Как выбрать тепловизионный прицел для охоты

Тепловизионный прицел – это сложное оптоэлектронное устройство, предназначенное для установки на оружие и применяемое для решения большого круга стрелковых задач в широком диапазоне дистанций стрельбы.

Способен отображать цели на дистанциях до 2500 м и позволяет идентифицировать их на дистанциях от 350 до 1500 метров.
Тепловизионные прицелы работают по принципу преобразования теплового излучения объектов (как естественных (люди, животные), так и искусственных (имеющих разницу температур как у любой неоднородной среды), в видимое человеческим глазом изображение, выводимое на окулярную матрицу прицела.

Собственно, в этом и есть главное преимущество таких приборов по сравнению с традиционными дневными и ночными прицелами – они дают вам способность видеть цель, вести наблюдение, прицеливание и стрельбу практически при любой освещенности (как днем, так и ночью) и при любых погодных условиях (снег, дождь, туман, дымка).

Тепловизионный прицел при использовании в полной темноте не нуждается (как прицел ночного видения на ЭОП или цифровой прицел) в дополнительном источнике света (ИК-подсветке).
Он способен работать при дневном освещении (не боится засветок) и распознает излучающие тепло объекты сквозь заросли кустов, траву, дымовые завесы, туман, дымку, морось, маскировочные сети и другие препятствия.

Тепловизионные прицелы могут применяться для следующих целей:

• дневная, сумеречная и ночная (круглосуточная) охота
• охрана ответственных объектов и территорий
• круглосуточное наблюдение
• выполнение операций силовыми структурами
• уничтожение живой силы противника при ведении круглосуточных и всепогодных боевых действий

Конструкция и основные характеристики тепловизионных прицелов

Все современные компактные тепловизионные прицелы, как правило, оснащены матрицей неохлаждаемых микроболометров (еще этот узел называют детектором) на основе аморфного кремния или оксида ванадия.

Неохлаждаемые микроболометры достаточно надежны, потребляют меньше энергии и гораздо дешевле, чем охлаждаемые.
К другим конструктивным элементам тепловизионных прицелов относят объектив, дисплей (он же "окулярная матрица") и электронный блок для преобразования сигналов.
Через обычное стекло инфракрасное излучение не проходит (по этой же причине невозможно вести наблюдение через оконное или автомобильное стекло), поэтому в тепловизионных прицелах не устанавливается обычная стеклянная оптика, как например в оптических прицелах, а применяются германиевые объективы.

Как правило, все прицелы рассчитаны на использование на оружии крупных калибров, соответственно, к прочности их корпуса (и в целом – к степени защиты от внешних факторов) предъявляются повышенные требования.

Ключевыми параметрами при выборе тепловизионных прицелов являются:

Качество изображения. Какие параметры на него влияют?

Теперь разберём все параметры по пунктам и определим ключевые понятия, влияющие на качество изображения.

Разрешение болометрической матрицы (количество пикселей по горизонту и вертикали) – один из важных параметров, определяющих качество наблюдаемого стрелком изображения цели и ландшафта вокруг неё.
Арифметика здесь достаточно простая: чем больше разрешение, тем более детализированное изображение мы видим на выходе.
По сути, если говорить простым и понятным для пользователя языком, разрешение – это количество "кирпичиков", из которых складывается наблюдаемая в прицел "картинка". И чем их больше, тем выше детализация.
Вторым важным моментом здесь будет являться собственно размер пикселя болометрической матрицы в микронах.

В используемых на сегодняшний день матрицах этот размер составляет, как правило, 25, 17 или 12 микрон.

Собственно, чем меньше размер пикселя ("кирпичика" матрицы), тем больше "кирпичиков" в картинке и тем более детальное изображение мы можем получить при наблюдении в прибор.

Частота обновления кадров (варьируется от 9 до 60 Гц) отвечает за комфортность наблюдения за движущимися объектами.
В чем здесь разница?
Развертка в 9 Герц означает, что изображение, транслируемое на окулярную матрицу, обновляется 9 раз в секунду.

