Человеческое зрение – удивительная вещь. Глаза называют зеркалом души и могучим орудием, которым нас наделила природа. Вот чего нам действительно не дано, так это видеть в темноте, в отличие от технических устройств, именуемых ПНВ или приборы ночного видения.
Еще недавно мы слышали о них, как о спецсредствах для военных, которые используют их для скрытого наблюдения и ведения боевых действий в темноте. Возможности таких устройств применяются и в современных обычных камерах. При этом одни из них способны различать предметы в инфракрасном спектре, а другие нет. Сегодня мы покажем, как сделать прибор ночного видения из обычного цифрового фотоаппарата. Итак, приступим!
Принцип работы и ресурсы для самодельного ПНВ
За основу нашего ПНВ взят цифровой фотоаппарат, прозванный в народе «мыльницей». Электронная начинка сохраняется, поскольку через ЖК экран он способен передавать изображение в режиме реального времени. Изменив фильтрацию объектива и повысив у фотоаппарата чувствительность к ИК-диапазону, а также снабдив корпус камеры инфракрасной подсветкой, открываем новые возможности цифровой камеры, способной улавливать объекты в ближнем инфракрасном диапазоне. Также подобное устройство может быть использовано и как тепловизор, различая нагреты предметы, например, оставленный без присмотра утюг, электроплиту или чайник.Материалы:
- Цифровой фотоаппарат;
- Кнопка – выключатель;
- Батарея пальчиковая АА на 1,5 В – 2 шт;
- Проводая, изолента.
- Паяльник;
- Отвертка со сменными насадками;
- Малярный нож;
- Пистолет для горячего клея;
- Пинцет.
Изготавливаем прибор ночного видения (ПНВ)
Для данного эксперимента автор приобрел рабочий цифровой фотоаппарат Samsung S1030. Это обычная мыльница с чувствительностью 50 - 1600 ISO, максимальным разрешением 3648 x 2736, оснащенная ЖК экраном 2.70 дюйма на задней панели.Демонтируем инфракрасный фильтр
Раскручиваем все видимые винты со стороны задней крышки фотоаппарата. Это несложно сделать отверткой, проследив, чтобы ничто не мешало ее демонтажу. Сделать это нужно максимально аккуратно, не повредив пластиковых затворов и клипс, а также не выдернув шлейфы электронной начинки.
Отмыкаем ЖК-экран, бережно снимая его с рамки держателя, которую затем также демонтируем. Шлейфы от ЖК экрана и управления фотоаппаратом освобождаем из разъемов. Плата управления выводом информации должна освободить переднюю крышку, которую теперь можно отстегнуть от устройства.
Проводку, ведущую к микрофону, необходимо убрать, или отсоединить этот элемент полностью. Получив доступ к высоковольтному конденсатору для вспышки, его нужно обязательно обесточить резистором, вольтметром, тестером или лампочкой, замкнув накоротко его контакты.
Отпаяв контакты питания, снимаем плату управления фотоаппаратом, оставляя лишь объектив и матрицу. Именно к ней нам и нужно подобраться.
Отвинчиваем плату матрицы со светочувствительным сенсором, фиксирующим изображение. В данной модели инфракрасный фильтр представляет собой небольшое съемное стекло, накрытое полимерной рамкой. Его снимаем аккуратно пинцетом, не повредив поверхность сенсора.
Чтобы сохранить способность аппарата к автофокусировке, необходимо компенсировать отсутствие фильтра аналогичным по размеру прозрачным материалом. Автор приспособил его из защитной пленки для своего смартфона.
Монтируем в обратном порядке плату управления, переднюю крышку и ЖК-экран с рамкой под него. Не забываем подключить к разъемам отключенные шлейфы. Подключив панель управления на задней крышке, проверяем работоспособность фотоаппарата.
Монтируем светодиодную подсветку
На платах охлаждающих радиаторов размещаем светодиоды и отводящие контакты. Подключаем модуль понижения напряжения к аккумуляторам, и настраиваем его на необходимые параметры.
Светодиоды промазываем теплопроводной пастой для передачи тепла на панель радиаторов, а затем припаиваем к контактам.
