Материал: Физические основы защиты информации. Бабурин А.В., Пахомова А.С

Материальным носителем, на котором регистрируется изображение, может быть человеческий глаз или светочувствительный материал.

Рис. 1.11. Структура технического канала получения изображений

Источник сигнала создает сигнал определенной мощности и частоты.

Объект ослабляет сигнал и изменяет частотный спектр в зависимости от физических параметров, характеризующих размер, форму, отражательную способность.

Среда распространения ослабляет сигнал и изменяет частотный спектр в зависимости от физических параметров, характеризующих рассеяние.

Приемная аппаратура преобразует сигнал по мощности и частоте.

Материальный носитель отображает сигнал.

Человек-оператор воспринимает сигнал.

1.3.2. Визуальная разведка

Визуальная разведка ведется человеком, который наблюдает за объектом с использованием технических средств, расширяющих возможности человеческого зрения. Регистрация (восприятие) изображения осуществляется человеческим глазом.

К основным характеристикам человеческого зрения относятся:

- острота зрения, позволяющая видеть удаленные объекты с определенной детальностью;

- светочувствительность, позволяющая различать излучения в разных диапазонах.

Характеристики указаны на рис. 1.12

Рис. 1.12. Характеристики человеческого зрения

Технические средства визуального наблюдения используются для расширения природных характеристик человеческого зрения.

Визуально-оптическая разведка

Визуально-оптическая разведка предназначена для преодоления ограничений человеческого зрения по дальности наблюдения и направления наблюдения. Для «приближения» объектов и увеличения контраста используются оптико-механические устройства (линзы, объективы, светофильтры). Для изменения направления наблюдения (например, из укрытий) могут применяться перископы. Ведение ВЗОР возможно только на дальности прямой видимости (между входным отверстием объектива и объектом наблюдения).

Основной технической характеристикой оптических приборов наблюдения является увеличение, или кратность, которая определяется фокусным расстоянием.

Рис. 1.13. Схема формирование изображения

Для увеличения контраста объекта, что тоже способствует увеличению дальности наблюдения, используются светофильтры - цветные стекла или пленки, которые прозрачны для видимого света лишь в определенных участках спектра. Они позволяют увеличить яркостные и цветовые контрасты наблюдаемых объектов вследствие отличий спектральных характеристик объекта и фона. Однополосные светофильтры прозрачны в какой-то одной части видимого спектра и позволяют увеличить яркостный контраст. Цветоконтрастные светофильтры (ЦКС) имеют две полосы прозрачности и служат для повышения цветового и яркостного контраста объектов. При наблюдении через ЦКС с двумя участками прозрачности все предметы приобретают ненатуральные искусственные цвета. Объясняется это тем, что цвет поверхности в данном случае является результатом смешения излучений двух цветов, пропускаемых фильтром. Если спектральные коэффициенты яркости фона и маскировочного материала в пределах полос прозрачности фильтра не одинаковы, а это практически имеет место всегда, то составляющие цвета объекта и фона смешиваются в разных пропорциях, что приводит к появлению цветового контраста между объектом и фоном.

Наибольшее увеличение обеспечивают телескопы, которые в современном исполнении могут быть установлены на транспортном средстве (автомобиле) и размещены в месте, удобном для ведения наблюдения.

В местах, где использование крупногабаритной аппаратуры невозможно, применяются стереотрубы и бинокли.

Основные характеристики оптических наблюдательных приборов приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Основные характеристики оптических наблюдательных приборов

Оптические приборы играют большую роль в наблюдении за космическим пространством. На фотографиях приведены станции американской системы GEODSS, которая используется для постоянного наблюдения за космическими объектами. Качество этой техники позволяет вести разведку аппаратов на геостационарных орбитах.

Рис. 1.14.Оптические станции американской системы GEODSS

Рис. 1.15.Оптическая станция американской системы GEODSS

Инфракрасная визуальная разведка

Визуальная - оптико-электронная разведка

Визуально- оптико-электронная разведка предназначена для преодоления ограничений человеческого зрения по диапазону воспринимаемых длин волн. Для обеспечения возможности «зрения» в темноте используются приборы ночного видения (ПНВ), которые преобразовывают отраженный от объектов очень слабый свет (неба, звезд) в ближнем ИК-диапазоне в видимый диапазон, воспринимаемый глазом.

В современном исполнении ПНВ имеют форму бинокля или встраивается в шлем. Это позволяет свободно перемещаться и действовать в темноте.

Рис. 1.16. Изображение, формируемое в приборе ночного видения

Рис. 1.17. Прибор ночного видения

1.3.3. Фотографическая разведка

Фотографическая разведка обладает существенными преимуществами перед другими видами разведки, поскольку она позволяет получать оптические изображения объектов с высокой степенью детальности.

Основными характеристиками фотографических средств, которые необходимо учитывать при ведении разведки и разработке мероприятий по маскировке, являются: масштаб фотографического изображения, спектральная чувствительность, контрастность получаемого изображения, разрешающая способность.

В настоящее время для ведения фоторазведки применяются в основном цифровые фотоаппараты, в которых изображение регистрируется на ФПУ. Но для аэросъемки и, возможно, для некоторых условий могут применяться пленочные фотоаппараты.

Фототехника за годы своего развития достигла практически полного совершенства. Были созданы уникальные образцы фототехники, в частности, объективов.

За счет этого в течение многих лет фотоаппаратура применялась из космоса. По данным зарубежных источников, разрешающая способность достигала 10 см. Главным недостатком пленочных фотоаппаратов (с точки зрения разведки) являлась недостаточная оперативность. Особенно это сказывалось на космической разведке, так как капсулы сбрасывали на землю достаточно редко.