Соответственно развертка в 50 Герц означает что в 1 секунду изображение обновится уже 50 раз.

Что означает эта разница на практике?

Если мы наблюдаем в прицел быстрое перемещение цели при развертке в 9 Гц, то визуально мы наблюдаем эффект зависания или "торможения" картинки.
Цель и фон, на котором мы её наблюдаем, начинает "смазываться", за целью начинает тянуться "шлейф".
Особенно это заметно при отображении "горячего черным" – режим Black-Hot.
Поэтому, чем больше частота обновления кадров, тем комфортнее нам вести прицеливание "в динамике" и наблюдать быстро перемещающуюся цель без искажений и "шлейфа".

В конечном итоге "быстрая развертка" в 50-60 Гц позволяет избежать промахов по движущейся цели, ведь в момент выстрела мы должны видеть цель (по отношению к перекрестию прицельной марки) именно там где она находится физически, что называется "по факту", а не там где ее нам "покажет" прицел с низкочастотной разверткой в 9 Гц, не успевая своевременно обновлять информацию (изображение цели) в окулярной матрице...

Хочется привести здесь пример с высокоскоростной съемкой выстрела и полёта пули (в "народе" по ошибке её почему-то постоянно называют "замедленной").
При стандартной съемке в 24-30 кадров в секунду пулю даже не увидеть!
Но если мы увеличим скорость съемки до 73000 кадров в секунду, виден каждый нюанс выстрела – выброс пороховых газов, выход пули из ствола и т.д.

Когда наблюдение (стрельба) происходит в динамике и стрелок сопровождает и удерживает цель в поле обзора прицела, прицелы с частотой смены кадров 50-60 Гц позволяют получать практически не прерывающуюся и максимально качественную картинку.

На сегодняшний день приемлемым значением частоты обновления кадров считается уровень уже не ниже, чем 20-25 Гц.

Кратность оптического увеличения тепловизионного прицела

Поскольку максимально качественное изображение мы можем получить именно на оптической кратности, данный параметр будет являться одним из основополагающих при выборе и покупке тепловизионного прицела.
Именно оптическая кратность в большей степени будет влиять на дальность обнаружения и дальность распознавания цели.
В первом случае речь идет об обнаружении теплых объектов, а во втором – о возможности их идентифицировать (животное, человек, транспортное средство, источник огня и т.д.).
Если кратность достаточно высокая (3х-5х), то у охотника будет возможность не только обнаружить объект охоты на большой дистанции, но и идентифицировать его с высокой точностью.
Это важно не только при охоте на небольших по размеру животных (косуля, волк, лиса), но и при охоте на крупного зверя (лось, олень, кабан).
И в том, и в другом случае мы можем не только с большей точностью идентифицировать объект охоты, но и определить его трофейные качества (разглядеть рога), пол (самка/самец).

Этот параметр так же влияет и на ширину поля зрения прицела: чем больше кратность, тем меньше поле зрения.
Практически никто не использует эти прицелы для динамичной стрельбы по быстро двигающейся цели.

Основа использования тепловизионных прицелов – это всё-таки ночные охоты с подхода, скрадом, охота с вышки или из засидки.
Соответственно, захват быстро перемещающейся цели в поле обзора прицела здесь не будет являться важным моментом в процессе стрельбы.
А в те моменты, когда зверь что называется "пошёл", нам с лихвой хватит и стандартных величин ширины поля зрения, чтобы "удержать" его в поле обзора прицела, вести прицеливание, брать упреждение и производить выстрел.
Как правило, во всех современных тепловизионных прицелах заложена функция подключения и цифрового увеличения.

Стандартные значения цифрового увеличения у многих производителей одинаковые - 2х, 4х (на прицелах с матрицей 384х288) и 2х, 4х, 8х (на прицелах с матрицей 640х480).
Включение цифрового увеличения при оптической кратности 4х позволяет получить максимальную суммарную кратность 16х на матрицах 384х288 и 32х на матрицах 640х480.
При этом не следует забывать, что качество изображения при подключении цифрового изображения будет неизбежно снижаться (в меньшей степени этот эффект будет проявляться на матрицах с высоким разрешением 640х480 и выше).

