Необхідні матеріали:
1. Мобільний телефон;
2. Викрутки, швейна голка або шпилька;
3. Інфрачервоні діоди і резистор;
4. Джерело живлення на 9-12v.
І так, приступимо до роботи. Насамперед розбираємо мобільний телефон і добираємося до камери, яку теж будемо розбирати.
У даній моделі телефону камера має автофокус, їх розбирати складніше, але скажу по собі я ножем все акуратно розібрав (так так, не було викруток таких малих розмірів).
Тепер головне це знайти інфрачервону лінзу. Практика показала, що їх легко визначити за формою. Вони квадратні або прямокутні, інші лінзи круглі, так що ви не сплутаєш.
Лінзу я витягував голкою. Все виявилося набагато легше, ніж я думав. Сама лінза була скляна, а пластикова і я її голкою зняв дуже легко, навіть не пошкодивши.
Знявши лінзу, збираємо камеру і телефон назад.
Тепер нам потрібен інфрачервоне світло, для того щоб камера працювала в темряві, людське око його не сприймає, а ваш перероблений мобільник тепер так).
Найпростіший варіант який я використав, це купивши 4 ІК діода, приєднавши їх послідовно з резистором, живити їх від 12V. Ну і для краси помістив їх в коробочку.
Хто не в курсі, такі ІК діоди є в пультах від телевізора і в інших пультах. Ну а якщо у вас є ІК ліхтарик, то це просто ідеально, так як камера буде бачити на десятки метрів.
Пристрій, що дозволяє ефективно вести спостереження в умовах, коли світла немає зовсім або його недостатньо для побудови зображення неозброєним оком. Подібні умови можуть спостерігатися як на відкритій місцевості (безмісячна хмарна ніч), так і в приміщенні (підвальне приміщення без вікон і електричного освітлення, горище і т.д.)
Сучасні ПНВ в основному використовують два принципи дії:
- пасивні. Вловлюють нечисленні кванти видимого світла, багаторазово підсилюють їх електронно-оптичним перетворювачем (ЕОП) і створюють видиме зображення. Такі прилади не висвітлюють мета ніяким випромінюванням, тому факт спостереження не може бути виявлений. Головний недолік такої конструкції - повна марність в темряві.
- активні. Підсвічують мета випромінюванням, що належать до тієї частини спектра, яку не бачить людське око. Найчастіше в такій ролі виступає інфрачервоне випромінювання. Як пристрій підсвічування може виступати інфрачервоний прожектор, світлодіод або лазер. Прилад з інфрачервоним підсвічуванням може працювати навіть в умовах повної відсутності природного освітлення. Однак потік інфрачервоного випромінювання (хоч він і не бачимо неозброєним людським оком) може бути виявлений за допомогою іншого ПНВ, і факт спостереження буде виявлений.
Багато пристроїв комбінують обидва принципи, виступаючи при наявності хоч якогось природного випромінювання в якості пасивних приладів, а при повній відсутності світла переходячи на інфрачервону підсвітку.
Втілити в життя саморобну конструкцію простіше на активному принципі, тому далі ми будемо говорити саме про таких приладах.
Як підсвітити мета інфрачервоним променем?
Тут також існують дві основні схеми. Перша передбачає, що для підсвічування застосовують лазер або світлодіод, які пускають інфрачервоне світло з невидимою звичайному оку довжиною хвилі. Лазер генерує дуже вузький промінь, крім того, такий працює в режимі коротких імпульсів, що робить підсвічування помітно менше обнаружіми.
Такі схеми досить компактні, але підсвічують місцевість лише в межах досить вузького конуса. Огляд у подібної схеми невеликий, тому виявляти цілі на тлі пейзажу буде складніше. Підходять такі пристрої краще для відстеження тих цілей, які вже вдалося виявити.
Набагато більш широкого поля зору можна домогтися, якщо взяти для підсвічування цілей інфрачервоний прожектор. У цього пристрою лампа поміщена в конус рефлектора, а апертуру конуса закриває лінза з матеріалу, що відтинає все хвилі, крім інфрачервоного випромінювання. Такий прожектор освітлює околиці широким конусом, тому створюється достатнє поле зору. Дальність, на якій можна помітити мета і розрізнити її на тлі пейзажу, залежить від потужності лампи і може доходити до півкілометра у кращих заводських зразків.
