Зроби сам пристрій нічного бачення. Збираємо прилад нічного бачення нульового покоління
У цій статті я розповім, як зробити прості окуляри нічного бачення. Звичайно вони не будуть супер потужними як справжні, але дістатися темряви до потрібного місця в кімнаті буде не так складно. Всі необхідні деталі можуть знайтися у вас вдома, можна замовити їх у Китайці, а можна просто прочитати цю статтю для розвитку.
У конструкції окулярів є екшен камера, по суті це одна з основних частин, тому в денний час їх можна використовувати як камеру від першої особи і знімати цікаві ролики.
Так само знадобиться інфрачервоний ліхтарик з світловою хвилею 850 nm, тому що саме таке світло найкраще сприймає камера, але можна спробувати замінити його на інфрачервоні світлодіоди зі схожими характеристиками, якщо такі раптом виявляться в наявності. Використовувати ліхтар зручно тим, що не потрібно робити окремий бокс для живлення та кріпити його набагато простіше.
Якщо включити ліхтар і подивитися на діод через камеру, то можна спостерігати бузкове світіння, це і є інфрачервоне світло. Людським оком його не видно, а ось через камеру будь ласка!
Але не всі камери самотнього добре сприймають таке випромінювання, тому автор використовував саме екшен камеру, так як вона краще за інших впоралася з поставленим завданням, до того ж така камера має безліч налаштувань, які допоможуть покращити сприйняття випромінювання.
Ще нам знадобляться лінзи для окулярів віртуальної реальності, які були куплені автором на Аліекспрес, вони потрібні для фокусування ока на екрані камери, тому що людське око не здатне сфокусуватися на об'єкти, що знаходяться прямо перед собою на мінімальній відстані.
Для фіксації лінзи необхідно зібрати каркас. Автомобіль використав для цієї мети темну пластикову пляшку від напою.
Лінза точно підходить за діаметром шийки, залишається тільки її там зафіксувати.
Для цього ні чого не треба клеїти, потрібно просто вирізати за допомогою леза або ножа, середню частину пробки від тієї ж пляшки.
Потім поміщаємо до неї лінзу і закручуємо на пляшку. Таке відчуття, що лінзу спеціально виготовили по діаметру шийки, так як пробка легко закручується і фіксує її.
Тепер потрібно відрізати верхню частину пляшки, при цьому підібрати комфортну довжину, при якій фокус буде правильно наведений.
Далі потрібно придумати тримач для камери, до якої надалі кріпитиметься зібрана оптика. Автор використовував спінений ПВХ пластик, який використовують при складанні макетів. Його потрібно нарізати на шматочки за розміром камери, щоб вийшов коробок і склеїти їх між собою супер клеєм.
Потім потрібно закріпити оптику з відрізка пляшки до оглядового віконця. Для цього молярним скотчем відзначаємо краю віконця і відрізаємо все зайве, не чіпаючи скотч. Вийде два виступи, які повинні легко вставлятися в краї віконця, після чого проклеюємо все супер клеєм для фіксації.
Після складання камера дуже щільно заходить у бокс, що вийшов, і є ймовірність що камеру назад витягнути не вийде, тому автор вирішив зробити прорізи для пальців і кнопки запис. Після невеликого доопрацювання камеру без проблем можна витягти з боксу.
Для захисту окулярів від сколів проклеюємо скло молярним скотчем. Беремо коронку та просвердлюємо отвір по центру рівномірно з двох сторін. Автор рекомендує просвердлювати не до кінця, залишаючи тонкий пластик, потім доробити отвір канцелярським ножем, це допоможе уникнути можливих відколів та тріщин при свердлінні.
Після того як отвір зроблено, оптик має вільно вставлятися туди, але, як видно на фото, камера спрямована в бік і потрібно вирівнювати.
Потім за допомогою наждачки зачистив усі краї та використовуючи супер клей приклеїв все на своє місце.
Для кріплення ліхтаря було використано сантехнічні кліпси потрібного діаметра, які підбираються з розмірів ліхтаря.
Кліпси кріпляться до бічної частини окулярів за допомогою болтів та гаяк. Після цього ліхтар легко фіксується і надійно тримається на своєму місці. Інфрачервоний ліхтар можна замінити на звичайний і, як говорилося вище, знімати хороші відео від першої особи.
