Тепловизор RikaNV Kaban 650 LRF

Тепловизионный прицел RikaNV Kaban 650 LRF собран вокруг неохлаждаемой матрицы 640×480 с шагом пикселя 12 мкм, германиевого объектива 50 мм F/0.9 и встроенного лазерного дальномера с диапазоном измерения 10–1 200 м. Тепловая чувствительность тракта NETD ≤20 мК и частота обновления кадра 60 Гц определяют рабочий сценарий: поиск зверя в угодьях и стрельба одной оптикой — ночью в лесу, в тумане и в снегопаде, при температуре до −30 °C, с расчётом поправки по измеренной дистанции прямо в прицеле.

Неохлаждаемый микроболометр регистрирует собственное инфракрасное излучение сцены в диапазоне LWIR (Long Wave InfraRed, 8–14 мкм): приходящее излучение нагревает чувствительные элементы матрицы, их электрическое сопротивление меняется, и это изменение оцифровывается в тепловую картину на дисплее. Изображение строится по разнице температур поверхностей, поэтому одинаково доступно в полной темноте, в предрассветных сумерках и под кронами.

Чувствительный слой матрицы выполнен на оксиде ванадия (VOx) — массиве терморезисторов, каждый из которых отвечает на тепловой поток от своего участка сцены. Неохлаждаемая схема означает твердотельную конструкцию без криогенного узла, ресурс порядка десятков тысяч часов непрерывной работы и выход на рабочую картинку за секунды после включения: в засидке или на вышке прицел готов к наблюдению сразу, без прогрева.

Матрица 640×480 — это 307 200 физических детекторов, и именно они задают предел детализации: цифровой зум лишь укрупняет уже снятую картину интерполяцией, сохраняя исходный уровень проработки деталей. Шаг пикселя 12 мкм вместе с фокусным расстоянием объектива 50 мм определяет мгновенное поле зрения одного детектора (IFOV) — 0,24 мрад, что на дистанции 100 м соответствует участку сцены около 2,4 см. Чем мельче элемент сцены, приходящийся на один детектор, тем дальше читаются силуэт зверя и детали его позы.

Тепловая чувствительность NETD ≤20 мК — минимальная разница температур соседних участков сцены, которую тракт различает на уровне собственного шума. Это системная величина: её дают вместе матрица, светосила объектива и алгоритмы обработки. Практический смысл — раннее чтение слабоконтрастной сцены: прогретая за день опушка, кабан в подлеске на фоне тёплого грунта, остывающий след, морось и туман, где перепад температур между зверем и фоном измеряется долями градуса.

Полоса 8–14 мкм выбрана по физике излучения: при земных температурах максимум собственного теплового излучения тел приходится именно на неё (закон Вина), и в этой же полосе атмосфера сохраняет высокую прозрачность — дымка, лёгкий дождь и туман ослабляют сигнал заметно меньше, чем видимый свет. Отсюда работоспособность тепловизионного канала в погоду, в которую дневная и ночная светосильная оптика теряет сцену.

Частота обновления кадра 60 Гц удерживает картинку слитной при проводке: при панорамировании за идущим кабаном или уходящей косулей смаз и задержка изображения снижаются, и цель остаётся в кадре и в прицельной сетке. Высокая частота обновления тракта учитывается в энергопотреблении — она входит в паспортные значения времени работы наравне с беспроводным каналом и дальномером.

Объектив 50 мм F/0.9 с линзами из германия (Ge) собирает тепловой поток на матрицу. Германий — стандарт высокоточной LWIR-оптики: он имеет высокий коэффициент пропускания в полосе 8–14 мкм и сохраняет оптические свойства стабильными во всём рабочем диапазоне температур, от летней жары до мороза. Относительное отверстие F/0.9 работает по закону обратных квадратов: световой поток на сенсор пропорционален 1/F², и переход с F/1.4 на F/0.9 даёт примерно 2,4-кратный выигрыш по проходящему сигналу — тот запас, который расширяет условия уверенной работы тракта в морось, туман и по низкоконтрастной сцене.

Фокусное расстояние 50 мм в паре с шагом пикселя 12 мкм задаёт базовую кратность 3,1× и угловое поле зрения 8,8°×6,6°. На дистанции 100 м это полоса 15,4×12,3 м — по ней сразу видно, помещается ли в кадр группа зверей целиком или только один силуэт; арифметика линейна, на 200 м полоса вдвое шире, на 50 м вдвое уже. Широкое поле работает на поиск по угодьям и на отслеживание движения, узкое — на разбор деталей объекта на дальней дистанции.

Цифровой зум ступенчатый, 1/2/4/8×, и каждая ступень пропорционально сужает поле зрения относительно базовой оптической кратности: 8,8° по горизонтали при цифровом ×1, 4,4° при ×2, 2,2° при ×4 и 1,1° при ×8, что соответствует итоговой кратности от 3,1× до 24,8×. Укрупнение выполняется интерполяцией в пределах уже снятого матрицей кадра и служит точному прицеливанию по обнаруженному объекту.

Удаление выходного зрачка 55 мм и выходной зрачок 6 мм определяют вкладку. Крупный выходной зрачок допускает смещение головы относительно оптической оси с сохранением полной картинки, а вынос в 55 мм оставляет запас по посадке глаза — прицеливание в зимней одежде, из неудобной позы, в балаклаве или маске выполняется быстрее, а сама вкладка повторяется одинаково от выстрела к выстрелу. Диоптрийная коррекция ±5 D настраивает резкость окуляра под зрение стрелка, снимая необходимость работать под окуляром в очках.

Публичные рабочие дистанции Kaban 650 LRF рассчитаны по классическому критерию Джонсона для фокусного расстояния 50 мм и шага пикселя 12 мкм. Порог обнаружения в этом расчёте наступает, когда критический размер цели укладывается примерно в два пикселя изображения: в кадре виден тёплый объект, но ещё не его тип и детали. Распознавание означает, что ясен тип цели — копытное, кабан, лиса. Идентификация — что различимо достаточно деталей для уверенного определения конкретного животного и его состояния.

Различия моделей

В линейке четыре прицела: Kaban 335 LRF, Kaban 350 LRF, Kaban 650 LRF и Kaban 650 LRF PRO. Индекс кодирует конструкцию: первая цифра — класс матрицы (3 — это 384×288, 6 — 640×480), две последние — фокусное расстояние в миллиметрах, суффикс LRF — встроенный дальномер, PRO — исполнение с дальномером другого типа.

Фокусное расстояние при одной матрице: объектив 35 мм у Kaban 335 LRF даёт поле 7,5°×5,7° и кратность 3,6×, объектив 50 мм у Kaban 350 LRF сужает поле до 5,3°×4,0° и поднимает кратность до 5,1×. Длиннее фокус — дальше различима цель, но у́же сектор поиска.

Размер матрицы при одном объективе: у Kaban 650 LRF это 640×480 против 384×288 у Kaban 350 LRF, поле расширяется до 8,8°×6,6°, ступеней зума становится четыре против трёх. Плата за это — кратность падает до 3,1×: объектив распределяется по большей матрице. Цифровое увеличение детализации не добавляет — укрупняет уже снятый кадр интерполяцией.