Як перетворити інфрачервоний промінь в видиме світло або побачити невидиме?
Після того, як ми створили область інфрачервоного освітлення, виникає питання: як виявити відбилися від мети ІК промені, якщо ми не бачимо їх очима? Для цього знадобиться пристрій під назвою електронно-оптичний перетворювач (ЕОП). ЕОП виконує з інфрачервоним світлом наступні дії:
- Вловлює інфрачервоне випромінювання, випущене освітлювачем і відбилося від мети.
- Перетворює вловлений світло в потік електронів.
- Підсилює потік електронів за допомогою підсилювача (така можливість є не у всіх ЕОПов).
- Перетворює потік електронів в світло, видимий оком спостерігача або записується відеокамерою.
На сьогодні вже змінилося кілька поколінь конструкцій ЕОПов. Кожне наступне покоління дає все більш якісну картинку, але ціна також істотно підвищується, що пов'язано з використанням все більш складних і дорогих компонентів в конструкції. У той же час, навіть перетворювачі першого покоління створюють цілком прийнятне за якістю зображення, що підходить для вирішення багатьох завдань.
Що знадобиться для виготовлення своїми руками?
Для виготовлення окулярів нам знадобляться декілька компонентів:
- Пристрій, вловлюють ІК світло. У цій ролі може вступати будь-яка камера, у якій є режим нічної зйомки. Зрозуміло, що камера не повинна бути занадто дорогою, інакше використання її в конструкції буде нерентабельно. Для не вистачає зірок з неба нічного приладу підійде веб-камера, але її доведеться трохи допрацювати. З неї потрібно витягнути інфрачервону лінзу - фільтр хвиль інфрачервоного діапазону. Тепер камерою можна користуватися в нічному режимі, застосовуючи інфрачервоне підсвічування.
- Джерело інфрачервоних хвиль. Для цього можна використовувати готовий інфрачервоний ліхтарик (найбільш простий, але дорогий варіант). При нестачі бюджету можна взяти в якості ІК підсвічування звичайний світлодіод від телевізійного пульта. Його потужності замало для побудови зображення на великих відстанях, але для освітлення, скажімо, сходової площадки або іншого подібного простору світла буде цілком достатньо.
- Джерело живлення. Бажано, щоб він був достатньо не дефіцитним і забезпечував пристойну автономність пристрою. Добре в цій ролі виглядають батарейки або акумулятори стандарту АА, ААА. Для більш складних стаціонарних пристроїв можна подбати і про структуру, що забезпечує живлення від побутової електричної мережі.
- допоміжні елементи - остання група речей, необхідних для створення саморобних окулярів нічного бачення. Вони не беруть участь безпосередньо в створенні зображення, але зате захищають схему від пилу і бруду або підвищують комфортність використання. Варто подбати про якомусь пеналі в якості корпусу і кронштейні для кріплення на окуляри або шолом-маску від налобного ліхтарика. Кронштейн можна зробити, наприклад, з деталей дитячого металевого конструктора.
Деталі підготовлені. Що далі?
Чорно-білу мікрокамеру, наприклад, JK 007B або JK-926A, можна взяти в якості пристрою, який буде ловити ІК світло. До камери підшукуємо простенький видошукач. Якщо нічого підходящого в ваших запасах немає, можна підібрати недорогу деталь в сервісі по ремонту побутової електроніки. Важливо, щоб видошукач приймав відео по тими ж протоколами, в яких його створює мікрокамера.
Купуємо в магазині або в Інтернеті ІК світлодіоди. Куплений діод потрібно перевірити, подивившись на його світло в темному приміщенні неозброєним оком і за допомогою камери нічної зйомки. У першому випадку світло не повинно бути видно, а в другому - видно добре. Тепер перевірені світлодіоди монтуємо в будь-яку коробочку, яка буде служити корпусом (наприклад, дитячий пластиковий пенал).
