Технология ночного видения за последние 80 лет претерпела несколько волн научно-технического прогресса. В наши дни рынок приборов ночного видения (далее — ПНВ) предлагает устройства, работающие на том же принципе, что использовался американскими военными в 60-е годы ХХ столетия.
Следует отметить, что в большинстве ПНВ для отображения картинки по умолчанию используется зеленый фон. И это сделано не из прихоти разработчиков, а из вполне практических соображений. Дело в том, что физиология человеческого глаза позволяет улавливать наибольшее количество оттенков именно в зеленом цвете.
Единственное, что изменилось с тех пор — цифровая трансформация технологии: на смену аналоговым ПНВ пришли цифровые. Как следствие, на протяжении упомянутого периода возникло несколько поколений приборов ночного видения. Эти поколения в странах НАТО классифицируются как Gen1, Gen 2, Gen 3 и Gen 4.
Что такое Gen 1, Gen 2, Gen 3 и Gen 4?
Специализированные издания отвечают на этот вопрос применяя занудную техническую информацию, долго рассказывая об устройстве электронно-оптических преобразователей (далее ЭОП). Сведения об ионных барьерах, микроканальных пластинах, арсениде галлия и фотокатодах вряд ли пригодятся военнослужащему, использующему ПНВ. Для рядового потребителя достаточно знать, что в приборе ночного видения главный элемент — это ЭОП.
Термин ЭОП в англоязычной литературе можно встретить как Optical Magnification, а во французской — Image Intensifier. Именно модификация ЭОП в значительной мере влияет на качество изображения. Исходя из выбора того или иного поколения ЭОП кардинально меняется цена за весь ПНВ. Так, аббревиатура Gen2+ расшифровывается следующим образом: Gen — поколение (Generation), цифра «2» — порядковый номер модификации, а значок «+» говорит о наличии промежуточной или, точнее сказать, усовершенствованной версии этого поколения.
Разница между поколениями приборов ночного видения
Впрочем, не стоит отчаиваться. Чтобы наглядно убедиться в чем заключается разница между несколькими поколениями ПНВ достаточно просто взглянуть на приведенный ниже рисунок.
Gen 1
Gen 1- это поколение аналоговых приборов ночного видения. Впервые такие ПНВ применялись армией США во время войны во Вьетнаме. ЭОП первого поколения способен усиливать изображение в 1000 раз. Недостатком этой технологии является тусклое изображение с низкой разрешающей способностью, так называемый эффект «рыбий глаз». Не стоит забывать и о коротком сроке службы — около 1500 часов.
Кроме этого, Gen 1 невозможно использовать в «пассивном» режиме (без встроенной инфракрасной подсветки). ИК-подсветка полностью демаскирует пользователя перед противником. У ПНВ первого поколения меньший угол обзора из-за наличия искажений, появляющихся в случае чрезмерного освещения.
Относительно недавно появились ПНВ Gen 1+. Это все тот же аналоговый прибор, но в преобразователе решена проблема искажения краев. Иногда такой прибор можно встретить в интернете с добавлением аббревиатуры CORE (Ceramic Optical Ruggedized Engine).
За рубежом, как правило, усовершенствованные приборы ночного видения первого поколения покупают для игры в страйкбол. В США цена варьируется от $100 до $700. Дистанция для работы в пределах 50-60 ярдов (45-55 метров). Разработчики добились более четкого изображения, уменьшив эффект «рыбий глаз». Тем не менее, несмотря на все новшества, технология Gen 1+ не смогла преодолеть порог усиления изображения в 1000 раз.
Gen 2
Появлению ПНВ второго поколения предшествовал качественный научный рывок в создании компонентов вакуумной электроники. Ключевым элементом в электронно-оптическом преобразователе Gen 2 является микроканальная пластина, усиливающая яркость изображения. Срок службы прибора около 2,5 — 5 тысяч часов, а рабочая дистанция до 200 ярдов (183 метра). Между тем, компании, производящие Gen 2 разделяют ПНВ второго поколения на четыре дополнительных подкатегории:
- стандартный Gen 2 или SD. Значительно улучшает изображение по сравнению с Gen 1. Усиление примерно в 20 тысяч раз. Разрешение в 40-50 lp/mm (где lp/mm — показатель разрешающей способности в парах линий на один миллиметр);
- CGT Improved Definition — улучшенное разрешение в 45-54 lp/mm и соотношение сигнал/шум 15/22;
- HPT High Definition (высокое разрешение). Благодаря внедренным усовершенствованиям приборы ночного видения имеют разрешение от 55 до 72 lp/mm и соотношение сигнал/шум 16/24;
- WPT, QS or Ghost. В отличие от выше упомянутых поколений, в этих устройствах используется ЭОП со светочувствительным материалом, который дает серебристое изображение вместо зеленого. Разрешение около 60-74 lp/mm, а соотношение сигнал/шум находится в диапазоне 18/26.
Gen 3
В третьем поколении используется фотокатод на основе арсенид галлия, что позволило увеличить чувствительность ПНВ на порядок. Рабочая дистанция — 300 ярдов (275 метров), а усиление изображения от 30000 до 50000 раз. Срок службы 10 тысяч часов. Поколение Gen 3 — это «золотой» стандарт, используемый военнослужащими стран НАТО. Gen 3 также разделяют на несколько подкатегорий:
- Стандартный Gen 3 (Gen 3 Bravo). Разрешение около 64 lp/mm;
- Gen 3 Alpha (Gen 3A). Разрешение 64-72 lp/mm. Электронно-оптические преобразователи изготавливаются по той же технологии, что и стандартные ЭОП третьего поколения. Однако ЭОП для Gen 3A проходят дополнительный процесс тестирования, по результатам которого отбираются преобразователи с наилучшими параметрами и наименьшим уровнем шума на изображении;
- Gen 3 Pinnacle. Приборы ночного видения оснащены дополнительным автоматическим блоком питания. Использование запатентованных ЭОП Pinnacle позволяет работать в условиях, загрязненных источниками света, такими как уличные фонари в городах, свет фар, яркие вспышки и так далее. Блок Pinnacle уменьшает засветку и обеспечивает равномерное четкое изображение. Разрешение 64-72 lp/mm, а соотношение сигнал/шум — 25/30.
Gen 4
На самом деле нет ПНВ соответствующих классификации Gen 4. Термин четвертое поколение ПНВ — это не более, чем маркетинговая уловка. Действительно, поначалу обновленные электронно-оптические преобразователи называли четвертым поколением. Однако специалисты из системы военного контроля качества вооружения в США отреклись от определения новых ЭОП как Gen 4.
На поверку оказалось, что это преобразователи третьего поколения, получившие улучшенные характеристики за счет удаления ионно-барьерной пленки. К тому же, на фоне увеличения чувствительности резко снизился срок службы ЭОП — до одной тысячи часов. Эту технологию называют как Filmless Gen 3 или беспленочная. Хотя некоторые производители в рекламных целях продолжают использовать термин Gen 4.
Для тех, кто хочет детально углубиться в упомянутый вопрос, предлагаем ознакомиться со справочником «Технологии ночного видения» (в оригинале — Night Vision Technologies Handbook). Справочное издание опубликовано под редакцией Министерства обороны США в октябре 2013 года и находится в открытом доступе в интернете. А об истории возникновения нулевого поколения ПНВ можно прочитать здесь.