Прибор ночного видения из фотоаппарата своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 05.10.2024

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 серной 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 на дистанции 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 кладите 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 прибор ночного видения никакого изображения, не расстраиваетесь – Вы можете изменить уровень подаваемого напряжения или частоту генератора.Установите максимальную чувствительность.

Приятного Вам наблюдения!

Физическая схема прибора

пластины из стекла;
фотографический проводник;
слой серебра (Ag);
электролюминофор;
фотообъектив или линза.

Электрическая схема прибора

Резистором R2 изменяется частота генератора. Трансформатор наматывается на любом сердечнике и содержит:

Прибор ночного видения (ПНВ) – это популярное устройство, обеспечивающее хорошую видимость в условиях очень плохого освещения или его полного отсутствия. Еще не так давно ПНВ использовались преимущественно военными и охранными организациями. В настоящее время область применения таких устройств существенно расширилась, они пользуются большим спросом среди охотников, егерей, рыбаков, шахтеров и любителей путешествовать.

Купить прибор ночного видения может не каждый человек. Гораздо выгоднее сделать его самостоятельно, используя для этого обычный старый пульт от телевизора и несколько простых вещей, имеющихся дома у каждого.

Что понадобится

Сделать прибор ночного видения в домашних условиях несложно и на это уйдет всего пару часов. Для создания устройства первым делом необходимо подготовить все материалы и инструменты, которые понадобятся в дальнейшем. Из материалов понадобится:

аккумулятор на 12В (можно взять батарейки по 4В и соединить их последовательно друг с другом);
5 инфракрасных светодиодов (берутся из ненужных пультов от телевизора, DVD, музыкального центра и так далее);
несколько резисторов на 270 Ом;
проводки для соединения;
компактный выключатель;
изолента;
термоклей;
небольшая картонная коробка.

Для придания будущему ПНВ эстетичного вида также может понадобиться черная краска. Для сборки нужно подготовить и такие инструменты:

канцелярский нож;
клеевой пистолет;
кусачки;
плоскогубцы;
паяльник.

Дополнительно следует подготовить карандаш, кисточку и линейку.

Пошаговая инструкция

После того, как все материалы и инструменты были подготовлены, можно приступать непосредственно к сборке прибора ночного видения. Для этого нужно следовать такой несложной инструкции:

После того, как все действия были завершены, остается лишь проверить устройство в работе. Для этого вставьте внутрь смартфон и включите камеру в темноте. Если все было сделано верно, то при включении светодиодов даже в кромешной темноте получится на небольшом расстоянии разглядеть разные предметы.

Для видения на дальние расстояния такой самодельный прибор ночного видения не подойдет, но на расстоянии нескольких метров удастся хорошо рассмотреть предметы, сделать фото или заснять видео.

Многим будет интересно узнать, как сделать прибор ночного видения из обычного цифрового фотоаппарата.

За основу 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.

Принципы конструкции приборов для ночного наблюдения

Прибор ночного видения – устройство, позволяющее эффективно вести наблюдение в условиях, когда света нет совсем или его недостаточно для построения изображения невооруженным глазом. Подобные условия могут наблюдаться как на открытой местности (безлунная облачная ночь), так и в помещении (подвальное помещение без окон и электрического освещения, чердак и т.д.)

Современные ПНВ в основном используют два принципа действия:

Пассивные. Улавливают немногочисленные кванты видимого света, многократно усиливают их электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) и создают видимое изображение. Такие приборы не освещают цель никаким излучением, поэтому факт наблюдения не может быть обнаружен. Главный недостаток подобной конструкции – полная бесполезность в темноте.
Активные. Подсвечивают цель излучением, относящимся к той части спектра, которую не видит человеческий глаз. Чаще всего в такой роли выступает инфракрасное излучение. В качестве устройства подсветки может выступать инфракрасный прожектор, светодиод или лазер. Прибор с инфракрасной подсветкой может работать даже в условиях полного отсутствия естественного освещения. Однако поток инфракрасного излучения (хоть он и не видим невооруженным человеческим глазом) может быть обнаружен при помощи другого ПНВ, и факт наблюдения будет обнаружен.

Многие устройства комбинируют оба принципа, выступая при наличии хоть какого-то естественного излучения в качестве пассивных приборов, а при полном отсутствии света переходя на инфракрасную подсветку.

Воплотить в жизнь самодельную конструкцию проще на активном принципе, поэтому дальше мы будем говорить именно о таких приборах.

Как подсветить цель инфракрасным лучом?

Здесь также существуют две основные схемы. Первая предполагает, что для подсвечивания применяют лазер или светодиод, которые пускают инфракрасный свет с невидимой обычному глазу длиной волны. Лазер генерирует очень узкий луч, кроме того, такой ИК осветитель работает в режиме коротких импульсов, что делает подсветку заметно менее обнаружимой.

Такие схемы довольно компактны, но подсвечивают местность лишь в пределах довольно узкого конуса. Обзор у подобной схемы невелик, поэтому обнаруживать цели на фоне пейзажа будет сложнее. Подходят такие устройства лучше для отслеживания тех целей, которые уже удалось обнаружить.