Зарубіжні конструктори-любителі рекомендують схему з двох гірлянд по шість діодів в кожній. Як шунта - резистор з опором в 10 Ом на все діоди. Тепер можна подати живлення від звичайної батарейки. При використанні іншого світлодіода величину шунта перевіряємо за довідниками.
Об'єктив камери повинен бути розміщений в одній площині зі світлодіодами (в тому ж корпусі). Кріпимо видошукач збоку, підключаємо харчування і розміщуємо зібраний пристрій на оправі або шолом-масці. Тепер наше пристрій готовий, і можна пробувати його при нічному спостереженні.
Як бачите, при наявності невеликих навичок і знання, як взятися за справу, можна зібрати цілком працездатний прилад нічного бачення своїми руками. Звичайно, перед складанням непогано також ознайомитися з цінами на наявні в продажу пристрою, щоб не винаходити велосипед, а використовувати фабричне рішення, якщо виграш по вартості виявиться не дуже великим.
Будь-яке тіло має здатність випромінювати або відображати ІК (інфрачервоні) промені. На цьому принципі і побудований "ПНВ" (прилад нічного бачення) розроблений в 1984 році німецькою фірмою "Elektrisch Manufactur". Цей прилад заснований на внутрішньому фотоефекті. При проектуванні ІК зображення електропровідність опромінюваних ділянок фотонапівпровідника (2) (см.ріс.1) змінюється і на прилеглій Електролюмінісцентне шарі (4) створюється розподіл потенціалів, відповідне розподілу яскравості зображення на фотопровідника (2). Для здійснення цього процесу треба до крайніх прозорим електродів прикласти змінну напругу 250-500 Вольт з частотою 400-3000 Гц і силою струму не більше 10 мА
Отже, приступимо до виготовлення ПНВ. Хімічні елементи необхідні для виготовлення приладу можна дістати в будь-якому хімічному кабінеті школи або хімічної лабораторії будь-якого підприємства. Для початку візьмемо дві скляні пластинки, хлорид олова SnClz, срібло, сульфід цинку ZnS (кристалічний) і мідь. Скло потримайте 4 години на суміші з H2SO4 і К2Сг2О7 (дихромат калію). Просушіть. Потім візьміть фарфорову чашечку, покладіть в неї SnCl2 і поставте в муфельну (або електро-) піч. Над нею на відстані 7-10см закріпіть скла. Накрийте чашечку металевою пластиною і включіть піч. Як тільки вона розігріється до 400-480 градусів, вийміть металеву пластину. Як тільки утворюється найтонше струмопровідні покриття, вимкніть піч і залиште скла в ній до повного охолодження. Покриття перевірте тестером.
Потім на одну з цих пластин нанесіть фотонапівпровідники. Для цього приготуйте рівні кількості 3% -ного розчину тіо-карбоміду Na4 C (S) NH2 та 6% -ного розчину ацетату свинцю. Вилийте обидва розчину в скляну посудину. За допомогою пінцета внесіть в розчин скляну пластинку і тримайте її вертикально. Але перед цим нанесіть на бік вільну від струмопровідного покриття лак. Одягнувши гумові рукавички, налийте в посудину з пластинами, доверху концентрований розчин лугу / обережно !! / і дуже акуратно розмішайте скляною паличкою, не зачіпаючи пластин. Через 10 хвилин пластинку вийміть (акуратно) і вимийте під струменем дистильованої води. Висушіть.
Увімкніть піч і покладіть в чисту фарфорову чашечку срібло. Повторіть процес описаний вище при 900 град. Покриття наноситься на пластину з фотонапівпровідники. Досягніть отримання дзеркальної плівки. Для виготовлення люмінофора приготуйте чисті кристали ZnS. Якщо будуть якісь домішки, то яскравість світіння різко падає або зникає. Приготуйте піч. У порцелянову чашечку покладіть чисту мідь. Кристалики міді і ZnS повинні бути по можливості менше. Дотримуйтесь пропорцію ZnS - 100%, Сu (мідь) - 10%. У печі створіть циркуляцію пари міді і проходження їх через проміжки між кристалами. Утворені кристали не в якому разі не розмелюють. Повинен вийде безбарвний порошок. Змішайте цапон-лак з кристалами. Кількість лаку візьміть мінімально можливим. Вилийте суміш на пластину з шаром зі срібла і дочекайтеся повного розтікання і утворення рівної поверхні. Зверху накладіть другу пластину струмопровідного покриття на лак і злегка притисніть. Після висихання за герметизують отриманий ПНВ. Перед усіма цими операціями, після нанесення струмопровідного покриття слід припаяти проводки в якості висновків по краях пластин.
Тепер Вам залишається зібрати схему генератора високої напруги і зібрати це все в єдиний корпус. Він може бути будь-якої форми. Але рекомендується все-таки запропонований розробником (см.ріс.2). Об'єктив може бути від будь-якого фотоапарата, бажано короткофокусний, наприклад від "ФЕД", "Зміна-М". Окуляром може служити будь-яка двоопуклої лінзи. Після остаточного складання перевірте всі з'єднання на правильність підключення і міцність. Включивши ПНВ повинен тихо запищав трансформатор. Якщо зображення не з'явилося не впадайте у відчай. Змініть частоту генератора або рівень напруги. Встановіть максимальну чутливість.
Резистором R2 змінюється частота генератора.
Трансформатор намотується на будь-якому осерді і містить:
Обмотка I містить 2000 - 2500 витків, проводи - 0,05 - 0,1 мм;
Обмотка II містить 60 витків;
Обмотка III - 26 витків, проводи - 0,3 мм.
Людський зір - дивовижна річ. Очі називають дзеркалом душі і могутнім знаряддям, яким нас наділила природа. Ось чого нам дійсно не дано, так це бачити в темряві, на відміну від технічних пристроїв, іменованих ПНВ або прилади нічного бачення.
Ще недавно ми чули про них, як про спецзасоби для військових, які використовують їх для прихованого спостереження і ведення бойових дій в темряві. Можливості таких пристроїв застосовуються і в сучасних звичайних камерах. При цьому одні з них здатні розрізняти предмети в інфрачервоному спектрі, а інші ні. Сьогодні ми покажемо, як зробити прилад нічного бачення зі звичайного цифрового фотоапарата. Отже, приступимо!
Принцип роботи і ресурси для саморобного ПНВ
За основу нашого ПНВ узятий цифровий фотоапарат, прозваний в народі «мильницею». Електронна начинка зберігається, оскільки через ЖК екран він здатний передавати зображення в режимі реального часу. Змінивши фільтрацію об'єктива і підвищивши у фотоапарата чутливість до ІК-діапазону, а також забезпечивши корпус камери інфрачервоним підсвічуванням, відкриваємо нові можливості цифрової камери, здатної вловлювати об'єкти в ближньому інфрачервоному діапазоні. Також подібний пристрій може бути використано і як тепловізор, розрізняючи нагріті предмети, наприклад, залишений без нагляду праску, електроплиту або чайник.матеріали:
- Цифровий фотоапарат;
- Кнопка - вимикач;
- Батарея пальчикова АА на 1,5 В - 2 шт;
- Проводиться, ізоляційна стрічка.
- паяльник;
- Викрутка зі змінними насадками;
- Малярський ніж;
- Пістолет для гарячого клею;
- Пінцет.
Виготовляємо прилад нічного бачення (ПНВ)
Для даного експерименту автор придбав робочий цифровий фотоапарат Samsung S1030. Це звичайна мильниця з чутливістю 50 - 1600 ISO, максимальний дозвіл 3648 x 2736, оснащена РК екраном 2.70 дюйма на задній панелі.Демонтуємо інфрачервоний фільтр
Розкручуємо всі видимі гвинти з боку задньої кришки фотоапарата. Це нескладно зробити викруткою, простеживши, щоб ніщо не заважало її демонтажу. Зробити це потрібно максимально акуратно, не пошкодивши пластикових затворів і кліпс, а також не висмикнувши шлейфи електронної начинки.