Спектральный диапазон чувствительности, мкм

Практически все ручные тепловизоры и тепловизионные прицелы имеют рабочий спектральный диапазон от 8 мкм до 14 мкм (длинноволновой диапазон). Особенность этого диапазона в том, что матрицы таких тепловизоров не требуют охлаждения, что в значительной степени позволяет снизить вес и габариты прибора.

Коротковолновые тепловизоры (3...5 мкм соответствует окну прозрачности атмосферы) представляют собой уже охлаждаемые тепловизионные камеры, причем охлаждение может быть либо азотным, либо термоэлектрическим; также может быть использован микрохолодильник Стирлинга.

В любом случае коротковолновые тепловизоры имеют значительно больший вес и габариты и применяются в качестве стационарных устройств.
Большинство профессиональных компактных тепловизоров являются длинноволновыми.

Тип калибровки болометрической матрицы

Так как тепловизионная матрица построена на полупроводниковых элементах, электрические характеристики полупроводниковых элементов зависят от их собственной температуры.
По мере изменения температуры матрицы или всего прибора в целом в результате работы, электрические характеристики сенсоров матрицы меняются.
Меняются они при этом не равномерно и не одновременно по всему полю матрицы.
В момент калибровки показания всех сенсоров приводятся к единому значению, и информация передается в контроллер.
Это в свою очередь позволяет получать более "достоверное" изображение теплового контраста и наблюдаемых объектов (целей).

На данный момент распространение получили три способа калибровки болометрической матрицы:

1. Калибровка шторкой (шутером) или, как её иногда называют, – "механическая калибровка затвором". Калибровка шторкой представляет собой механический затвор перед болометрической матрицей, похожий на затвор фотокамеры. В момент срабатывания затвора слышен характерный тихий звук (щелчок) , и перед сенсорами матрицы на короткое время закрывается поле зрения.
   В этот момент электроника калибруется по закрытой шторке затвора.
   Плюс данного метода калибровки – достаточно высокая степень выравнивания показаний каждого сенсора в матрице за счет полного перекрытия возможности поступления внешнего ИК-сигнала на матрицу.
   Хотя многие специалисты не согласны с этим, мотивируя свою точку зрения тем, что сама шторка в процессе работы прибора может нагреваться неравномерно, а помимо этого ещё и являться отражающим элементом на пути ИК-волн до болометрической матрицы.
   Это в какой-то степени так же может существенно искажать сигналы, записанные в память контроллера матрицы, и они не будут соответствовать реальным условиям наблюдения.
   Минус данного метода, как показала практика, один – слышен тихий звук срабатывания шторки...
   Лично я не считаю его критическим и хоть сколько-то существенным и в моей практике не было случаев схода зверя с поля в момент калибровки прицела.
   
   
2. Калибровка защитной крышкой.
   Для калибровки крышкой пользователь самостоятельно должен закрыть объектив крышкой и после этого нажать кнопку калибровки.
   Предполагается, что крышка, которую используют для калибровки, должна быть прогрета со всех сторон одинаково.
   Собственно так и есть если вы в процессе охоты не держались за неё рукой в течение нескольких минут.
   
   
3. Электронная (программная) калибровка.
   Электронный метод калибровки не предполагает никаких механических или иных вмешательств пользователя в работу прибора. Прибор сам определяет неравномерность "нагрева" его сенсоров, объектива и других элементов системы и на основании этих данных автоматически корректирует их выходные сигналы по определённому алгоритму.

Резюмируем:

• калибровка шторкой издает еле заметный звук, на время купирует изображение и калибрует только матрицу без учета помех которые вносит объектив
• калибровка крышкой бывает неудобна, так как требует ручных манипуляций с прибором, однако при этом методе достигается максимальное качество калибровки, так как участвует вся система "матрица-объектив"
• электронная калибровка не издает никаких звуков, не "гасит" картинку, не имеет механических деталей.
  Однако не всегда "угадывает" истинное состояние прогрева системы объектив-матрица, что отражается на качестве картинки.
  Следует отметить, что многие модели тепловизионных прицелов поддерживают несколько типов калибровки, и пользователи могут выбирать тип калибровки самостоятельно, исходя из условий использования прицела.
  
