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!
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.
В этом материале речь пойдет о приборах ночного видения нулевого поколения. Что именно представляют собой эти приборы? Приборами ночного видения нулевого поколения называются простейшие виды семьи этих приборов, которые имеют активную подсветку. Эти приборы работают в ближнем инфракрасном диапазоне. Следует отметить, что в этом же диапазоне работают пульты от телевизоров и бытовой техники.
Закончим на этом вводную часть и приступим к сборке прибора, однако перед этим предлагаем просмотреть видеоролик
Что нам понадобится:
- старая веб камера;
- 4 инфракрасных светодиода;
- 4 резистора по 50 ом;
- кусок пластика;
В самом начале следует уточнить особенности некоторых материалов. Инфракрасные светодиоды можно снять со старых пультов. Автор не советует использовать больше четырех светодиодов. А пластик, который мы будем использовать при сборке, должен просвечиваться инфракрасными лучами, но не просвечиваться обычным светом. Лучшим вариантом будет засвеченная фотопленка. При ее отсутствии можно просто подключить камеру и смотреть через разные куски пластика. По словам автора, отлично подходят мягкие черные папки фирмы Эрих Краузер. Приступим.
Первым делом разбираем нашу веб камеру и откручиваем с нее объектив.
Далее смотрим, где именно в камеры находится фильтр. Иногда необходимый нам фильтр находится в держателе объектива и бывает установлен внутри. То есть для того, чтобы его снять нужно открутить два винта на обратной стороне, снять держатель снять или просто разломать фильтр и вкрутить держатель обратно. У автора фильтр установлен в объективе.
Для этого он просто поднимает верхнее стопорное кольцо и вытаскивает сам световой фильтр. Этот фильтр пропускает только видимую часть света и блокирует инфракрасные лучи, что не приемлемо, если мы желаем использовать именно инфракрасное излучение.
Теперь вместо старого светофильтра нам нужно поставит наш новый и собрать веб камеру обратно.
У каждого светодиода есть два выхода. Нам нужно соединить их минусы.
Теперь к каждому плюсу нам нужно подключить по резистору.
Свободные концы резисторов соединяем между собой.
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.
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.