Гораздо более широкого поля зрения можно добиться, если взять для подсвечивания целей инфракрасный прожектор. У этого устройства лампа помещена в конус рефлектора, а апертуру конуса закрывает линза из материала, отсекающего все волны, кроме инфракрасного излучения. Такой прожектор освещает окрестности широким конусом, поэтому создается достаточное поле зрения. Дальность, на которой можно заметить цель и различить ее на фоне пейзажа, зависит от мощности лампы и может доходить до полукилометра у лучших заводских образцов.

Как преобразовать инфракрасный луч в видимый свет или увидеть невидимое?

После того, как мы создали область инфракрасного освещения, возникает вопрос: как обнаружить отразившиеся от цели ИК лучи, если мы не видим их глазами? Для этого понадобится устройство под названием электронно-оптический преобразователь (ЭОП). ЭОП выполняет с инфракрасным светом следующие действия:

Улавливает инфракрасное излучение, испущенное осветителем и отразившееся от цели.
Превращает уловленный свет в поток электронов.
Усиливает поток электронов при помощи усилителя (такая возможность есть не у всех ЭОПов).
Преобразует поток электронов в свет, видимый глазом наблюдателя или записываемый видеокамерой.

На сегодня уже сменилось несколько поколений конструкций ЭОПов. Каждое следующее поколение дает все более качественную картинку, но цена также существенно повышается, что связано с использованием все более сложных и дорогих компонентов в конструкции. В то же время, даже преобразователи первого поколения создают вполне приемлемое по качеству изображение, подходящее для решения многих задач.

Что понадобится для изготовления ночных очков своими руками?

Для изготовления очков нам понадобятся несколько компонентов:

Устройство, улавливающее ИК свет. В этой роли может вступать любая камера, у которой есть режим ночной съемки. Понятно, что камера не должна быть слишком дорогой, иначе использование ее в конструкции будет нерентабельно. Для не хватающего звезд с неба ночного прибора подойдет веб-камера, но ее придется немного доработать. Из неё нужно вытащить инфракрасную линзу – фильтр волн ИК-диапазона. Теперь камерой можно пользоваться в ночном режиме, применяя инфракрасную подсветку.
Источник инфракрасных волн. Для этого можно использовать готовый инфракрасный фонарик (наиболее простой, но дорогой вариант). При недостатке бюджета можно взять в качестве ИК подсветки обычный светодиод от телевизионного пульта. Его мощности маловато для построения изображения на больших расстояниях, но для освещения, скажем, лестничной площадки или другого подобного пространства света будет вполне достаточно.
Источник питания. Желательно, чтобы он был достаточно не дефицитным и обеспечивал приличную автономность устройства. Хорошо в этой роли смотрятся батарейки или аккумуляторы стандарта АА, ААА. Для более сложных стационарных устройств можно позаботиться и об устройстве, обеспечивающем питание от бытовой электрической сети.
Вспомогательные элементы - последняя группа вещей, необходимых для создания самодельных очков ночного видения. Они не участвуют непосредственно в создании изображения, но зато защищают схему от пыли и грязи или повышают комфортность использования. Стоит позаботиться о каком-нибудь пенале в качестве корпуса и кронштейне для крепления на очки или шлем-маску от налобного фонарика. Кронштейн можно сделать, например, из деталей детского металлического конструктора.

Детали подготовлены. Что дальше?

Черно-белую микрокамеру, к примеру, JK 007B или JK-926A, можно взять в качестве устройства, которое будет ловить ИК свет. К камере подыскиваем простенький видеоискатель. Если ничего подходящего в ваших запасах нет, можно подобрать недорогую деталь в сервисе по ремонту бытовой электроники. Важно, чтобы видеоискатель принимал видео по тем же протоколам, в каких его создает микрокамера.

Далее присоединяем вход видеоискателя к выходу камеры. Принимающий элемент готов, теперь нужно сделать подсветку.

Приобретаем в магазине или в Интернете ИК светодиоды. Купленный диод нужно проверить, посмотрев на его свет в темном помещении невооруженным глазом и с помощью камеры ночной съемки. В первом случае свет не должен быть виден, а во втором – виден хорошо. Теперь проверенные светодиоды монтируем в любую коробочку, которая будет служить корпусом (к примеру, детский пластиковый пенал).

Зарубежные конструкторы-любители рекомендуют схему из двух гирлянд по шесть диодов в каждой. В качестве шунта – резистор с сопротивлением в 10 Ом на все диоды. Теперь можно подать питание от обычной батарейки. При использовании другого светодиода величину шунта проверяем по справочникам.

Объектив камеры должен быть размещен в одной плоскости со светодиодами (в том же корпусе). Крепим видеоискатель сбоку, подключаем питание и размещаем собранное устройство на оправе или шлем-маске. Теперь наше устройство готово, и можно пробовать его при ночном наблюдении.

Как видите, при наличии небольших навыков и знания, как взяться за дело, можно собрать вполне работоспособный прибор ночного видения своими руками. Конечно, перед сборкой неплохо также ознакомиться с ценами на имеющиеся в продаже устройства, чтобы не изобретать велосипед, а использовать фабричное решение, если выигрыш по стоимости окажется не слишком большим.

Читайте также: