Біноклі, їх будова та призначення
Повернутися до категорії [ Статті про біноклі ]
Бінокль – - це оптичний прилад, за допомогою якого здійснюється спостереження за віддаленими об’єктами. Бінокль складається з двох з’єднаних разом зорових труб, завдяки чому зображення стає стереоскопічним. Це робить спостереження більш комфортним і дозволяє точніше оцінити розмір об’єкта та відстань до нього. Оскільки наш мозок найефективніше обробляє інформацію, коли вона надходить від обох очей, у бінокль можна роздивитися об’єкт детальніше, ніж у підзорну трубу такої ж кратності.
Бінокль, зазвичай, складається з оптичної частини, корпусу та механічної системи. Театральні, а також найдешевші біноклі виготовляються за схемою Галілея: їх оптична система є поєднанням опуклої лінзи (окуляр), що збирає світло, і увігнутої розсіюючої лінзи (об’єктив). Такі біноклі досить компактні, але їх помітним недоліком є мале поле зору.
Оптична схема бінокля Галілея
Переважна більшість сучасних біноклів виготовлена за схемою Кеплера. Такі біноклі мають збираючі лінзи і в об’єктиві, і в окулярі, а для того, щоб одержане зображення мало правильну орієнтацію, між лінзами бінокля поміщають призми, що обертають зображення.
Об’єктив – частина оптичної системи, яка формує зображення - може бути лінзовим (тобто складатися тільки з лінз), дзеркальним (являти собою дзеркало) або дзеркально-лінзовим (складатися з лінз та дзеркал). Дзеркальні та дзеркально-лінзові біноклі, як правило, дешевші і легші за лінзові біноклі, але помітно поступаються їм як зображення. Наскільки світлим буде зображення, одержуване за допомогою бінокля, залежить від величини лінзи його об’єктива, точніше, її апертури, вхідного отвору, обмеженого оправою. Чим більше апертура бінокля, тим світлосильнішим він буде.
Окуляр – вихідна лінза бінокля – звернена до ока спостерігача. Для того, щоб зображення мало якнайменше спотворень, окуляри біноклів робляться з декількох елементів, кожен з яких виготовлений з 1-3 склеєних між собою лінз.
Для виробництва окулярів біноклів вищої якості застосовуються спеціальні оптичні скла з екстра-низькою дисперсією (ED-скла).
Схема бінокля з Порро-призмами
Біноклі середньої цінової категорії часто оснащені окулярами, лінзи яких містять асферичні елементи. Такі окуляри допомагають виправити деякі оптичні аберації, використовуючи лише одну лінзу. Це дозволяє здешевити бінокль і зробити його легшим. У біноклях екстра-класу асферика не застосовується.
Призмінні обертальні системи бувають двох типів – Porro (порро) та Roof (руф, інакше "дахоподібні призми").
Бінокль з Порро-призмами Nikon Action EX 8x40 CF |
У біноклях з Порро-призмами використовуються подвійні Z-подібні призми, внаслідок чого оптична вісь такого бінокля «ламається» і його труби мають виступ. Завдяки тому, що оптичні канали біноклів з Порро-призмами досить широко рознесені в просторі, такі біноклі забезпечують яскраве зображення з хорошою передачею об’ємності об’єкта спостереження.
Схема проходження світла через призму Аббе-Кеніга |
Біноклі з Руф-призмами компактніші, ніж біноклі з Порро-призмами. В них практично немає зламу оптичної осі. В сучасних біноклях використовуються руф-призми двох типів: Аббе-Кеніга та Шмідта-Пехана. Найбільш поширені біноклі з призмами Аббе-Кеніга. До переваг біноклів з руф-призмами можна віднести те, що внаслідок особливостей їх конструкції такі біноклі простіше зробити герметичними, ніж біноклі з порро-призмами. Однак біноклі з руф-призмами, як правило, дорожчі за біноклі з Порро-призмами, оскільки вони складніші за останні у виготовленні. Крім того, у біноклів з руф-призмами середньої цінової категорії, як правило, менш яскраве і менш контрастне зображення, ніж у біноклів з Порро-призмами того ж розміру і тієї ж кратності.