Наш самодельный ПНВ можно считать готовым. Дальность такого прибора будет напрямую зависеть от светочувствительности сенсора фотоаппарата, а также мощности ИК-светодиодов. Конечно она будет далека от той, что предлагают настоящие ПНВ, но для небольших расстояний то что нужно.
Качество обычных фотографий после изъятия ИК фильтра будет не корректным, а цвета на фото смешанными и не соответствующими действительным. Однако для истинной ИК фотографии такой вариант самый подходящий!
Любое тело обладает способностью излучать или отражать ИК (инфракрасные) лучи. На этом принципе и построен "ПНВ" (прибор ночного видения) разработанный в 1984 году немецкой фирмой "Elektrisch Manufactur". Этот прибор основан на внутреннем фотоэффекте. При проецировании ИК изображения электропроводность облучаемых участков фотополупроводника (2) (см.рис.1) меняется и на примыкающем электролюминисцентном слое (4) создается распределение потенциалов, соответствующее распределению яркости изображения на фотопроводнике (2). Для осуществления этого процесса надо к крайним прозрачным электродам приложить переменное напряжение 250-500 Вольт с частотой 400-3000 Гц и силой тока не более 10 мА
Итак, приступим к изготовлению ПНВ. Химические элементы необходимые для изготовления прибора можно достать в любом химическом кабинете школы или химической лаборатории любого предприятия. Для начала возьмем две стеклянные пластинки, хлорид олова SnClz, серебро, сульфид цинка ZnS (кристаллический) и медь. Стёкла подержите 4 часа в смеси из H2SO4 и К2Сг2О7 (дихромат калия). Просушите. Потом возьмите фарфоровую чашечку, положите в нее SnCl2 и поставьте в муфельную (или электро-) печь. Над ней на расстоянии 7-10см закрепите стёкла. Накройте чашечку металлической пластиной и включите печь. Как только она разогреется до 400-480 градусов, выньте металлическую пластину. Как только образуется тончайшее токопроводящее покрытие, выключите печь и оставьте стёкла в ней до полного остывания. Покрытие проверьте тестером.
Затем на одну из этих пластин нанесите фотополупроводник. Для этого приготовьте равные количества 3%-ного раствора тио-карбомида Na4 C(S)NH2 и 6%-ного раствора ацетата свинца. Вылейте оба раствора в стеклянный сосуд. С помощью пинцета внесите в раствор стеклянную пластинку и держите ее вертикально. Но перед этим нанесите на сторону свободную от токопроводящего покрытия лак. Надев резиновые перчатки, налейте в сосуд с пластинами, доверху концентрированный раствор щелочи /осторожно!!/ и очень аккуратно размешайте стеклянной палочкой, не задевая пластин. Через 10 минут пластинку выньте (аккуратно) и вымойте под струёй дистиллированной воды. Высушите.
Включите печь и положите в чистую фарфоровую чашечку серебро. Повторите процесс описанный выше при 900 град. Покрытие наносится на пластину с фотополупроводником. Добейтесь получения зеркальной пленки. Для изготовления люминофора приготовьте чистые кристаллики ZnS. Если будут какие-то примеси, то яркость свечения резко падает или исчезает. Приготовьте печь. В фарфоровую чашечку положите чистую медь. Кристаллики меди и ZnS должны быть по возможности меньше. Соблюдайте пропорцию ZnS - 100%, Сu (медь) - 10 %. В печи создайте циркуляцию паров меди и прохождение их через промежутки между кристаллами. Получившиеся кристаллы не в коем случае не размалывать. Должен получится бесцветный порошок. Смешайте цапон-лак с кристаллами. Количество лака возьмите минимально возможным. Вылейте смесь на пластину со слоем из серебра и дождитесь полного растекания и образования ровной поверхности. Сверху наложите вторую пластину токопроводящего покрытия на лак и слегка прижмите. После высыхания за герметизируйте полученный ПНВ. Перед всеми этими операциями, после нанесения токопроводящего покрытия следует припаять проводки в качестве выводов по краям пластин.
Теперь Вам остается собрать схему генератора высокого напряжения и собрать это все в единый корпус. Он может быть любой формы. Но рекомендуется все-таки предложенный разработчиком (см.рис.2). Объектив может быть от любого фотоаппарата, желательно короткофокусный, например от "ФЭД", "Смена-М". Окуляром может служить любая двояковыпуклая линза. После окончательной сборки проверьте все соединения на правильность подсоединении и прочность. Включив ПНВ должен тихо запищать трансформатор. Если изображение не появилось не отчаивайтесь. Измените частоту генератора или уровень напряжения. Установите максимальную чувствительность.