  

Материал линзы объектива тепловизионного прицела

Как правило, во всех объективах тепловизионных прицелов используют линзы из германия, покрытого снаружи напылением тонкого слоя титанового сплава (для износостойкости).

Объективы из германия способны пропускать только волны ИК-диапазона.
Сразу хочется отметить, что обыкновенное стекло (оконное или автомобильное) непроницаемо для ИК-излучения, и наблюдение через него тепловизором невозможно!
Этим, собственно, и отличается ночное видение от тепловидения. Прицелы ночного видения на электронно оптических преобразователях (ЭОП) усиливают отраженный от объектов свет видимого диапазона (и способны работать (видеть) через стекло, а тепловизор строит изображение на разнице теплового ИК-излучения от объектов.
Любые объекты, если их температура выше -273 °C, излучают тепловую энергию.
Поэтому даже снег отображается в прицеле не однородно.

Относительное отверстие объектива

ИК-объективы, в силу слабого светового потока, исходящего от излучающих объектов, должны обладать большим светопропусканием или, иначе говоря, большим относительным отверстием (отношение диаметра входного зрачка объектива к его фокусному расстоянию).
Таким образом, чувствительность тепловизора в значительной степени зависит от объектива!

Фокусное расстояние объектива, мм

Данный параметр влияет прежде всего на оптическую кратность увеличения объектива и собственно прицела, а значит и на детализацию изображения и ширину поля зрения прицела.
Поэтому, когда в характеристиках пишут "линза 19 мм, 35 мм, 50 мм, 65 мм, 100 мм, 150 мм" и т.д., имеется ввиду фокусное расстояние объектива, а не диаметр входной линзы объектива.
Важно!
Следует так же заметить, что на ОПТИЧЕСКУЮ КРАТНОСТЬ 2-х прицелов с одинаковым фокусным расстоянием объективов будет так же влиять следующие характеристики прицела:
- разрешение болометрической матрицы (320х240, 384х288, 640х480 и т. п.)
- размер чувствительного элемента ("пикселя") - 12 мкр, 17 мкр, 24 мкр
- разрешение окулярной матрицы прицела (размер дисплея в пикселях)

Дальность обнаружения/идентификация цели

Дальность обнаружения – это дистанция, на которой контрастная цель становится видимой пользователю тепловизора.

Дальность распознавания – это дистанция, на которой мы способны идентифицировать цель (видеть, что это, – например, волк, лиса, кабан, лось).

Диапазон рабочих температур, °C

Под диапазоном рабочих температур подразумевается возможность пользователя эксплуатировать прицел (наблюдательный прибор) в указанном диапазоне.
Здесь, как правило, "проблемным" является диапазон "минусовых" температур.

Во-первых, при отрицательных температурах начинают "замерзать" батареи питания, используемые в приборах (у них есть свои рабочие температуры).
В таких ситуациях, как правило, начинают использовать внешние источники питания, которые находятся под одеждой и соединены с прибором кабельным подключением.

Во-вторых, приборы имеют LED-матрицы окулярных блоков, которые "замерзают" уже при минус -5°C.

В связи с этим многие производители давно перешли на OLED-матрицы окулярных блоков, т.к. они способны работать до -30°C....-40°C.

Чувствительность тепловизора, мК

Чувствительность тепловизора – это минимально различимая сенсором разница температуры объекта наблюдения.
Измеряется эта величина в миликельвинах (мК).

Чувствительность тепловизора складывается из чувствительности матрицы тепловизора и потерь на передачу энергии через объектив тепловизора.

Типовая чувствительность современной неохлаждаемой матрицы тепловизора составляет около 50 мК, что равняется 0.05 °C (у лучших моделей прицелов этот показатель может достигать 14-15 мК).

Иными словами, тепловизионный прицел способен визуально отображать тепловой контраст с разницей температур в 0.1...0.01 °C.

