Рекомендуем
Опрос (всего 2 клика)



» » 2. Конструкции современных биноклей.

2. Конструкции современных биноклей.

Конструкция бинокля. Оптическая схема Галилея

Итак, если рассматривать оптические схемы биноклей, то они бывают двух типов – Галилея и Кеплера. В галилеевских биноклях в качестве объектива используется длиннофокусная собирающая линза или блок из нескольких склеенных между собой линз. Окуляром служит рассеивающая линза. Увеличение такого бинокля равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра, а геометрическая длина «трубы» равна разнице фокусных расстояний. Поскольку изображение, формируемое подобными оптическими схемами, получается прямым (то есть, не перевернутым), никаких дополнительных оптических компонентов, чтобы переворачивать его «с головы на ноги» не требуется. По этой причине галилеевские бинокли компактны, просты и недороги. Благодаря малому числу оптических элементов потери света в них минимальны, что позволяет использовать их в качестве «сумеречных». Однако бинокли этого типа формируют мнимое изображение, к которому нельзя применить измерительную сетку или спроецировать его на матовое стекло или экран. Кроме того, галилеевские бинокли имеют малое поле зрения: изображение в них выглядит, как будто его рассматривают через отверстие в черном заборе, причем этот эффект тем сильнее, чем больше увеличение бинокля. В настоящее время конструкция Галилея в основном используется в театральных биноклях.

Конструкция бинокля. Оптическая схема Кеплера

Основой конструкции наиболее распространенного типа современных биноклей является «труба Кеплера» - оптическая система, состоящая из двух собирающих линз, длиннофокусной – объектива и короткофокусной – окуляра. Увеличение трубы Кеплера равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра. Длина оптической системы трубы Кеплера равна сумме фокусных расстояний объектива и окуляра, что значительно больше, чем у трубы Галилея с тем же увеличением. Понятно, что, чем больше увеличение бинокля Кеплера, тем больше его размеры. Кроме того, труба Кеплера дает перевернутое изображение объекта, и для нормального наблюдения в нее необходимо добавить оборачивающую систему. На заре «биноклестроения», а первые бинокли появились еще в 17 веке, оборачивающие системы в них были линзовыми. То есть, между объективом и окуляром помещались две дополнительные собирающие линзы. Длина трубы при этом еще больше увеличивалась, и если длинные зрительные трубы еще можно было как-то держать в руках, то бинокли с линзовыми оборачивающими системами были крайне неудобны.

Итак, чтобы бинокли с большим увеличением не выглядели как двуствольные базуки, еще в конце XIX века немецкая компания Carl Zeiss разработала и стала выпускать бинокли, длина которых была существеннее меньше, чем сумма фокусных расстояний объектива и окуляра. Сокращения длины удалось добиться за счет установки между объективом и окуляром оборачивающих призм, которые несколько раз «ломают» оптическую ось трубы.

Наиболее распространенными являются оборачивающие системы на призмах, изобретенных французским оптиком Порро. Помимо уменьшения длины оптической трубы они позволяют также увеличить стереобазу («перископичность») бинокля, то есть увеличить расстояние между оптическими осями объективов правой и левой труб – за счет этого изображение в бинокле становится более стереоскопичным.

Новейшие оптические технологии

Имея одну и ту же принципиальную схему, современные бинокли различаются по назначению, качеству материалов и уровню применяемых технологий. Именно эти критерии и влияют больше всего на конечную цену изделия. Самым важным условием получения хорошего изображения является качество и технологии изготовления линз и оборачивающих призм. В изделиях известных производителей используется высококачественные сорта стекла с низкой дисперсией (светорассеянием) и самые передовые технологии нанесения многослойных просветляющих покрытий. Причем, просветляющие покрытия наносятся не только на линзы, но и на призмы. В дешевых биноклях в основном устанавливаются линзы, штампованные из дешевого оргстекла с однослойным просветлением, либо вообще непросветленные. Конструкция некоторых моделей биноклей, производимых лидерами отрасли, как и конструкция дорогих фотографических объективов, предполагает наличие асферических компонентов. Они помогают уменьшить хроматическую аберрацию, проявляющуюся в появлении размытых фиолетовых контуров вокруг объектов наблюдения, а также предотвращают падение контраста изображения. В последнее время появились бинокли с переменным увеличением. Это стало возможным благодаря введению в конструкцию подвижного оптического блока. Признавая удобство таких моделей, нельзя не отметить, что из-за дополнительных линз и более сложной конструкции они уступают по качеству изображения биноклям с постоянным увеличением. Стоимость линз в большой степени зависит от их размера. Вот почему светосильные бинокли, имеющие объективы большого диаметра, существенно дороже моделей с меньшими диаметрами объективов.

