Наиболее распространенным видом сигнальной информации является зрительная (объемно-видовая). Речь идет о восприятии окружающей обстановки (предметов),людей в их деловом и неделовом общении, изделий, технологических и др. установок органом зрения человека в естественном,неискаженном виде. В одном из них осуществляется непосредственное восприятие глазом человека окружающей обстановки путем применения специальных технических средств, расширяющих возможности органа зрения по видению в условиях недостаточной освещенности, при удаленности объектов наблюдения и недостаточности углового разрешения. Не исключается при этом документирование зрительной информации с использованием фотопленочных или электронных носителей с последующим зрительным ее восприятием, что позволяет в целом называть такие технические средства оптоэлектронными. Возможны, однако другие ситуации, когда не обязательно присутствие оперативного работника на месте событий и контроль не обязательно дистанционный. Главное, чтобы наблюдение и документирование событий осуществлялись скрытно (по крайней мере органолептически). Достигается это применением оптики с малым (диаметром 1-2,5мм) входным зрачком (т.н. пин-холовской оптики) при соответствующем камуфляже специальных устройств(атташе-кейс, поясной ремень, скрытое размещение в ограждающей конструкции и т.п.). Потенциальные возможности каналов получения зрительной информации, оцениваемые их пропускной способностью, очень велики. Они определяли и продолжают определять повышенный интерес к соответствующим СТС в деле шпионажа. Пропускная способность любого оптического прибора, в т.ч. глаза человека, определяется тремя основными показателями: угловым разрешением (определяющим в конечном итоге число независимых по информации элементов в угловом поле зрения) освещенностью (отношением сигнал/ шум) и частотой смены независимых изображений. Теоретический предел углового разрешения оптического прибора определяется дифракционными, т.е. волновыми ограничениями. Знание этого предела поможет вам быстро оценивать предельные дальности видимости при том или ином объективе, определять на какое качество изображений вы можете рассчитывать при использовании пин-холовской оптики. Справедлива формула Рэлея: Dj = 1,22 l/Д Здесь l- длина волны света, соответствующая в нашем случае максимуму видовой остроты человеческого глаза (l=0,55 мкм или 0,55* 10-6 м) Д- диаметр (апертура) входного зрачка объектива приемника Dj- наименьшее угловое расстояние между двумя удаленными точками, изображения которых можно считать раздельными. Из формулы видно, что наибольшее угловое разрешение достигается при объективах большого диаметра. Пин-холовская оптика, использующая объективы малого диаметра, принципиально не в состоянии обеспечить очень высокое угловое разрешение. Хорошее качество изображений при ее использовании возможно только на сравнительно небольших расстояниях. Проиллюстрируем сказанное на двух условных примерах. Пример1. Дистанционный контроль объекта. Освещенность достаточная. Используется наблюдательный прибор с объективом Д=100 мм. Изучается вопрос о дальности зрительного контроля. В соответствии с формулой Рэлея имеем: Dj =6,71*10-6 рад. Это означает, что на дистанции R = 1000 м, линейное разрешение Dl, определяемое произведением Dj*R, составит величину 6,71 мм. Достаточно, чтобы узнать человека, но недостаточно, чтобы понять буквенный текст обычного формата. При уменьшении дистанции в 10 раз, т.е. при R=100 м, положение дел существенно изменяется. Линейное разрешение становится равным примерно 0,7 мм. Пример 2.Используется оптоэлектронное устройство наблюдения с пин-холовской оптикой. Диаметр входного зрачка (объектива) равен 1 мм. Оценивается расстояние, при котором будут различаться буквы печатного текста обычного формата (линейное разрешение не более 1 мм). Угловое разрешение, определяемое по той же формуле Рэлея, составит в данном случае Dj =6,71*10-4 рад. Такое угловое разрешение обеспечит заданное линейное разрешение на дистанции R=Dl /Dj =1,5 м. Реализация потенциальных возможностей оптоэлектронных систем в полной мере невозможна, всегда на практике результаты будут хуже. Однако степень приближения к теории может оказаться достаточно хорошей, минимальными могут оказаться и краевые искажения. Решающее значение при этом имеет правильный выбор компонентов системы. Выбор оптических элементов систем зрительного и видеоконтроля сводится на начальной стадии к выбору параметров объектива. Основными характеристиками объективов являются: фокусное расстояние F, определяющее (совместно с окуляром) общее увеличение объекта изображения диаметр Д объектива, определяющий (совместно с фокусным расстоянием) светосилу объектива (Д / F) и угол зрения. Для наблюдения на больших дистанциях используют объективы большого диаметра (100 - 150 мм и более). Необходимость в достаточно большом увеличении (8-10 крат и более) означает необходимость иметь длиннофокусные объективы (F порядка 100-150 мм), но тогда система в целом неизбежно оказывается с малым углом зрения. При использовании пин-холовской оптики с объективами малого диаметра (Д =1 - 2,5 мм) дистанции контроля сравнительно небольшие, но необходим достаточно большой угол зрения (400 - 900).Следовательно, фокусное расстояние должно быть небольшим, объектив оказывается короткофокусным. Выбор оптоэлектронных компонентов систем видеоконтроля сводится к выбору матричного детектора изображений (ПЗС-матрицы), размещаемого в фокальной плоскости объектива. Основным параметром при этом является размер матрицы, определяемый числом используемых кремниевых или GaAs фотодетекторов. Например, 512 на 512 или 1024 на 1024 и т.п. Нет смысла использовать много элементов в условиях очень слабого углового разрешения. Система должна быть согласованной. Пользуйтесь при выборе консультацией специалистов. Разъяснительный вводный комментарий требуется также по вопросу технологии ночного видения, т.е. видения в условиях пониженной освещенности (сумеречного времени) или условиях полной темноты, когда источниками света являются луна, звезды или даже очень малая часть их света, прошедшего сплошную облачность(10-3 люкс). Появление приборов ночного видения примером использования научно-технических достижений в области новых материалов и новых прогрессивных технологий. В основу современных приборов ночного видения (их называют электронно-оптическими преобразователями или сокращенно ЭОП) заложен принцип преобразования слабого светового поля в слабое поле электронов, усиления полученного электронного изображения с помощью микроканального усилителя и конечного преобразования усиленного электронного изображения в видимое с помощью люминесцентного экрана. Выполненные по планарной технологии современные электронно-оптические преобразователи (в особенности 3-го поколения) оказались очень надежными устройствами, не боящимися засветки, с усилением 30-40тысяч. Они способны видеть невидимый глазом свет на границе ближнего ИК-диапазона, что явилось основой создания активных систем наблюдения с лазерной ИК-подсветкой. Выполненные по определенным стандартам эти устройства легко стыкуются с объективами стандартной номенклатуры. В завершение вводного комментария следует отметить, что в определенных разведывательных задачах могут найти применение тепловизоры. Они способны “видеть” существенно более длинноволновый участок спектра оптических частот (8 - 13 мкм), в котором находится максимум теплового излучения предметов. При этом им не мешают осадки, но угловое разрешение у них,по крайней мере, на порядок хуже. На российском рынке появились первые образцы отечественных неохлаждаемых тепловизоров с температурным разрешением 0,150С.