Как сделать прицел из прибора ночного видения. Прибор ночного видения своими руками

В этом видеоуроке покажем, как изготовить простой и недорогой самодельный прибор ночного видения, справимся с этой задачей за 5 минут. Весь процесс его создания автор идеи продемонстрировал на видео.

В первую минуту ролика демонстрируется съемка в темноте с помощью обычной камеры с искусственным светом. Далее свет выключается и аппарат переводится в режим ночного видения. В этом состоянии без специальной инфракрасной подсветки ничего не видно. С о второй минуты она включается и видно, что прибор ночного видения хорошо функционирует.

Вебкамера – основа для видения в инфракрасном свете

Для того, чтобы сделать устройство для ночного видения нужна обычная вебкамера, которую требуется немного доработать, удалив из нее инфракрасную линзу. В результате камера начнет пропускать инфракрасное излучение. Для подсветки используем инфракрасный фонарик. В видео автор ролика упоминает мощность фонарика, но в комментарии он сообщает о своей ошибке, когда он называет его мощность. На самом деле мощность его 3 ватта. Инфракрасный фильтр прозрачный, он стоит на линзе камеры. После сборки вебкамеры без фильтра можно смотреть ночные виды, но только с использованием такого фонаря.

Если нужен заводской качественный прибор ночного видения, то приобрести его можно в китайском интернет-магазине. Там же вы сможете узнать разброс цен на товары, а также найдете и инфракрасный источник света (при необходимости). На сайте есть отзывы, почитайте, когда будете принимать решение о покупке.

Далее смотрите, как работает эта камера, которая сделана своими руками, с подсветкой с помощью телевизионного пульта. С пультом инфракрасное освещение работает только на близком расстоянии, но например, для лестничной площадки его будет достаточно.

Лежит способность каждого физического тела отражать ИК. Это действие возможно благодаря внутреннему фотоэффекту, который появляется при определенных условиях.

Зная эту особенность, можно изготовить прибор ночного видения своими руками. Для этого следует запастись определенными химическими элементами.

Как сделать прибор ночного видения в домашних условиях?

Нужно взять две небольшие стеклянные пластинки, а также соединение Sn Cl2, серебро, ZnS и медь. В растворе серной кислоты и дихромата необходимо прогреть стеклышки около четырех часов. После этого их следует хорошенько высушить.

Затем в фарфоровую чашку нужно положить хлорид олова и поставить в Над ней на расстоянии 10 сантиметров необходимо прикрепить стеклышки, а емкость накрыть металлической пластиной и включить нагревательный прибор.

Как только печь прогреется до 450 градусов, нужно взять пластинку и убедиться, что на ней образовалось токопроводящее тонкое покрытие. Стекла следует положить охлаждаться на стол.

Продолжаем создавать прибор ночного видения своими руками. Далее нужно на одну из пластин нанести фотополупроводник. Для этого понадобится определенный раствор. Изготовить его можно следующим образом: взять трехпроцентный тиокарбомид и шестипроцентный ацетат свинца. Данные растворы следует поместить в стеклянный сосуд. Используя пинцет, необходимо окунуть в смесь стеклянную пластину, удерживая ее вертикально. Но, прежде чем это сделать, нужно на сторону, не покрытую токопроводящим покрытием, нанести лак. Далее, надев следует влить емкость с пластинками раствор щелочи до самого верху и аккуратно размешать стеклянной палочной содержимое сосуда. При этом желательно не касаться стеклышка. По истечении 10 минут пластину необходимо вынуть и промыть в дистиллированной воде.

Чтобы дальше создавать прибор ночного видения своими руками, нужно хорошенько просушить стеклышки. Для этого, включив печь, необходимо в чистую фарфоровую чашку поместить Ag (серебро) и повторить вышеописанный процесс, но уже при 900- градусной температуре. После этого на пластину с полупроводником следует нанести покрытие таким образом, чтобы образовалась зеркальная пленка.

Готовим люминофор. Опять нужно включить печь и в фарфоровую чашу поместить медь и ацетат цинка в пропорции 10* 100. Очень важно, чтобы кристаллики элементов были как можно мельче.

Под действием тепла произойдет циркуляция паров меди, которые затем будут способны проникнуть в промежутки между кристаллами цинка. Полученное вещество ни в коем случае не следует разламывать. В итоге должен образоваться белый порошок. Далее необходимо смешать лак с кристалликами, вылить раствор на пластину (на слой серебра) и подождать, пока смесь равномерно растечется, образуя ровную поверхность. Затем на лак следует положить вторую пластинку с токопроводящим покрытием. Когда все подсохнет, практический готовый прибор ночного видения своими руками нужно загерметизировать. После этого необходимо нанести токопроводящее покрытие и припаять по краям пластин проводки для выводов.

Как сделать прибор ночного видения? Сборка

Осталось приобрести генератор и поместить все составляющие в один корпус. Его форма может быть произвольной.

Объектив для прибора можно позаимствовать из любого фотоаппарата, но лучше воспользоваться короткофокусным (их можно обнаружить в аппаратах «Смена-8М» и «ФЭД»). Для окуляра подойдет любая линза, но обязательно двояковыпуклая.

