб-камеры, доступной на рынке.

При выборе веб-камеры следует руководствоваться тем, что чем выше её разрешение, тем более четким будет изображение в ваших виртуальных очках.

Однако это не говорит о том, что веб-камеры низкого разрешения «не имеют права на жизнь» в качестве прибора ночного видения. Их вполне можно использовать в качестве выносной камеры, которая будет снимать видео или осуществлять фотографирование в ночном режиме. Однако использование её в качестве головного средства зрения, будет сопряжена с трудностями, так как изображение будет весьма нечетким.

Модификация камеры

Мы приведем усредненную характеристику разборки – так как у разных камер процедура может отличаться, одна суть остается той же:

Сначала откручивается объектив;
Удаляем инфракрасный фильтр, поддев отверткой. Как его узнать: он отчетливо отдает красным цветом.
Привинчиваем объектив обратно

Присоединение камеры к смартфону

Для того чтобы смартфон увидел камеру — необходимо использовать OTG-кабель.

Внешний вид OTG-кабеля

Что такое USB OTG: Поддержка технологии On-The-Go появилась в USB в 2006 году и позволила связывать два устройства без дополнительного USB-хоста. При USB-соединении одно из устройств выступает в роли хоста, а другое – как периферия. При этом в различных условиях одно и то же устройство может быть либо хостом, либо периферией.

С USB OTG устройства стали обладать двойным назначением и возможностью определять, кем им быть. Если речь идет о смартфонах, то это возможность подключения внешних устройств без посредничества.

У современных смартфонов (не у всех еще) такая функция может быть встроена, тогда ты можешь без проблем подключать флеш-накопители, фотоаппараты, клавиатуру, принтер и так далее. Фактически ты можешь подключить любое устройство, не требующее установки дополнительных драйверов.

Если смартфон не поддерживает OTG, то можно воспользоваться переходником. С одной стороны – Micro USB / USB-C, с другой – USB-A (обычный порт).

Изготовление подсветки для прибора ночного видения

Как мы писали выше, прибор ночного видения того типа, который мы собираем, — потребует обязательной инфракрасной подсветки для своей работы. То есть, необходимо будет подсвечивать ту область, в которую смотрит камера.

Для подсветки, нам потребуется инфракрасный фонарь. Достаточно большое количество данных устройств можно приобрести на AliExpress.

Указанное выше по ссылке устройство имеет потребление в районе 0,25 Ампер.

Для его питания потребуется:

заряда/разряда для батарей 18650; (который повысит 5V — с контроллера заряда/разряда – до 12 V для питания ИК фонаря) форм-фактора 18650. Например, высокотоковый

Программа для смартфона

Чтобы смартфон «увидел» камеру – неоходимо скачать и установить любую программу, для камер. Например, USB Camera (для Android).

Устройство для крепления смартфона

Для крепления смартфона, в целях ношения его на голове, следует взять один из множества видов шлемов виртуальной реальности, подобрав под размер вашего смартфона.

Следующим шагом следует тем или иным способом закрепить на выбранном шлеме — указанные выше элементы питания подсветки, саму подсветку, а также камеру (в этом деле очень хорошо может помочь 3D печать, для создания компактного крепежа, максимально совместимого с конкретным шлемом).

Вот и всё! Ваш личный прибор ночного видения – готов!

В видео ниже – показан пример сборки похожего устройства. Однако рекомендуется использовать рассмотренный выше контроллер заряда/разряда (не такой, как в видео) – так как он сочетает в одном компактном корпусе – как крепеж элемента 18650, так и средства его контроля заряда/разряда.

Пример похожего устройства:

Сфера применения подобных устройств достаточно широка — от ночной фотосъемки в полной темноте, до контроля сна спящего ребенка (если дополнить систему – любыми программными средствами анализа изображения).

What’s next?