Особенности конструкции корпуса

На стоимость бинокля влияет также конструкция его корпуса, которая во многом обуславливается назначением модели, а также наличие дополнительных «опций». Так, например, бинокли, предназначенные для моряков и любителей отдыха на воде, имеют водонепроницаемые корпуса, внутреннее пространство которых заполнено азотом – это нужно, чтобы линзы и призмы не запотевали при резкой смене температуры. Кроме того, морские бинокли часто снабжаются встроенными компасами, стрелки которых видны через окуляр. Бинокли для охотников также нередко заполняются азотом. И почти все подобные модели имеют усиленные конструкции и обрезиненные корпуса. Такие компании как Canon и Nikon выпускают бинокли со встроенными стабилизаторами изображения. Удовольствие это – не из дешевых, однако очень полезное, поскольку помогает, не прибегая к помощи штатива, получить устойчивое изображение при больших увеличениях.

Основные характеристики биноклей

Увеличение (кратность) – отношение угловых размеров объекта, наблюдаемого в бинокль к размерам этого же объекта, видимого невооруженным глазом. Проще говоря, кратность показывает во сколько раз изображение, видимое через бинокль будет казаться больше, чем при наблюдении без бинокля. В маркировке биноклей кратность указывается в первом числе перед знаком «х». Биноклями с малым увеличением считаются 2–4-кратные, со средним увеличением – 6-8-кратные. Бинокли с большим увеличением – это 10х, 12х 16х и даже 20-кратные бинокли. Такие бинокли имеют большие габариты и вес, а также стоят недешево, поэтому, выбирая бинокль, к величине увеличения стоит подходить с позиции разумной достаточности. Входной зрачок, или диаметр передней линзы объектива, определяет количество света, которое участвует в формировании изображения. Чем больше диаметр, тем ярче изображение в бинокле. В маркировке биноклей величина входного зрачка указывается в миллиметрах после знака «х». Таким образом, обозначение 8х36 говорит о том, что это восьмикратный бинокль, у которого диаметр передней линзы равен 36 миллиметрам. Выходной зрачок – диаметр светового пучка, попадающего из бинокля в зрачок наблюдателя. Численно равен отношению кратности к диаметру входного зрачка. Именно величина выходного зрачка характеризует светосилу бинокля, поскольку при одном и том же диаметре объектива бинокль с большей кратностью будет иметь меньшую светосилу, чем бинокль с меньшей кратностью. Оптимальный диаметр выходного зрачка 6-7 мм. Бинокли со зрачком 3-4 мм могут давать довольно яркое изображение при солнечном освещении, однако в сумерках пользоваться ими будет непросто. Угол зрения - угол, образованный лучами, соединяющими оптический центр объектива с противоположными краями видимого изображения. Зависит от кратности и диаметра объектива. Чем больше увеличение, тем меньше угол зрения бинокля, и чем больше диаметр, тем больше диаметр угол зрения. Поле зрения – ширина видимого пространства на удалении 1000 метров.

Как выбрать бинокль?

Для того чтобы выбрать бинокль с оптимальными для своих нужд характеристиками, нужно, прежде всего, исходить из характера наблюдений, которые вы собираетесь вести с его помощью, и условий, в которых вы собираетесь его использовать. Любителям водных путешествий подойдет бинокль в водонепроницаемом, незапотевающем корпусе, а поклонникам парусного спорта – светосильный бинокль с компасом, вроде STEINER Navigator PRO 7x50 или мощного NIKON 16x50 CF EX WP Action. Тем же, кто предпочитает сплав на рафтах или байдарках, можно порекомендовать компактные и ударопрочные модели, например такие, как STEINER Safari 8x22. Максимальное увеличение не всегда является самой важной характеристикой бинокля. В некоторых случаях, например, во время охоты в лесу, слишком мощный бинокль может оказаться бесполезным. Здесь большее значение имеют светосила и короткое минимальное расстояние фокусировки (CARL ZEISS 8x40 Conquest B T*). Кроме того, бинокль охотника или любителя наблюдать за лесными обитателями не должен иметь ярких или блестящих деталей корпуса. Приобретая действительно мощный бинокль, следует иметь в виду, что долго держать его в руках будет нелегко: модели с увеличением более 10 могут весить 1-1,5 килограмма. Нужно сразу предусмотреть возможность установки такого прибора на штатив (для биноклей с кратностью увеличения от 12 и более штатив просто необходим), поэтому при покупке стоит, на всякий случай, проверить, имеет ли бинокль соответствующее гнездо или адаптер. Напоследок, отдельно остановимся на биноклях с переменным увеличением (с зумами). Они, безусловно, удобны и существенно расширяют возможности наблюдений. Однако стоит иметь в виду, что за счет введения в их конструкцию дополнительных оптических компонентов, такие бинокли имеют пониженную светосилу. Кроме того, их разрешающая способность также ниже, чем у биноклей с постоянной кратностью увеличения.


©2007-2012 Безопасность и шпионаж. Копирование материала разрешается только
при условии публикации активной обратной ссылки (достаточно одной с одного сайта)