Как электронно-оптические преобразователи позволяют видеть в кромешной темноте

Популярная механикаHi-Tech

Электронное ночное зрение: как видеть в темноте

Усилители света: как электронно-оптические преобразователи позволяют видеть в кромешной темноте.

Роман Фишман

Когда закрыли дверь и выключили лампы, стало весело и немного жутко. В глухой подвал не проникал ни один луч света. «Вы просто включите, там справа, и смотрите». Мы прильнули к объективам: в полной темноте было прекрасно видно, как наш провожатый тоже смотрит в монокуляр, а далеко у противоположной стенки сидят и стоят другие люди, замершие в темноте. Так, наверное, чувствовал себя Хищник, прилетевший поохотиться и наблюдавший за беззащитными землянами, оставаясь для них невидимым — и почти неуязвимым.

«Главный принцип прибора ночного видения — это усиление и преобразование невидимого излучения в видимое глазом изображение. Если мы зайдем в действительно темный подвал, где нет совсем никаких источников света, мы не увидим ничего. Но если там найдется хотя бы немного отраженных фотонов, мы этот сигнал поймаем и усилим», — объясняет наш гид Сергей Кесаев, директор новосибирской компании «Катод». Одной из немногих в мире, умеющих делать приборы, видящие в самой беспросветной тьме.

d3ecfdb6d2eaab4fde3d7b5f8fda832e.jpg

Ночное зрение

В сетчатке наших глаз имеется примерно по 125 млн светочувствительных клеток. Они улавливают фотоны, энергия которых лежит в определенных пределах, и длина волны составляет от 380 до 770 нм, от красного до фиолетового. Глаза многих животных способны регистрировать фотоны соседних диапазонов; пчелы различают ультрафиолетовое, а змеи — инфракрасное излучение. Киношный Хищник тоже видел в ИК-диапазоне: судя по фильму, инопланетный охотник мог пользоваться тепловизором, работающим на длинах волн от 8 до 15 мкм. Но такое «хищное» зрение не синоним ночного. Даже днем теплое тело человека будет прекрасно различимо в тепловизор на фоне холодных стен. Но сам фон, температура которого примерно однородна, предстанет неразборчивой серой массой.

По счастью, с настоящей беспросветной темнотой мы практически не сталкиваемся. Отблеск фар из окна, мерцание звезд или хотя бы отcветы ночных облаков — адаптируясь к низкому освещению, наши глаза умеют различать даже единичные фотоны. Эта способность действительно впечатляет: если в стандартном офисе освещенность составляет 300−500 лк, то нижний рабочий предел зрения лежит примерно в области 0,1 лк. Приблизительно такую освещенность дает половина Луны, позволяя невооруженным глазом распознать фигуру человека на открытой местности с расстояния до 200−300 м. Жаль, что, когда фотонов по-настоящему мало, этого не хватает: стоит облакам затянуть ночное небо, как мы становимся почти слепы. Но немного света остается даже в самом сердце тьмы — надо лишь научиться его улавливать и усиливать.

98b839853720be227b69c4df74f08800.jpg
Самые чувствительные этапы сборки ЭОП на «Катоде» производятся на уникальной автоматизированной линии, внутри которой поддерживается сверхвысокий вакуум.

Поколение 0

Усиления практически нет

Первую концепцию электронно-оптического преобразователя (ЭОП) предложили в 1928 году Холст, Де Бур и их коллеги по компании Philips. Конструкция, вошедшая в историю под названием стакана Холста, действительно похожа на два вложенных друг в друга стакана, между которыми создан вакуум. На дно внешнего нанесен серебряно-кислородно-цезиевый фотокатод, который под действием падающего ИК-излучения выбрасывает электроны. На дно внутреннего стакана наносится слой люминофора. Между ними создается разность потенциалов в несколько киловольт, и электроны, вылетающие из фотокатода, ускоряются и бомбардируют экран, заставляя его люминесцировать.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Обзор поколений Toyota Prius Обзор поколений Toyota Prius

Все тонкости Toyota Prius

Популярная механика
Культовые фильмы ужасов 80-х, которые можно пересматривать и сегодня Культовые фильмы ужасов 80-х, которые можно пересматривать и сегодня

Ужастики, триллеры и слэшеры, которые можно пересматривать вечно!

Maxim
Ловушка для тандема: как протесты в Казахстане показали слабость власти Ловушка для тандема: как протесты в Казахстане показали слабость власти

Решение о смене правительства Казахстана вряд ли успокоит митингующих

Forbes
Ислам Ханипаев: «Типа я. Дневник суперкрутого воина» Ислам Ханипаев: «Типа я. Дневник суперкрутого воина»

Повесть стала финалистом премии «Лицей» и вошла в шорт-лист премии «НОС»

СНОБ
Питание и гены Питание и гены

Как анализ крови поможет похудеть

Лиза
Лжемуж, месть любовника, секси-шпагат: интересные факты об Анастасии Волочковой Лжемуж, месть любовника, секси-шпагат: интересные факты об Анастасии Волочковой

Интересные факты из жизни Анастасии Волочковой.