Відмикає ЖК-екран, дбайливо знімаючи його з рамки власника, яку потім також демонтуємо. Шлейфи від РК екрану і управління фотоапаратом звільняємо з роз'ємів. Плата управління виводу інформації повинна звільнити передню кришку, яку тепер можна відстебнути від пристрою.
Проводку, що веде до мікрофона, необхідно прибрати, або від'єднати цей елемент повністю. Отримавши доступ до високовольтного конденсатора для спалаху, його потрібно обов'язково знеструмити резистором, вольтметром, тестером або лампочкою, замкнувши накоротко його контакти.
Отпаяв контакти харчування, знімаємо плату управління фотоапаратом, залишаючи лише об'єктив і матрицю. Саме до неї нам і потрібно підібратися.
Відгвинчуємо плату матриці, яка містить світлочутливі сенсором, що фіксує зображення. У даній моделі інфрачервоний фільтр являє собою невелике знімне скло, накрите полімерної рамкою. Його знімаємо акуратно пінцетом, не пошкодивши поверхню сенсора.
Щоб зберегти здатність апарату до автофокусування, необхідно компенсувати відсутність фільтра аналогічним за розміром прозорим матеріалом. Автор пристосував його із захисної плівки для свого смартфона.
Монтуємо в зворотному порядку плату управління, передню кришку і ЖК-екран з рамкою під нього. Не забуваємо підключити до роз'ємів відключені шлейфи. Підключивши панель управління на задній кришці, перевіряємо працездатність фотоапарата.
Монтуємо світлодіодне підсвічування
На платах охолоджуючих радіаторів розміщуємо світлодіоди і відводять контакти. Підключаємо модуль зниження напруги до акумуляторів, і налаштовуємо його на необхідні параметри.
Світлодіоди промазуємо теплопровідної пастою для передачі тепла на панель радіаторів, а потім припаюємо до контактів.
Наш саморобний ПНВ можна вважати готовим. Дальність такого приладу буде прямо залежати від світлочутливості сенсора фотоапарата, а також потужності ІК-світлодіодів. Звичайно вона буде далека від тієї, що пропонують справжні ПНВ, але для невеликих відстаней то що потрібно.
Якість звичайних фотографій після вилучення ІК фільтра буде не коректним, а кольори на фото змішаними і не відповідають дійсним. Однак для справжньої ІК фотографії такий варіант найбільш підходящий!
У цьому відеоуроці покажемо, як виготовити простий і недорогий саморобний прилад нічного бачення, впораємося з цим завданням за 5 хвилин. Весь процес його створення автор ідеї продемонстрував на відео.
В першу хвилину ролика демонструється зйомка в темряві за допомогою звичайної камери з штучним світлом. Далі світло вимикається і апарат переводиться в режим нічного бачення. У цьому стані без спеціальної інфрачервоного підсвічування нічого не видно. З про другий хвилини вона включається і видно, що прилад нічного бачення добре дає собі раду.
Вебкамера - основа для бачення в інфрачервоному світлі
Для того, щоб зробити пристрій для нічного бачення потрібна звичайна вебкамера, яку потрібно трохи доопрацювати, видаливши з неї інфрачервону лінзу. В результаті камера почне пропускати інфрачервоне випромінювання. Для підсвічування використовуємо інфрачервоний ліхтарик. У відео автор ролика згадує потужність ліхтарика, але в коментарі він повідомляє про свою помилку, коли він називає його потужність. Насправді потужність його 3 вата. Інфрачервоний фільтр прозорий, він стоїть на лінзі камери. Після складання вебкамери без фільтра можна дивитися нічні види, але тільки з використанням такого ліхтаря.
Якщо потрібен заводський якісний прилад нічного бачення, то придбати його можна в китайському інтернет-магазині. Там же ви зможете дізнатися розкид цін на товари, а також знайдете і інфрачервоне джерело світла (при необхідності). На сайті є відгуки, почитайте, коли будете приймати рішення про покупку.
Далі дивіться, як працює ця камера, яка зроблена своїми руками, з підсвічуванням за допомогою телевізійного пульта. З пультом інфрачервоне освітлення працює тільки на близькій відстані, але наприклад, для сходового майданчика його буде достатньо.