Объективы с наилучшими значениями технических характеристик

Рис. 1.18. Zeiss Apo Sonnar T* 1700mm f/4

Объектив Zeiss Apo Sonnar T* 1700 mm F4 lens по оценкам относится к самым большим в мире телеобъективам, доступным в свободной продаже. Выпущен компанией ZEISS в 2006 году для использования с пленочной камерой Hasselblad 203FE. У данного объектива есть своя операционная система и сенсорный экран для управления. Вес объектива составляет 256 кг, в комплект поставки входит специальный автомобиль для транспортировки. Примерная стоимость - более миллиона евро.

Рис. 1.19. LEICA APO-TELYT-R 1:5.6/1600mm

Объектив Leica APO-TELYT-R 1:5.6/1600mm относится к длиннейшим, крупнейшим и самым тяжелым в мире. Был изготовлен в 2006 году в 2 экземплярах (один из них доставлен по специальному заказу Шейху Сауд бин Мохаммеду аль-Тани из Катара, второй находится во владении фирмы-производителя). Объектив имеет байонет для камер Leica R-серии с ручной фокусировкой. Длина объектива около 1,2 м (1,55 м с блендой), он также имеет максимальный баррель линзы диаметром около 42 см и вес не менее 60 кг. При фокусном расстоянии 1600 мм он охватывает диагональный угол зрения 1,5 градуса. С учетом того, что линза должна быть совместима с 1.4x и 2x телеконвертерами Leica APO, оценочные значения характеристик объектива составляют 1:8 / 2240 мм и 1:11 / 3200 мм. Для транспортировки объектива оборудован специальный автомобиль. Стоимость объектива составляет 2, 064,489 млн долларов США.

Рис. 1.20. Canon 5200mm f/14

Объектив Canon 5200mm f/14 считается объективом для фотоаппарата с самым длинным фокусом. Выпущено три экземпляра. В 2011 году был выставлен в свободную продажу. Крепится на специальную платформу. По оценкам специалистов объектив снимает на расстоянии от 30 до 52 км при фокусном расстоянии 5150 м. Минимальная дальность съемки 120 м. Его вес 100 кг, высота 50 см, ширина 64 см и длина около 2 м. Цена 50 тыс. долларов США.

Рис. 1.21. Canon EF 1200mm f/5.6L USM

Canon EF 1200mm f/5.6L USM - сверхдлиннофокусный объектив с постоянным фокусным расстоянием для 35мм цифровых зеркальных камер. Самый длиннофокусный объектив для автофокусных камер от Canon.

Был выпущен к Олимпийским играм 1984 года в Лос-Анжелесе в количестве 5 штук для освещения этого спортивного события в средствах массовой информации. После этого объективы были возвращены обратно в компанию Canon и появились в свободной продаже после модернизации, которая заключалась в оснащении объектива устройством автоматической фокусировки. За время производства объективы Canon EF 1200mm f/5.6L USM покупались и использовались газетами и журналами для освещения таких событий, как Чемпионаты Мира, бейсбольные матчи, гонки Формула-1, выборы Папы Римского, Олимпийские игры и других важных событий. По данным компании Canon, несколько объективов были куплены частными фотографами.

Оптическая схема объектива состоит из 13 элементов в 10 группах, в том числе использованы два элемента из искусственного кристалла флюорита большого диаметра. Этот объектив оптимизирован для системы EF с нелинейной фокусировкой для перемещения фокусирующей группы линз, с функцией предустановки фокуса для быстрой фокусировки в заданной точке, и ручной фокусировкой с тремя скоростями.

Ультразвуковой привод автофокуса кольцевого типа с задней фокусировкой и c постоянной возможностью ручной коррекции (FTM) без отключения автофокуса. Возможность быстрого переключения между вертикальным и горизонтальным форматом. Совместим с телеконвертерами EF1,4x или EF2,0х - можно получить 8/1700мм или 11/2400мм. Встроенная бленда.

Рис. 1.22. Sigma AF 200-500mm f/2.8

Объектив Sigma 200-500mm f/2.8 относится к самым быстрым по скорости фокусировки. Представлен на выставке PMA в 2007 году. Фокусное расстояние объектива (изменяемое) 200-500 mm может быть увеличено до 400-1000mm с помощью 2х телеконвертеров. Комбинация возможностей ультра-зума и значения диафрагмы в 2,8 вплоть до 500мм делает этот объектив одним из самых лучших в классе объективов для съёмки дикой природы, спортивных событий и ночного неба. Объектив весит 15,7 кг и имеет размеры 72,6х23,6 см. Стоимость – 38 тыс. долларов США.

Рис. 1.23. Tamron SP AF 200-500mm

Объектив Tamron SP AF 200-500mm аналогичен по характеристикам объективу Sigma 200-500mm. Основные характеристики: тип объектива - телеобъектив Zoom, Фокусное расстояние — от 200 до 500 мм, диафрагма - F5 — F6.30, угол обзора 5 - 12 град.

Рис. 1.24. Carl Zeiss' 50mm Planar f/0.70

Объектив Carl Zeiss' 50mm Planar f/0.70 оценивается как один из самых светосильных. Создан и использован для съемки тёмной стороны Луны в 1966 году. Производитель камер P+S Technic предлагает в аренду комплект Kubrick Collection: камеру PS-Cam X35 с объективами Zeiss Planar 50mm f/0.7 и Zeiss Planar 30mm f/0.7.

Рис. 1.25. Leica Noctilux-M 50mm f/0.95