Для більш надійної фіксації, автор рекомендує закріпити 32 трубу нейлоновими стяжками, так як камера має вагу і кріплення на супер клеї може не витримати. Для цього за допомогою свердла та шуруповерта робимо три отвори в трубі і три в окулярах один на одного, запускаємо в них стяжки і стягуємо, тепер точно надійно!
Людський зір – дивовижна річ. Очі називають дзеркалом душі та могутнім знаряддям, яким нас наділила природа. Ось чого нам справді не дано, так це бачити в темряві, на відміну від технічних пристроїв, які називаються ПНО або прилади нічного бачення.
Ще недавно ми чули про них, як про спецзасоби для військових, які використовують їх для прихованого спостереження та ведення бойових дій у темряві. Можливості таких пристроїв використовуються і в сучасних звичайних камерах. При цьому одні здатні розрізняти предмети в інфрачервоному спектрі, а інші ні. Сьогодні ми покажемо, як зробити прилад нічного бачення зі звичайної цифрової камери. Отже, почнемо!
Принцип роботи та ресурси для саморобного ПНО
За основу нашого ПНО взято цифровий фотоапарат, прозваний у народі «мильницею». Електронна начинка зберігається, оскільки через РК екран він може передавати зображення в режимі реального часу. Змінивши фільтрацію об'єктива та підвищивши у фотоапарата чутливість до ІЧ-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 використаний і як тепловізор, розрізняючи нагріті предмети, наприклад, праску, електроплиту або чайник, залишений без нагляду.Матеріали:
- Цифровий фотоапарат;
- Кнопка – вимикач;
- Батарея пальчикова АА на 1,5 - 2 шт;
- Проводячи, ізолятор.
- Паяльник;
- Викрутка зі змінними насадками;
- Малярний ніж;
- Пістолет для гарячого клею;
- Пінцет.
Виготовляємо прилад нічного бачення (ПНВ)
Для цього експерименту автор придбав робочий цифровий фотоапарат Samsung S1030. Це звичайна мильниця з чутливістю 50 - 1600 ISO, максимальна роздільна здатність 3648 x 2736, оснащена РК екраном 2.70 дюйма на задній панелі.Демонтуємо інфрачервоний фільтр
Розкручуємо всі видимі гвинти із задньої кришки фотоапарата. Це нескладно зробити викруткою, простеживши, щоб ніщо не заважало її демонтажу. Зробити це потрібно максимально акуратно, не пошкодивши пластикових затворів та кліпс, а також не висмикнувши шлейфи електронної начинки.
Відмикаємо РК-екран, дбайливо знімаючи його з рамки тримача, яку потім також демонтуємо. Шлейфи від РК екрану та керування фотоапаратом звільняємо з роз'ємів. Плата керування виведенням інформації повинна звільнити передню кришку, яку тепер можна відстебнути від пристрою.
Провідку, 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 його контакти.
Відпаявши контакти живлення, знімаємо плату керування фотоапаратом, залишаючи лише об'єктив та матрицю. Саме до неї нам потрібно підібратися.
Відгвинчуємо плату матриці зі світлочутливим сенсором, що фіксує зображення. У даній моделі інфрачервоний фільтр є невеликим знімним склом, накритим полімерною рамкою. Його акуратно знімаємо пінцетом, не пошкодивши поверхню сенсора.
Щоб зберегти здатність апарата 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 керування, передню кришку та РК-екран з рамкою під нього. Не забуваймо підключити до роз'ємів відключені шлейфи. Підключивши панель керування на задній кришці, перевіряємо працездатність фотоапарата.
Монтуємо світлодіодне підсвічування
На платах охолодних радіаторів розміщуємо світлодіоди та контакти, що відводять. Підключаємо модуль зниження напруги до акумуляторів і налаштовуємо його на необхідні параметри.
Світлодіоди промазуємо теплопровідною пастою для передачі тепла на панель радіаторів, а потім припаюємо до контактів.
Наш саморобний ПНО можна вважати готовим. Дальність такого приладу безпосередньо залежатиме від світлочутливості сенсора фотоапарата, а також потужності ІЧ-світлодіодів. Звичайно вона буде далека від тієї, що пропонують справжні ПНО, але для невеликих відстаней те, що потрібно.
Якість звичайних фотографій після вилучення ІЧ фільтра буде не коректною, а кольори на фото змішаними та не відповідними дійсним. Однак для справжньої ІЧ фотографії такий варіант найкращий!
