Поколения ночного видения, от Gen 1 до Gen 3+

Поколения ночного видения описывают четыре скачка в технологии электронно-оптических преобразователей, от 1000-кратного усиления трубок Gen 1 в 1960-е годы до приборов Gen 3, усиливающих свет звёзд в десятки тысяч раз. Эти обозначения — отраслевая стенография для вопроса, кому принадлежит ночь, и они скрывают столько же маркетинга, сколько физики; в этом материале мы это распутываем.

Как работает электронно-оптический преобразователь

Электронно-оптический преобразователь — это вакуумная трубка, превращающая струйку фотонов в видимую картинку. Входящий свет попадает на фотокатод, преобразующий фотоны в электроны; электрическое поле ускоряет их; а люминофорный экран превращает их обратно в видимый свет, традиционно зелёный, всё чаще белый. Революцию совершила микроканальная пластина, пластина с миллионами микроскопических каналов, в которых каждый электрон, отскакивая, выбивает тысячи новых, обеспечивая огромное усиление в корпусе, достаточно лёгком, чтобы крепить его на шлем.

Преобразователи усиливают имеющийся свет, лунный, звёздный, свечение неба, и этим отличаются от тепловизоров, считывающих излучаемое тепло, компромисс, определяющий сегодняшние очки с совмещением и более широкое соперничество датчиков, описанное в нашем материале об инфракрасной сигнатуре.

Сравнение поколений ночного видения

Что на самом деле значит Gen 3

Gen 3 определяется арсенид-галлиевым фотокатодом, гораздо более чувствительным, чем мультищелочная химия Gen 2, особенно в ближнем инфракрасном диапазоне, где подсветка ночного неба богаче всего, а также ионно-барьерной плёнкой, продлевающей ресурс трубки до 10 000 часов и более. Эта технология используется в монокулярах PVS-14 и бинокулярных очках, стандартных для американских и союзных войск. Реальное качество оценивается показателем FOM, разрешение в линиях на миллиметр, умноженное на отношение сигнал/шум; топовые трубки теперь превышают 1800–2000 FOM, а американские экспортные правила привязаны к порогам FOM, поэтому внешне одинаковые приборы поставляются с очень разными трубками.

Существует ли ночное видение Gen 4

Официально нет. Армия США ненадолго присвоила бесплёночным трубкам обозначение Gen 4 примерно в 2000 году, затем отозвала его, когда пострадала долговечность, и ни один орган по стандартизации его не восстановил. То, что производители сегодня называют Gen 4, лучше воспринимать как Gen 3+, бесплёночные или тонкоплёночные конструкции с повышенной чувствительностью, автоматическим стробированием, импульсно меняющим напряжение трубки для защиты от вспышек выстрелов и городского освещения, и дисплеями с белым люминофором, которые большинству пользователей читать легче. Европейские производители, такие как бренд Photonis компании Exosens, используют собственные шкалы, поэтому обозначения поколений — отправная точка для сравнения, а не вердикт.

Практическое следствие, серый рынок обозначений. Двое очков, продаваемых как одно поколение, могут различаться сильнее, чем Gen 2 и Gen 3, в зависимости от партии трубок, FOM и автоматического стробирования, поэтому серьёзные покупатели указывают в требованиях технические паспорта, а не поколения, и требуют измеренные показатели трубки при поставке.

Цифровое ночное видение и совмещение

Передний край сместился от трубки к системе. Американские очки ENVG-B объединяют канал преобразователя с тепловым каналом, поэтому солдат видит детали при свете звёзд и тепловые пятна на одной картинке, а также получает по беспроводной связи изображение с прицела собственного оружия, позволяющее целиться из-за угла. Цифровые датчики слабого света быстро совершенствуются и позволяют вести запись и работать в сети, хотя лучшие аналоговые трубки по-прежнему выигрывают в самой глубокой темноте. Та же логика совмещения, наложения диапазонов, чтобы цели не могли спрятаться ни в одном из них, лежит в основе датчиков от истребительных систем IRST до головок самонаведения с построением изображения на ракетах вроде Javelin.

Ночное видение: часто задаваемые вопросы

Какое самое высокое поколение ночного видения?

Gen 3 и его бесплёночные усовершенствования Gen 3+ — высший формально признанный уровень; Gen 4 существует только как отозванное обозначение и маркетинговый термин.

Какое поколение ночного видения использует армия США?

Трубки Gen 3 и Gen 3+ в приборах вроде PVS-14 и ENVG-B с совмещением.

Что означает FOM в ночном видении?

Показатель качества, разрешение трубки, умноженное на отношение сигнал/шум; высококлассные современные трубки превышают 1800, и экспортные правила зависят от этого числа.

Белый люминофор лучше зелёного?

Усиление то же самое; большинство пользователей отмечают меньшую утомляемость глаз и лучшее восприятие контраста с белым люминофором, поэтому в новых закупках предпочитают его.

Ночное видение или тепловизор, что лучше?

Преобразователи дают естественные детали для навигации и опознавания; тепловизор находит скрытые и замаскированные цели. Современные очки с совмещением объединяют оба подхода, а не выбирают один.