По этой причине ни в коем случае нельзя направлять включённый тепловизор на источники высоких температур (солнце, огонь, сильно нагретые предметы, дугу сварочного аппарата)!

Какие внешние погодные условия влияют на качество изображения тепловизора

1. Прежде всего – это влажность в любых её проявлениях. Дождь, дымка, морось, испарения, снег, туман.
   Даже при прохождении ИК-волной "средней" по влажности воздушной среды ИК-волна затухает с каждым метром в 1000 раз.
   
   
2. При большой влажности объекты наблюдения покрываются пленкой воды, которая препятствует собственному излучению предметами ИК-волн.
   Кроме этого и сама водяная дисперсия в воздушной среде так же является помехой для прохождения ИК-волн.
   Так, если на цифровом барометре вы видите значение влажности более 85-90%, готовьтесь видеть в тепловизор совсем не ту картинку, которая была в сухую погоду – её качество будет значительно ниже.
   Это абсолютно неизбежно.

Выбор тепловизионного прицела

При выборе прицела следует руководствоваться основной целью его приобретения и в зависимости от этого исходить из наиболее принципиальных параметров и условий стрельбы и доступных опций:

• дальность стрельбы
• размеры и тепловая контрастность целей
• тип и модель оружия (наличие сменных стволов и желание использовать на них прицел)
• температурные условия использования
  
• наличие необходимых дополнительных опций - лазерный дальномер, запись фото, видео, наличие пристрелочных профилей, регулировок изображения, возможности обновления через интернет, и других дополнительных пользовательских функций

МЫСЛИ ВСЛУХ. ЛИЧНЫЙ ОПЫТ (от ген. директора компании "Мировые Охотничьи Технологии" Юрия Алексеева)

Заканчивая эту статью, хочу остановиться на самом выборе тепловизионного прицела и теми требованиями которые я предъявлял при выборе "тепла" для своих охот и своего оружия.
Уже будучи пользователем нескольких тепловизионных прицелов (начало было положено ещё в далеком 2011 году), несколько лет у меня встал вопрос об установке нового прицела на вновь приобретённый Blaser R8.
Уже будучи активным пользователем хорошего, но уже морально устаревающего VENATOR 640, я начал искать ему достойную замену.

Что меня по итогу не устроило и разочаровало в DEDAL VENATOR 640:

1. Очень маленькая оптическая кратность прицела.

Собственно на этой кратности мы и получаем максимально качественное изображение.
Имея параметры основные параметры - 640x480, 17 мкм, F50мм/1.2, NETD <60 мК и при таком небольшом фокусном расстоянии объектива (50 мм), прицел имеет очень маленькую, свойственную этому разрешению, оптическую кратность всего 1,8x...
Что такое 1,8Х?
Это при наблюдении объекта охоты в прицел на 180 м, мы фактически видим его, как бы видели невооруженным взглядом на 100 м (180 м : 1,8х = 100 м)
В связи с этим, за всё время охот на лису, кабана, медведя, лося на вабе, я практически не стрелял на оптическом увеличении - тупо не хватало оптического увеличения на котором мы собственно и способны видеть ту "хрустящую" детализированную картинку свойственную 640х480! 
А когда ты вынужден постоянно включать цифровое увеличение, умножая эти скромные 1,8Х на 2х или 4х цифрового увеличения, тем самым "уничтожая" всё преимущество 640-й матрицы, сразу встает вопрос - есть ли преимущество в данной конфигурации у 640х480? Лично для меня - нет.
"Растягивая" пиксель "цифрой" для того что бы сделать выстрел туда, куда ты хочешь, ты не видишь того изображения на которое рассчитывал.
И это первое серьёзное разочарование, которое ждёт владельцев прицелов с низкой оптической кратностью.
Данная проблема решалась бы использованием в этом прицеле матрицы с чувствительным элементом размерности 12 мкм, но насколько я понимаю у Дедала пока их к сожалению нет.

2. Матрица с достаточно слабой чувствительностью NETD <60 mK.