Кожне фізичне тіло здатне відбивати чи випромінювати інфрачервоні промені (ІЧ). Саме ця особливість взята в основу конструкторами приладів нічного бачення. В основі їхньої дії - це так званий внутрішній фотоефект. Коли інфрачервоне зображення проектується кудись, тоді електропровідність опромінених ділянок фотонапівпровідника (2) робиться іншою на суміжному електролюмінісцентному шарі (4), і в даному випадку має місце розподіл потенціалів, яке, у свою чергу, відповідає розподілу яскравості картинки на фотографічному провіднику. Для того, щоб цей процес був, потрібно до прозорих електродів, що знаходяться по краях, забезпечити змінну напругу електричного струму величиною 250-300 Вольт при частоті 400-3000 герц, а сила струму не повинна перевищувати при цьому 10 мА.
Як зробити прилад нічного бачення самому.
Давайте почнемо! Щоб сконструювати прилад нічного бачення самому, потрібно взяти хімічні елементи з кабінету хімії у шкільництві чи хімлабораторії окремо взятого заводу чи фабрики. Вони знадобляться для виготовлення.
Насамперед ми беремо дві маленькі пластини зі скла, а також хімічну сполуку Sn Cl2 (олова хлорид)., срібло (Ag), ZnS (цинку сульфід кристалічний) та Cu (мідь). Скло потрібно прогріти приблизно 4 години в розчині з скрной кислоти H2SO4 і калію дихромату К2Сг2О7, а потім ретельно висушити їх. Потім потрібно взяти філіжанку - краще зроблену з порцеляни, налити туди. Потім візьміть порцелянову філіжанку, покладіть в неї олова хлорид SnCl2 і поставити її в електричну піч. Над цією піччю потрібно на дистанції не більше 7-10 сантиметрів прикріпити кудись скельця. Далі Вам доведеться накрити порцелянову чашку платівкою з металу. Увімкніть електричну піч.
Щойно піч нагріється приблизно до 400-480˚, Вам доведеться взяти звідти пластину з металу. Переконайтеся, що на ній утворилося надзвичайно тонке струмопровідне покриття. Тоді потрібно знову включити піч і покласти шибки на стіл і дати їм зовсім охолонути. Потрібно буде перевірити тестером це покриття. Далі потрібно буде нанести на якусь із цих платівок фотонапівпровідник. Щоб здійснити це, треба виготовити однакову кількість тривідсоткового розчину тіокарбоміду Na4 C(S)NH2 та 6%-ного розчину ацетату свинцю. Ці розчини слід влити в посудину зі скла. Використовуючи пінцет, засуньте у розчин скляну пластинку, утримуючи її у вертикальному положенні. До цього потрібно нанести на бік, який не покритий струмопровідним покриттям, лак. Одягніть гумові рукавички, обережно влийте в посудину з пластинками концентрований лужний розчин до самого верху. Обережно і обережно розмішайте скляним ціпком, що вийшло, при цьому намагаючись не зачіпати пластини. Через 10 хвилин платівку треба буде обережно вийняти та вимити потоком дистильованої води. Далі потрібно все це висушити. Увімкніть піч і введіть у чисту чашку з порцеляни срібло (Ag). Повторіть описаний процес при температурі 900˚. Нанесіть покриття на пластину з фотонапівпровідником. При цьому потрібно буде досягти того, щоб там вийшла дзеркальна плівка. Щоб виготовити люмінофор, треба приготувати чисті кристали ацетату цинку ZnS. Слід зазначити, що за наявності домішок яскравість світіння значно впаде чи зовсім зникне. Підготуйте піч. У порцелянову чашку покладіть Cu. Її кристали міді та кристали ацетату цинку ZnS повинні бути якнайменше за розміром. Пропорція має бути дотримана така: ZnS – 100%, мідь – 10%. У пічці має відбутися циркуляція парів міді та їх проходження крізь проміжки між кристаликами. Отримані кристали не розмелюйте ні в якому разі! У Вас вийде порошок без кольору. Змішайте лак із кристаликами. Лаку візьміть якнайменше. Вилийте суміш на пластинку зі шаром зі срібла і зачекайте, поки вона не розтечеться повністю і не утвориться рівна поверхня. Зверху на лак покладіть другу пластинку струмопровідного покриття та злегка затисніть її. Коли все засохне, прилад нічного бачення, що вийшов, необхідно загерметизувати. Після всіх цих маніпуляцій, завдавши струмопровідне покриття, припаяйте проводки як висновки по краях пластинок.