Схема проходження променя світла крізь призму Шмідта-Піхана
Для найякісніших біноклів призми виготовляють з оптичного скла BAK-4. Біноклі нижчої цінової категорії можуть мати призми зі скла BK-7.
Фазокоригувальне покриття застосовується тільки у біноклів з руф-призмами (біноклі з порро-призмами цього не потребують). В результаті множинних внутрішніх відображень світлового променя, що відбуваються всередині руф-призм, світло частково поляризується. Між векторами поляризації виникає кут, званий кутом фазового зсуву. Надалі, коли ці два вектори складаються, результуюче зображення виходить менш яскравим і контрастним, ніж у біноклів з Порро-призмами. Фазокоригуюче покриття допомагає зберегти яскравість і контрастність зображення та його правильну передачу кольорів.
Кількість світла, що доноситься до очей біноклем, залежить від особливостей просвітлюючого покриття його оптики. Якби оптика бінокля не мала просвітлюючого покриття, то від будь-якої поверхні скло/повітря відбивалося б близько 10% світла.
Одношарове покриття знижує втрату світла до 4%.
Багатошарове покриття допомагає зменшити втрату світла до 0,25% для кожної лінзи і навіть більше. Найкращі біноклі мають світлопропускання, що дорівнює 95-97%.
Дуже важливо, щоб бінокль мав досить велику вихідну зіницю. Вихідна зіниця – це діаметр світлового пучка, що надходить до ока спостерігача. Розмір вихідної зіниці визначається відношенням апертури бінокля (в мм) до його кратності. Якщо вихідна зіниця бінокля мала (3-4 мм), то вести спостереження за допомогою такого бінокля можна буде лише вдень. У сутінках кількості світла, що виходить із нього, виявиться недостатнім, і зображення вийде дуже темним. Якщо планується вести спостереження в умовах недостатнього освітлення, краще вибирати бінокль із вихідною зіницею 7-8 мм. Якщо ж у бінокля вихідна зіниця виявляється більшою за це значення, частина світла губиться марно.
Кратність (збільшення) бінокля – величина, яка показує, у скільки разів цей бінокль збільшує зображення предмета порівняно з тим, яким він був би неозброєним оком. Як правило, кратності бінокля в 10-12-х достатньо для того, щоб вести повноцінні спостереження за Місяцем. Причому для спостережень за допомогою такого бінокля спостерігачеві не знадобиться штатив, оскільки зображення буде стійким. Якщо ж збільшення у бінокля перевищує це значення, його зображення «стрибатиме». На його стабільність впливає непомітна на перший погляд тремтіння в руках спостерігача. Тому біноклі з кратністю 16-х і вище рекомендується використовувати тільки зі штативом. Також слід врахувати той факт, що зі збільшенням кратності поле зору бінокля зменшується, тобто в біноклі з великою кратністю видно лише вузький сектор простору. Біноклі високої кратності зазвичай призначені для астрономічних спостережень. У них велика апертура (60-120 мм) і вони важать більше 3 кг. Тому утримувати їх у руках більш менш тривалий час часто буває просто неможливо.
Астрономічний бінокль Miyauchi 26x100 "Galaxy" Bj-iCE APO
Крім біноклів із постійною кратністю, існують біноклі із змінною кратністю (панкратичні біноклі). Їхнє збільшення може змінюватися від 7 до 35х і навіть від 10 до 60х. Якою привабливою не здавалася б ідея замінити кілька біноклів одним, варто добре подумати, перш ніж купувати такий бінокль. Панкратичні біноклі досить складні у виготовленні. Зображення, що отримується з їх допомогою, завжди поступається якістю зображення, що отримується за допомогою бінокля з постійною кратністю. Виробнику буває важко зробити так, щоб при зміні кратності пучки світла в обох каналах бінокля залишалися паралельними, зображення не оберталося навколо своєї осі і т.д. А велика кількість рухомих механічних частин робить ці біноклі менш надійними, ніж біноклі з постійною кратністю.
Джерело - profoptic ru/articles/?id=53
Повернутися до категорії [ Статті про біноклі ]
[ нагору ]