Пока не посмотришь в PULSAR Thermion 2 XP50 или IRay Rico RH50 - этого просто поначалу было не понять!
Всё кажется прекрасным.
До тех пор, пока не настанет первая зимняя ночь, которая выморозит ландшафт и температура всего, что на нем есть вместе с кустами, деревьями, травой, камнями не сравняется.
Причем это беда и многих других напичканых опциями приборов с привлекательно низкой ценой (появившихся в продаже в этом 2021 году), причём даже с лазерным дальномером!
Названия упоминать здесь не буду.

 3. Достаточно "трудоемкое" меню с "длинным" временным доступом к основным ключевым функциям.

Да, можно "назначить" верхние кнопки меню на регулировку яркости или на выбор пристрелочного профиля, но это не является очень удобным.

4. Отсутствие достаточно емкого внешнего аккумулятора, так же достаточно серьёзная проблема. Батареи CR132 или аналогичной размерности аккумуляторы быстро садятся, а использование внешнего пауэр-банка с проводным подключением к прибору крайне неудобно, когда ты охотишься с подхода.

5. Отсутствие "встроенной" записи фото/видео в прицеле.
    Уже давно это является хорошим тоном для современного прибора и востребовано охотниками, кто по минимуму хочет анализировать свои выстрелы, поведение зверя или просто делиться своими удачами (или неудачами) в сети интернет.

6. Отсутствие возможности самостоятельного обновления прошивок прицела через сеть Интернет.

В целом, резюмируя, могу сказать следующее: в любом тепловизионном прицеле первичное - это изображение!

И не только кратность, объектив, разрешение болометра, размер пикселя или чувствительность это изображение определяют!
Как правило, покупатели не имея сравнивать изображение разных прицелов, смотрят на фактические цифры характеристик и сравнивают их при выборе прицела.
При этом забывая или не зная про то, что у прицелов еще есть и разное по уровню совершенства программное обеспечение (прошивка), разные алгоритмы обработки сигнала, впрямую влияющие на то, что мы видим в прицел.

В определенной степени в заблуждение может вводить и видео, записанное с прицела, т.к. оно впринципе не может 
отражать то качество изображения, котророе мы можем наблюдать, глядя в окулярную матрицу прицела (окуляр).
Такое происходит, когда разрешение записываемого видео лучше, чем фактическое разрешение окулярной матрицы. Возможна так же и обратная ситуация.
По-этому всегда лучше проконсультироваться со специалистом или получить возможность самостоятельно сравнить изображение в несколько рассматриваемых к покупке прицелов.

Ещё один важный момент при выборе прицела - это понимание того, как и с помощью каких кронштейнов он будет устанавливаться на ваш карабин.
Поверьте - одного "хочу" здесь мало.
Нужен грамотный и системный подход к этой задаче.
Устанавливаемый прицел не должен быть неудобен при вкладке, он не должен быть причиной того, когда надо всё предыдущее "железо" снять и поставить другое, заплатив за это кучу денег.
Об этом надо подумать перед покупкой. Иначе потом может быть немного "больно".
И финансово и морально.

Желаю вам правильного выбора и красивых охот!   

С уважением,
Юрий Алексеев
Генеральный директор компании "Мировые Охотничьи Технологии"
__________________________________________________________

   Широкий модельный ряд тепловизионных прицелов с разными характеристиками и ценовыми сегментами предлагает покупателям интернет-магазин Мировые Охотничьи Технологии.
Всегда в наличии тепловизоры европейских и отечественных производителей.
Для бесперебойной работы тепловизоров в продаже имеются внешние аккумуляторы и прочие дополнения.
Мы проводим консультации любого характера и, в отличие от других компаний, - не только знаем все теоретические аспекты, но и даем рекомендации на основании собственного практического применения представленных в нашем каталоге приборов.

Вы всегда можете задать мне любые вопросы и получить консультации по этим телефонам:
Главный консультант и координатор проекта - Алексеев Юрий,
Моб. тел. +7 (921) 797-15-95 
Тел. 8-800-333-44-66 (добавочный 206) - бесплатный звонок на всей территории России