Собрав все воедино, необходимо проверить на прочность все соединения. При включении прибора должен быть слышен тонкий писк. Также необходимо отрегулировать уровень напряжения, частоту генератора и чувствительность.

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.

Инструменты:

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!

Оптика / ПНВ

Мы сегодня не будем касаться средневекового алхимического метода, чтобы изготовить прибор ночного видения своими руками. Это конечно просто, если дома имеются серная кислота и немного хлорида олова, но нам представляется несколько опасным подобный подход. Поэтому план работы на сегодня такой: обсуждаем кратко принцип действия прибора ночного видения, расскажем из чего его можно собрать, если на месте не сидится, быть может, сделаем краткий экскурс на тему, чего там имеется в магазине из данной области.

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.

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!

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!

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.

Принцип действия прибора ночного видения

Глаз представляет собой пассивный радар, то есть он принимает излучения, которые исходят от предметов. Но видимый спектр, это лишь малый диапазон колебаний на теле вселенной, которые нас окружают. В частности, хищник из одноименного фильма мог переключать диапазоны, но даже он не мог лицезреть всю картинку целиком! В темноте глаз видеть не может, потому что нам недоступно наблюдать инфракрасное излучение. Все тела будут испускать волны, особенно при низких температурах. Поэтому вырисовывается и первый прибор ночного видения. Он ничего общего не имеет с военными. Им пользуются строители.

Встречайте тепловизор, принимающий тепловое излучение предметов. Сам прибор предназначен не для того, чтобы видеть в темноте, однако что-то на нем разглядеть можно. Он имеет ряд настроек, но в типичном состоянии:

температура порядка 10 градусов Цельсия тепла выглядит оранжевым сиянием;
стены домов смотрятся красноватыми;
окружающая неживая природа может иметь самые разные оттенки вплоть до черного.

Собрать своими руками тепловизор вряд ли получится, а купить тысяч за 50 вполне можно. А за семь тысяч можно и прибор ночного видения (ПНВ) в магазине приобрести. Обычно специально тепловизор для бдения в темноте брать нет смысла, потому что он служит строителям, например, для целей оценки качества теплоизоляционных работ. А вот если найдется знакомый прораб, вот тогда можно, конечно, и на природу полюбоваться в темноте.

Схема прибора ночного видения также опирается на указанные процессы, но чтобы не раздражать глаз столь необычной радугой, внутри заводского изделия находится прозрачная пластина, покрытая полупроводниковым материалом, которая за счет внутреннего фотоэффекта позволяет «видеть» инфракрасное излучение от предметов.

Для справки. Фотоэффектом называется явление перехода электронов в материале на новые энергетические уровни под действием фотонов света. Строго говоря, некорректно использовать этот термин для невидимого излучения, но именно так он в литературе и используется, поэтому мы не будем как-либо противоречить в этом остальным источникам.

Под действием невидимых «фотонов» электроны в пластине получают энергию. Считать информацию можно по изменению прозрачности материала или его проводимости. В частности, микроканальная технология изготовления чувствительных элементов позволяет избежать засветки на соседних пикселах. Первыми к решению задачи приблизились фашисты. На них работало много талантливых ученых. Некоторые добровольно, иных, по некоторым данным, заставляли. Был даже создан прицел для винтовки весом 2,25 кг с чемоданом батареек (13,5) кг. Это позволило бы, наверное, совершить немало подвигов (или преступлений), если бы советские войска в мае 1945 года не взяли Берлин.

Иногда излучение дополнительно усиливается, например, фотоумножителями. Это позволяет получить более яркую и контрастную картинку в приборе ночного видения. Но зачастую внешних излучений не хватает, и тогда в ход идет подсветка в инфракрасном диапазоне. Для этого могут использоваться и лампы, но чаще всего применяются полупроводниковые диоды специального типа. Найти такие можно в любом магазине. К слову сказать, когерентность излучения светодиодов весьма высока. Это значит, что помехи не будут влиять на качество картинки.

Для справки. Когерентность относится к такому понятия, как синфазность волны. Не важно, что это означает – нам нужно знать, что такой свет сосредотачивается в очень узком отрезке спектра, а кроме того легко складывается, давая большую яркость, нежели любые другие источники излучения. В результате при малой мощности можно получить качественную подсветку. (См. также: Принцип работы прибора ночного видения)

Итак, приборы ночного видения подразделяются следующим образом:

По характеру влияния на окружающую обстановку:
1. Активные со светодиодной подсветкой.
2. Пассивные, принимающие только излучения других предметов.
По методу обработки принятого сигнала:
1. С усилением.
2. Без усиления.
По признаку наличия накопителя:
1. Регистрирующие.
2. Не регистрирующие.

Ну, вот и все, что нам надо знать, чтобы собрать прибор ночного видения своими руками.