Дальнейшее развитие микроэлектроники и программного обеспечения привело к тому, что в приборы ночного видения стали интегрировать различные интеллектуальные подсистемы, которые позволяют осуществлять не только непосредственное наблюдение в ночное время или в условиях плохого освещения, но и интеллектуальные средства оценки окружающей среды и прогнозирования. Данные новые качества позволяют, в частности, современным прицелам, — не только осуществлять наблюдение в условиях плохой видимости, но и предугадывать дальнейшее поведение цели и рекомендовать точку стрельбы – для гарантированного её поражения:

P.S. ну а мы, так как не солдаты – будем использовать сей девайс для всяких «няшных» задач ^_^

Как то: отслеживание спящих детей, ночная фото/видеосъемка, опять же котики…

P.P.S. самый дорогой компонент устройства, рассмотренного в данной статье— веб-камера с разрешением 1920×1080 (желательно использовать камеру максимального разрешения, которое вы можете себе позволить по цене)

Напишите в комментариях, для чего бы использовали данное устройство Вы?

Облачные VPS серверы от Маклауд быстрые и безопасные.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Прибор ночного видения из старого пульта своими руками

Принцип действия прибора ночного видения

Глаз представляет собой пассивный радар, принимает излучения, испускаемые предметами. Видимый спектр – малый диапазон колебаний тела Вселенной, окружающего человечество. Хищник из одноименного фильма переключал диапазоны, представитель развитой цивилизации неспособен охватить тотальный спектр! В темноте глаз видеть бессилен, недоступно Homo Sapiens наблюдать инфракрасное излучение. Тела будут испускать волны при низких температурах окружающей среды, плотность мощности падает. Вырисовывается первый прибор ночного видения. Ничего общего с военными. Аппарат пользуют строители.

Встречайте тепловизор, принимающий инфракрасное излучение предметов. Прибор предназначен не для обозрения темного пейзажа, однако фронтальный вид разглядеть можно. Штуковина имеет ряд настроек, типичны следующие признаки:

температура 10 градусов Цельсия тепла выглядит оранжевым сиянием;
стены домов смотрятся красноватыми;
окружающая неживая природа разных оттенков вплоть до черного.

Собрать своими руками тепловизор забудьте, купить тысяч за 50 можно. Потратив семь тысяч, прибор ночного видения (ПНВ) в магазине приобретете. Специально тепловизор целям бдения в темноте брать нет смысла, помогает строителям оценить качество теплоизоляционных мероприятий. Если найдется знакомый прораб, можно природой полюбоваться в темноте бесплатно, одолжив агрегат.

Схема прибора ночного видения реализуется указанными процессами, чтобы не раздражать глаз лучезарной радугой, внутри заводского изделия стоит прозрачная пластина, покрытая полупроводниковым материалом, пользуясь внутренним фотоэффектом, позволяет «увидеть» инфракрасное излучение предметов.

Для справки. Фотоэффектом называется явление перехода электронов материала на новые энергетические уровни под действием фотонов света. Некорректно использовать термин для невидимого излучения, так понятие литературой и обыгрывается, поэтому избегаем противоречить остальным (авторитетным) источникам.

Под действием невидимых «фотонов» электроны пластины получают энергию. Считать информацию можно по изменению прозрачности материала, электропроводности вещества. Микроканальная технология изготовления чувствительных элементов помогает избежать засветки соседних пикселей. Первыми к решению задачи приблизились фашисты. Германия пользовалась трудом талантливых ученых. Некоторые добровольно, иных заставляли. Создан прицел винтовки весом 2,25 кг с чемоданом батареек (13,5) кг. Позволило бы, наверное, совершить немало подвигов (или преступлений), если бы советские войска маем 1945 года не взяли Берлин.

Иногда излучение дополнительно усиливается фотоумножителями. Помогает получить яркую контрастную картинку прибору ночного видения. Зачастую внешних излучений недостаточно, в ход идет подсветка инфракрасного диапазона. Используются лампы, чаще применяются полупроводниковые диоды специального типа. Найти можно в магазине радиолюбителям. К слову сказать, когерентность излучения светодиодов высока. Значит, что помехи не будут влиять на качество картинки.