Складання приладу нічного бачення
Залишилося лише зібрати генератор високої напруги і покласти це все в той самий корпус. Форма його є довільною, але ми рекомендуємо ту, що запропонована більшістю розробників приладів нічного бачення (на малюнку). Об'єктив у ньому можна взяти від будь-якого фотографічного апарату, але найкраще саме короткофокусний (скажімо, від фотоапарата "Зміна-8М" або "ФЕД". Як окуляр може виступити будь-яка двоопукла лінза. Коли Ви все це зберете воєдино, то потрібно перевірити все З'єднання на міцність і правильність з'єднання Коли Ви увімкнете Ваш новий прилад нічного бачення, то обов'язково почуєте тонкий писк.
Приємного спостереження!
- пластини зі скла;
- фотографічний провідник;
- шар срібла (Ag);
- електролюмінофор;
- фотооб'єктив чи лінза.
Резистором R2 змінюється частота генератора.
Трансформатор намотується на будь-якому сердечнику і містить:
- Обмотка I містить 2000 – 2500 витків, дроти – 0,05 – 0,1 мм;
- Обмотка II містить 60 витків;
- Обмотка III – 26 витків, дроти – 0,3 мм.
У цій статті ви дізнаєтеся, як своїми руками зробити справжній прилад нічного бачення з монітором. Цей саморобний прилад має досить хороші характеристики і обов'язково знадобиться в господарстві, ну я зібрати його зможе практичний кожен!
Для виготовлення приладу знадобиться:
- 3D окуляри з лінзами
- Автомобільний моніторгарної якості з невеликою діагоналлю.
- Акумулятори від відеокамери, типу Samsung 4 шт. по 3,5 ст.
- Дві відеокамери, одна з яких має дуже хорошу чутливість до роботи вночі
- Дві ІЧ підсвічування
Відео саморобки ви можете подивитися наприкінці статті!
Ось так виглядає монітор, який нам необхідний для саморобки:
Дві камери одна для ближнього огляду, а друга для далекого.
ІЧ підсвічування, придбане на алиэкспресс, представляє собою круглу плату з отвором по центру і два ряди ІЧ діодів. Посилання на них я залишив на початку статті. До речі можна придбати підсвічування в каркасі, а потім його розібрати, якщо відповідну не вдасться знайти. Ці плати будуть прикріплені до окулярів, як показано на фото нижче.
Монітор буде вмонтовано в окуляри таким чином:
Виготовлення приладу нічного бачення ПНВ
Попередньо перевіряємо, як працює обладнання. До монітора підключаю маленьку відеокамеру, подаю 12 В все нормально. Монітор показує зображення, яке передається камерою
Монітор, з якого знято ніжку підставки, встановлюю в 3D окуляри. Перегородку, зайву начинку та лінзи прибираю. На 3D принтері роздрукувала подовжувач для окулярів, щоб очам було комфортно дивитися на монітор. Поверхня подовжувача вийшла не зовсім рівною через швидкість друку принтера, проте це особливого значення не має.
У корпусі окулярів пропалила дірки та закріпила всю конструкцію пластиковими стяжками. Для надійності зафіксувала клеєм "Секунда".
Кріплення, що були на корпусі окулярів, акуратно зрізала і перенесла на кришку, щоб та могла відкриватися і не провалюватися вниз. Шарніри на кришці я теж закріпила стяжками. Також вкрутила маленький гвинтик для надання додаткової міцності конструкції та можливості, відкрутивши його, потрапити всередину пристрою для ремонту або заміни деталей.
На лицьовій стороні приладу закріплюю маленьку відеокамеру між двома світлодіодними підсвічуваннями. Камеру більше фіксую зверху за допомогою роздрукованих на 3D принтері кріплень, в які закручую маленькі шурупи. Все тримається надійно.
Для світлодіодного підсвічування також роздрукувала на 3D принтері кріплення такої форми, щоб бічні перегородки прикривали камеру та не дозволяли її зліпити світлодіодам.
Фронтальна камера та світлодіодне підсвічування посаджено на клей. Провід від світлодіодів закріплений стяжками і проведений в корпус через просвердлений отвір. На корпус встановила кнопки управління (увімкнення/вимкнення та перемикання на дальню або ближню камеру), до них підключила дроти. На корпусі я ще розмістила джойстик, який відповідає за налаштування дальньої камери.