Резистором R2 изменяется частота генератора.
Трансформатор наматывается на любом сердечнике и содержит:
Обмотка I содержит 2000 - 2500 витков, провода - 0,05 - 0,1 мм;
Обмотка II содержит 60 витков;
Обмотка III - 26 витков, провода - 0,3 мм.
Мечтаете видеть в темноте как кошка и оставаться невидимым для окружающих? Осуществить подобное желание помогут очки ночного видения. Этот прибор используется в различных областях, например:
- для всевозможных поисковых операций;
- для профессиональной деятельности охранников, полицейских, военных и шоферов, которым часто приходится ремонтировать технику на дорогах в условиях полной темноты;
- для тех, кто любит фотографировать или снимать на видеокамеру дикую природу ночью.
Очки ночного видения можно купить в магазине, правда, стоят они очень дорого. Альтернативное решение - сделать их самому в домашних условиях. Постарайтесь восстановить в памяти свои познания в химии и физике, и тогда вам будет проще понять, как сделать очки ночного видения самостоятельно. Найдите литературу, почитайте информацию, подготовьтесь.
Пошаговая инструкция
Возьмите 2 стеклянные пластины и погрузите их в раствор из и серной кислоты (примерно на 4 часа). Потом высушите стекла и зафиксируйте их над фарфоровой чашкой на высоте не менее 10 см (в емкость вы должны положить хлорид олова). Теперь все это разместите в На чашку предварительно положите пластину из металла.
Разогрейте печь до температуры не менее 470 градусов по Цельсию. Пластину быстро уберите. Теперь внимательно следите за изменениями, происходящими со стеклами. Они постепенно начнут покрываться тончайшей пленкой, проводящей ток.
Выключив печку, дайте стеклам остыть. Нанесите на сторону стекол, где нет токопроводящей пленки, лак и опустите стекла в раствор тиакарбомида и ацетата свинца. Затем налейте сюда же концентрат щелочи, тихонько помешивая полученную жидкость. Через 15 минут стекла аккуратно выньте из чашки.
В печь поставьте ту же чашку, но теперь налейте в нее раствор серебра. Разместите над ней стекла.
Печь разогрейте до 900 градусов. На пластине постепенно должна появиться зеркальная пленка.
Для получения бесцветного кристаллического порошка смешайте в чашке медь и ZnS (10:100) и разогрейте смесь в печи.
Возьмите лак «Цапон» (для связки) и смешайте с порошком. Теперь капните этой смесью на пластину и дайте капле растечься. Следите за тем, чтобы покрытие получилось ровным. Соедините две пластины, слегка сжав, просушите их, а в конце процесса проверьте герметизацию полученного прибора. Очки ночного видения готовы.
Не забудьте собрать схему генератора высокого напряжения!
Теперь осталось все соединить. Объектив для прибора возьмите от фотоаппарата, а для окуляра - двояковыпуклую линзу.
Проверив все соединения, можно начать подключение. То, что все работает нормально, вы поймете по характерному писку трансформатора.
Для более четкого изображения необходимо несколько раз менять и частоту генератора, и уровни напряжения.
Если у вас все получится, то на очки ночного видения вам не придется тратить огромные деньги, покупая их в магазине.
Современный мир благосклонно относится к тем выживальщикам, кто хочет мастерить своими руками. Разве в древности кто то мог подумать о том, что бы сделать арбалет своими руками ? Нет! Этим занимались специально обученные люди, которые, вдобавок, хранили секреты изготовления от посторонних.
Еще недавно прибор ночного видения относился к спецсредствам и был недоступен обычному гражданину, а сегодня его может собрать даже подросток из практически готовых блоков.
Итак, приступим к изготовлению прибора ночного видения своими руками.
Первое, что необходимо – это экран для наблюдения. Его проще всего взять готовый от старой видеокамеры.
Сегодня не проблема приобрести за небольшие деньги старую видеокамеру, у которой не работает механизм или проблема с камерой видеозаписи, но зато работает видоискатель.