Для справки. Когерентность восходит толкованием к синфазности волны. Такой свет сосредотачивается узким отрезком спектра (вертикальная линия графика), легко складывается, давая большую яркость, нежели другие источники излучения. В результате малой мощностью получите качественную подсветку.

Приборы ночного видения подразделяются следующим образом:

Характером влияния на окружающую обстановку: Активные со светодиодной подсветкой.
Пассивные, принимающие только излучения других предметов.

С усилением.

Регистрирующие.

Теперь можно собрать прибор ночного видения своими руками.

Как преобразовать инфракрасный луч в видимый свет или увидеть невидимое?

Улавливает инфракрасное излучение, испущенное осветителем и отразившееся от цели.
Превращает уловленный свет в поток электронов.
Усиливает поток электронов при помощи усилителя (такая возможность есть не у всех ЭОПов).
Преобразует поток электронов в свет, видимый глазом наблюдателя или записываемый видеокамерой.

Сделать прибор ночного видения своими руками

Устройство прибора ночного видения включает:

Преобразователь инфракрасного излучения в видеосигнал.
Подобие окуляра, которое бы могло сигнал отображать в режиме реального времени.
Подсветка.

В магазине много устройств, помогающих вести ночную съемку. Прибор ночного видения, очевидно, базируется на одной технологии. Черно-белая микрокамера подойдет. Стоит недешево, доступно приспособить гаджет иным целям, если прибор ночного видения надоест. Примером устройств послужат JK 007B, JK-926A. Главное, чтобы у устройства наличествовал видеовыход, порт у любой камеры встроен, иначе зачем вообще нужна! Цена покупки не должна сильно превышать магазинную стоимость прибора ночного видения (см. выше), иначе будет душить жадность. Утешьтесь, наше устройство сможет вести регистрацию, опция стоит дополнительных денег на прилавке.

Найдите старенький видоискатель. Посетите салон, занимающийся ремонтом бытовой техники, если дома подходящего добра нет. Видоискатель снабжен одним входом для видео по протоколу, по которому ведет передачу камера.

Вопрос можно будет уточнить, опросив местных профи, проверить функционирование, соединив устройства кабелем. Работает – осталось прикупить подсветку. Светодиоды закажите в интернете, потрясите ближайший рынок. Как проверить? Имеется видеокамера съемки ночью. Зайдите в темноту, подайте питание, посмотрите, светится ли радиоэлемент: наведите объектив видеокамеру.

Дюжину светодиодов зарубежный любитель делать своими руками рекомендует объединить гирляндами по 6 штук на ветке. Снабдите гроздь 10-омным шунтом, подводите питание батарейки. Перепутать полярность сложно, на всякий случай воспользуйтесь специальным справочником на светодиоды. Блок подсветки готов. Светодиоды монтируются на самодельный корпус: обыкновенный детский пенал, упаковка.

Собственно, готово. Соединим видеокабелем камеру, видоискатель, поместив объектив в одну плоскость со светодиодами. Учитывая размеры устройств, вместятся одним пеналом. Видоискатель крепится сбоку. Для устройства регистрации понадобится вмонтировать в корпус соответствующий разъем. Приборы ночного видения из Китая не сравнятся с нашим! Рассмотрим функционирование:

Камера ночной съемки фиксирует окружающую обстановку.
Светодиоды подсвечивают предметы для лучшей видимости.
Видоискатель проецирует изображение, видимое глазом.
При необходимости через специальный разъем ведется регистрация.

Не удивляйтесь, потерпев неудачу рассмотреть дальние предметы, не достают лучи светодиодов. Имеет недостатки прибор ночного видения: очки отсутствуют, стоимость сновья компонентов велика, необходимо прикупить, разместить в корпусе батарейки. Объяснили простым языком принцип работы устройства. Цель: показать, как сделать прибор ночного видения из подручных средств. Впрочем, в кабинете химии, наверное, завалялась пара реактивов. Попробуйте потормошить учителя!