Як джерело живлення я використовувала 4 акумулятори від відеокамер Samsung кожен на 3,5 Ст.
Акумулятори зафіксовані скотчем в єдиний блок, дроти від них сходяться в гнізда. На роз'ємі вказано, де який провід, а також плюс та мінус. До приладу акумулятор підключається за допомогою саморобного штекера, в якому послідовно зварені дроти зафіксовані клеєм та скотчем. Штекер підключається до роз'єму акумулятора, вилка – до нічного бачення.
З підзарядкою акумуляторів поки що є певні проблеми. Спочатку протягом години заряджається перший акумулятор у блоці, потім переставляється зарядний пристрій та заряджається наступний. Над цією проблемою ще треба думати.
Перша камера ближньої дії:
Вночі протестувала прилад. Якщо ближня камера зображення хорошої якості не дає, то далека чудово справляється зі своїм завданням. Добре видно будинки, що проїжджає транспорт, люди. І в лісі чудово можна буде розглянути і зайця, і вовка, і нашу сову. Власне, за совами я збираюся спостерігати.
Камера дальнього бачення:
Подібне
Мрієте бачити в темряві як кішка і залишатися невидимою для оточуючих? Здійснити подібне бажання допоможуть окуляри нічного бачення. Цей прилад використовується в різних областях, наприклад:
- для різноманітних пошукових операцій;
- для професійної діяльності охоронців, поліцейських, військових та шоферів, яким часто доводиться ремонтувати техніку на дорогах за умов повної темряви;
- для тих, хто любить фотографувати чи знімати на відеокамеру дику природу вночі.
Окуляри нічного бачення можна купити в магазині, щоправда, коштують вони дуже дорого. Альтернативне рішення – зробити їх самому в домашніх умовах. Намагайтеся відновити в пам'яті свої знання в хімії та фізиці, і тоді вам буде простіше зрозуміти, як зробити окуляри нічного бачення самостійно. Знайдіть літературу, почитайте інформацію, підготуйтеся.
Покрокова інструкція
Візьміть 2 скляні пластини і зануріть їх у розчин із сірчаної кислоти (приблизно на 4 години). Потім висушіть скло і зафіксуйте їх над фарфоровою чашкою на висоті не менше 10 см (в ємність ви повинні покласти хлорид олова). Тепер все це розмістіть на чашку попередньо покладіть пластину з металу.
Розігрійте піч до температури щонайменше 470 градусів за Цельсієм. Пластину швидко заберіть. Тепер уважно стежте за змінами зі склом. Вони поступово почнуть покриватися найтоншою плівкою, яка проводить струм.
Вимкнувши грубку, дайте склам охолонути. Нанесіть на бік скла, де немає струмопровідної плівки, лак і опустіть скло в розчин тіакарбоміду та ацетату свинцю. Потім налийте сюди концентрат лугу, тихенько помішуючи отриману рідину. Через 15 хвилин скла акуратно вийміть із чашки.
У піч поставте ту ж чашку, але тепер налийте розчин срібла. Розмістіть над нею шибки.
Пекти розігрійте до 900 градусів. На пластині поступово має з'явитися дзеркальна плівка.
Для отримання безбарвного кристалічного порошку змішайте у чашці мідь та ZnS (10:100) та розігрійте суміш у печі.
Візьміть лак «Цапон» (для зв'язування) і змішайте із порошком. Тепер капніть цією сумішшю на пластину і дайте краплі розтектися. Слідкуйте за тим, щоб покриття вийшло рівним. З'єднайте дві пластини, злегка стиснувши, просушіть їх, а наприкінці процесу перевірте герметизацію отриманого приладу. Окуляри нічного бачення готові.
Не забудьте зібрати схему генератора високої напруги!
Тепер лишилося все з'єднати. Об'єктив для приладу візьміть від фотоапарата, а для окуляра - двоопуклу лінзу.
Перевіривши всі з'єднання, можна розпочати підключення. Те, що все працює нормально, ви зрозумієте за характерним писком трансформатора.
Для чіткішого зображення необхідно кілька разів змінювати і частоту генератора, і рівні напруги.
Якщо у вас все вийде, то на окуляри нічного бачення вам не доведеться витрачати великі гроші, купуючи їх у магазині.