The Voicemag
Устаревшие книги и беззащитные учителя: как решить проблемы современного образования Устаревшие книги и беззащитные учителя: как решить проблемы современного образования

О сложностях российской школы и о том, что и как в ней можно исправить

Forbes
5 ошибок основателя XYZ School Павла Мосейкина 5 ошибок основателя XYZ School Павла Мосейкина

Основатель XYZ School о самых критичных ошибках в построении бизнеса

Inc.
8 отличных детективных сериалов, которые ты мог пропустить 8 отличных детективных сериалов, которые ты мог пропустить

Детективные сериалы, которые не хуже известных "монстров"

Maxim
Вышел «Миротворец» — сериальный спин-офф «Отряда самоубийц» Джеймса Ганна про идиотичного супергероя с тонной пошлых шуток. Но что с ним не так? Вышел «Миротворец» — сериальный спин-офф «Отряда самоубийц» Джеймса Ганна про идиотичного супергероя с тонной пошлых шуток. Но что с ним не так?

Почему сериал «Миротворец» напоминает стендап Луи Си Кея и твит Дональда Трампа

Esquire
Как за 20 лет изменилась девочка из рекламы сока «Моя семья» — мы ее не узнали! Как за 20 лет изменилась девочка из рекламы сока «Моя семья» — мы ее не узнали!

Если в начале нулевых ты смотрела телевизор, то помнишь рекламу сока "Моя семья"

Cosmopolitan
Русская народная нечисть: все, что нужно знать о чертях, леших и русалках человеку XXI века Русская народная нечисть: все, что нужно знать о чертях, леших и русалках человеку XXI века

Традиционные мистические сущности русского фольклора

Maxim
Забыть нельзя запомнить Забыть нельзя запомнить

Антон Филипенко об актерских работах и трудности держать в голове имена и даты

OK!
Все о чужой матери Все о чужой матери

Новый Педро Альмодовар: привычно раскованный, непривычно серьезный

Weekend
Москва, которой не было Москва, которой не было

Великие архитектурные проекты, оставшиеся только на бумаге

Культура.РФ
Семь самых опасных автомобилей всех времен Семь самых опасных автомобилей всех времен

Почему эти машины особенно смертоносны?

Maxim
Химеры профессора Демихова: история самого странного ученого СССР Химеры профессора Демихова: история самого странного ученого СССР

Зарубежные хирурги называли его гением, советские коллеги — шарлатаном

Cosmopolitan
Никто никому ничего не должен: почему требования и правила мешают нам жить Никто никому ничего не должен: почему требования и правила мешают нам жить

Отрывок из книги Дэниела Фрайера о ментальных установках, которые мешают жить

Inc.
Как посадить вертолет на вершину Эвереста: уникальная авантюра Как посадить вертолет на вершину Эвереста: уникальная авантюра

Как спасают альпинистов с Эвереста?

Популярная механика
В чем разница между Голландией и Нидерландами? А язык нидерландский? А жителей как правильно называть? В чем разница между Голландией и Нидерландами? А язык нидерландский? А жителей как правильно называть?

Нидерланды — вторая по запутанности названий страна Европы после Великобритании

Maxim
Грибной культ Грибной культ

История взаимоотношений трюфеля и человека

Forbes
От экрана в горах до модного показа в фонтане: как исторические места превращают в рекламу От экрана в горах до модного показа в фонтане: как исторические места превращают в рекламу

Реклама в исторических местах — масштабно, эффектно и очень дорого!

Playboy
«Наука и жизнь» № 11, 1982 г. Ещё не кровь, но уже не водица «Наука и жизнь» № 11, 1982 г. Ещё не кровь, но уже не водица

Летом 1982 года проходил в столице Первый Всесоюзный биофизический съезд

Наука и жизнь
25 вещей, которые на самом деле ненавидят женщины 25 вещей, которые на самом деле ненавидят женщины

Женщины очень разные. В этом-то и проблема. И что они не любят — сложно понять

Maxim
Давка в «Сокольниках»: как связаны гибель 13 детей и появление советской жвачки Давка в «Сокольниках»: как связаны гибель 13 детей и появление советской жвачки

Как появилась советская жвачка?

Cosmopolitan
Рэд Байрон, или как стать самым быстрым человеком в Америке Рэд Байрон, или как стать самым быстрым человеком в Америке

Роберт Байрон — история гонщика, который обогнал всех

Популярная механика
Роботы в кино: устройства, которые «сыграли» в фильмах Роботы в кино: устройства, которые «сыграли» в фильмах

В каких фильмах использовали настоящих роботов?

Популярная механика
Палеоантропологи реконструировали череп из Китая возрастом около 200 тысяч лет Палеоантропологи реконструировали череп из Китая возрастом около 200 тысяч лет

Палеоантропологи реконструировали череп Сюйцзяяо-6

N+1
Виктимблейминг: почему люди обвиняют жертв насилия и что с этим делать Виктимблейминг: почему люди обвиняют жертв насилия и что с этим делать

Что заставляет людей обвинять жертв и оправдывать насилие?

Forbes
Правило № 70: Обвиняемый, встаньте Правило № 70: Обвиняемый, встаньте

Коуч Алексей Ситников продолжает объяснять принцип действия законов кармы

Tatler
Открыть в приложении