Подойдет любой видоискатель, цветной или черно-белый не имеет разницы, так как любые камеры при недостатке освещенности работают только в ч/б режиме.
Конечно, самодельный прибор ночного видения к искусству выживания относится весьма отдаленно. В тайге, он конечно, может помочь в ночной охоте, но не думаю, что при выживании вы будете активных охоту, основное оружие выживальщика для охоты это самодельные ловушки и капканы , времени много не отнимают, ловят добычу сами.
Но, для городских выживальщиков, которые постоянно носят с собой НАЗ , фонарики и ножи для выживания - самодельный прибор ночного видения придется в тему.
Вот, к примеру, объяснение: застряли в метро – достали прибор ночного видения и спокойно с ним вышли не спотыкаясь в темноте. С ним можно ходить по темным улицам не привлекая к себе внимания ярким пучком света, который дает обычный фонарик. Ну и просто ради интереса – разве не круто иметь в комплекте самодельный прибор ночного видения?
Однако, вернемся к изготовлению прибора ночного видения своими руками.
Кроме видоискателя потребуется камера. Идущая в комплекте с видеокамерой не подходит, нужна с возможностями ночного видения работающая при освещенности 0.01LUX или меньше. Камеру можно купить в магазине систем наблюдений или .
Фактически вам надо соединить два провода – видеовыход и общий от камеры с видеовходом и общим на видоискателе.
Дополнительными возможностями может стать ИК подсветка, для этого достаточно подключить 4-6 инфракрасных излучателя, например SFH4550. Излучатели можно купить в магазине радиотоваров или в Чип и Дипе. В Москве имеет смысл съездить на Митинский радиорынок, там цены раз в 10 меньше чем в Чип и Дипе.
Общая схема подключения камеры, видоискателя и Ик подсветки такова:
Как видите – ничего сложного и минимум пайки! Только обратите внимание на то, что бы камера и видоискатель работали на одном напряжении. Обычно используется 5 или 12 Вольт.
Остается только вставить самодельный прибор ночного виденья в корпус и подключить питание.
Так же интересно.
Сегодня пропустим средневековый алхимический метод, позволяющий изготовить прибор ночного видения своими руками. Запросто управитесь, если дома запасены серная кислота, хлорид олова, но авторам представляется опасным и неразумным подобный подход. План работы сегодня: обсуждаем кратко принцип действия прибора ночного видения. Поможем собрать, если на месте не сидится, быть может, сделаем краткий экскурс, касающийся магазинов: обсудим залежалое из области охотничьих приспособлений.
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.
- Методом обработки принятого сигнала:
- С усилением.
- Лишенные усиления.
- Признаком наличия накопителя информации:
- Регистрирующие.
- Не регистрирующие.
Теперь можно собрать прибор ночного видения своими руками.
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!
Магазинные приборы ночного видения
Прибор ночного видения Циклоп назван так, потому что вместо очков получил монокуляр. Пригодился бы одноглазому великану. Как прочие, прибор ночного видения характеризуется тремя параметрами:
- Разрешающая способность в угловых минутах. Мельчайшая часть сферы обзора, которая может быть отличена от соседней аналогичного размера.
- Коэффициент усиления.
- Поле зрения.
Для работы приборы хватает слабого отблеска звезд, если небо осветит Луна, картинка станет ясной. Небесные тела будут подсвечивать ландшафт не хуже светодиодов, о которых говорили выше. Разумеется, если посмотреть небо, можно изучать Больших и Малых медведиц, однако картина будет залита белесым сиянием.
Монокулярный прибор ночного видения Зенит имеет встроенную подсветку, пьезоэлектрический преобразователь энергии для питания. Брендом снабжает охотников прицелами, не перепутайте. Специально для людей с нечетким зрением доступна подстройка объектива на недостающие диоптрии. Получаются очки ночного видения для чтения в темноте!
НПФ Диполь приборы ночного видения выпускает, доступной ценой продукция не отличается. Впрочем, смотреть нужно по назначению прибора. Есть возможность заплатить 190 тысяч рублей за очки, за эти деньги белорусы продадут классный агрегат для ночного осмотра окрестностей. Ловите угонщиков, наблюдайте бесстыдников, возвращающихся с гулянки, наказывайте осквернителей местности!