Каждое физическое тело способно отражать или излучать инфракрасные лучи (ИК). Именно эта особенность взята во главу угла конструкторами приборов ночного видения. В основе их действия - это так называемый внутренний фотоэффект. Когда инфракрасное изображение проецируется куда-либо, тогда электропроводность облучаемых участков фотополупроводника (2) делается иной на смежном электролюминисцентном слое (4), и в данном случае имеет место распределение потенциалов, которое, в свою очередь, соответствует распределению яркости картинки на фотографическом проводнике. Для того, чтобы этот процесс имел место быть, требуется к прозрачным электродам, находящимся по краям, обеспечить переменное напряжение электрического тока величиной 250-300 Вольт при частоте 400-3000 герц, а сила тока не должна превышать при этом 10 мА.

Как сделать прибор ночного видения самому.

Давайте начнем! Для того, чтобы сконструировать прибор ночного видения самому, нужно взять химические элементы из кабинета химии в школе или в химлаборатории отдельно взятого завода или фабрики. Они понадобятся для его изготовления.

Перво-наперво мы берем две маленькие пластины из стекла, а также химическое соединение Sn Cl2 (олова хлорид)., серебро (Ag), ZnS (цинка сульфид кристаллический) и Cu (медь). Стёклышки нужно прогреть примерно 4 часа в растворе из скрной кислоты H2SO4 и калия дихромата К2Сг2О7, а затем тщательно высушить их. Затем нужно взять чашечку - лучше сделанную из фарфора, налить туда. Потом возьмите фарфоровую чашечку, положите в нее олова хлорид SnCl2 и поставить её в электрическую печку. Над этой печью нужно надистанции не более 7-10 сантиметров прикрепить куда-нибудь стеклышки. Далее Вам придется накрыть фарфоровую чашку пластинкой из металла. Включите электрическую печку.

Едва печка нагреется примерно до 400-480˚, Вам придется взять оттуда пластину из металла. Убедитесь, что на ней образовалось чрезвычайно тонкое токопроводящее покрытие. Тогда нужно снова включить печь и положить стекла на стол и дать им совсем остыть. Нужно будет проверить тестером это самое покрытие. Далее нужно будет нанести на какую-нибудь из этих пластинок фотополупроводник. Чтобы осуществить это, надо изготовить одинаковое количество трехпроцентного раствора тиокарбомида Na4 C(S)NH2 и 6%-ного раствора ацетата свинца. Эти растворы нужно влить в сосуд из стекла. Используя пинцет, суньте в раствор стеклянную пластинку, удерживая её в вертикальном положении. До этого нужно нанести на сторону, которая не покрыта токопроводящим покрытием, лак. Оденьте резиновые перчатки, осторожно влейте в сосуд с пластинками концентрированный щелочной раствор до самого верху. Бережно и осторожно размешайте получившееся стеклянной палкой, при этом стараясь не задевать пластины. Спустя 10 минут пластинку надо будет осторожно вынуть и вымыть потоком дистиллированной воды. Далее нужно все это высушить. Включайте печку и пклвдите в чистую чашечку из фарфора серебро (Ag). Повторите описанный нами процесс при температуре 900˚. Нанесите покрытие на пластину с фотополупроводником. При этом нужно будет добиться того, чтобы там получилась зеркальная пленка. Чтобы изготовить люминофор, надо приготовить чистые кристаллики ацетата цинка ZnS. Следует отметить, что при наличии примесей яркость свечения значительно упадет или вовсе исчезнет. Подготовьте печку. В фарфоровую чашку положите Cu. Её кристаллики меди и кристаллы ацетата цинка ZnS должны быть как можно меньше по размеру. Пропорция должна быть соблюдена такая: ZnS - 100%, медь - 10 %. В печке должна произойти циркуляция паров меди и их прохождение сквозь промежутки между кристалликами. Полученные кристаллы не размалывайте ни под каким предлогом! У Вас получится тогда порошок без цвета. Смешайте лак с кристалликами. Лака возьмите как можно меньше. Вылейте смесь на пластинку со слоем из серебра и подождите, пока она не растечется полностью и не образуется ровная поверхность. Сверху на лак положите вторую пластинку токопроводящего покрытия и слегка зажмите её. Когда все засохнет, получившийся прибор ночного видения необходимо загерметизировать. После всех этих манипуляций, нанеся токопроводящее покрытие, припаяйте проводки в качестве выводов по краям пластинок.

Сборка прибора ночного видения

Осталось лишь собрать генератор высокого напряжения и положить это все в один и тот же корпус. Форма его произвольна, но мы рекомендуем ту, что предложена большинством разработчиков приборов ночного видения (на рисунке). Объектив в нем можно взять от любого фотографического аппарата, но лучше всего именно короткофокусный (скажем, от фотоаппарата "Смена-8М" или "ФЭД". В качестве окуляра может выступить любая двояковыпуклая линза. Когда Вы все это соберете воедино, то нужно проверить все соединения на прочность и правильность соединения. Когда Вы включите Ваш новый прибор ночного видения, то обязательно услышите тонкий писк. Это пищит трансформатор. Не увидев в никакого изображения, не расстраиваетесь - Вы можете изменить уровень подаваемого напряжения или частоту генератора.Установите максимальную чувствительность.

Приятного Вам наблюдения!