Основными показателями потребительских свойств биноклей являются:
♦ диаметр линзы объектива (диаметр входного зрачка объектива);
♦ диаметр выходного зрачка;
Кратность увеличения. Под кратностью увеличения подразумевается кажущееся увеличение размеров объекта при рассматривании его с помощью бинокля. При кратности, равной 10, видимое изображение будет увеличено в 10 раз. Если до объекта 1000 м, то видеть его в 10-кратный бинокль можно будет так, как будто бы до него 100 м.
Диаметр линзы, объектива (диаметр входного зрачка) — это диаметр в мм внешней линзы бинокля. Он указывается вместе с кратностью на любом бинокле вторым числом (7×50). Линзы большего размера обладают большей светосилой, т.е. пропускают больше света, обеспечивая более яркое и детальное изображение, а также имеют более широкий угол зрения. Но и размеры бинокля напрямую зависят от диаметра линзы объектива — чем больше диаметр, тем больше масса и размеры бинокля.
Диаметр выходного зрачка — это диаметр изображения, появляющегося в окуляре. Чем он больше, тем лучше можно видеть картинку, особенно в условиях низкого освещения. Размер выходного зрачка можно вычислить путем деления диаметра линзы объектива на кратность. У бинокля (7×50) размер выходного зрачка равен 7,1 мм. Для длительных наблюдений, особенно в условиях плохого освещения, требуется бинокль с размером выходного зрачка 5—7 мм. Идеальными в этом плане являются бинокли 7×50 (7,1 мм), а из более компактных — 7×35 или 8×40 (5,0 мм).
Относительная яркость — этот показатель характеризует возможность применения бинокля в условиях низкой освещенности. Чем выше это число, тем ярче видимое изображение. Идеальное значение — 50 и выше.
Угол зрения — непосредственный угол зрения, под которым видят изображение.
Поле зрения — это ширина изображения видимого объекта в метрах, находящегося от наблюдателя на расстоянии в 1000 м.
Эти два параметра (угол зрения и поле зрения) зависят от кратности диаметра линзы объектива.
Диапазон фокусировки — диапазон расстояний, на которых бинокль можно настроить на резкость. Дальний предел — это, разумеется, бесконечность, тогда как ближний предел зависит от конструкции бинокля.
Фокусировка зрительных трубок бинокля может быть раздельной или одновременной от маховичка, расположенного между трубками. Одновременная фокусировка называется центральной.
Герметичность конструкции бинокля обеспечивается тем, что фокусировка производится перемещением оптических компонентов внутри системы. Такая фокусировка называется внутренней.
Говоря о качестве биноклей, кроме рассмотренных выше показателей потребительских свойств, необходимо сказать о важнейшей роли качества применяемой оптики. На оптических элементах должно быть нанесено просветление — и не только на видимых снаружи линзах, но и на всем пути следования и преломления света на призмах и внутренних элементах. Наличие качественного просветления приводит к увеличению пропускания света и, что гораздо важнее, к уменьшению таких явлений, как разбалансировка цвета, хроматическая аберрация и др.
Ассортимент и основные параметры биноклей отечественного производства приведены в табл., 1.13.
Схемные и конструктивные решения, определяющие важнейшие потребительские свойства биноклей, обозначаются в шифре модели цифрами и буквами.
Например, в шифр бинокля входит цифровое обозначение кратностей увеличения, диаметра входного зрачка объектива, порядкового номера модификации бинокля. Буквами обозначают: П — призменный бинокль; Г — галилеев-ский; Т — театральный; К — призменный бинокль, содержащий призму (с крышей) ROOF; Л— линзовая оборачивающая система; Ц — центральное фокусировочное устройство; Ф — внутренняя фокусировка; О — увеличенное удаление выходного зрачка окуляра; Ш — широкоугольные бинокли; Н — постоянная неизменяющаяся база между осями зрительных трубок.
Сегодня на российском рынке широко представлены бинокли производства крупнейших иностранных фирм: CANON, NIKON, PENTAX, OLYMPUS, MINOLTA.
Общее у биноклей этих фирм — прекрасное качество. В них использованы превосходная оптика с многослойным просветлением, точная компоновка, надежная механика.
Фирма CANON предлагает небольшой ассортимент биноклей: 8×22 и 10×25 с ROOF-призмой, компактные; 8×23 WP и 8x32WP с PORRO-призмой, водозащитные до глубины погружения в 1 м, среднего размера; и уникальный в
Таблица Призменные бинокли
своем роде бинокль со стабилизацией изображения 12×36 IS. Модельный ряд невелик, но сделан на высоком уровне.
Таблица Галилеевские театральные бинокли
Особенно выделяются модели 8×32 WP и 8×23 WP — они очень хорошо лежат в руке, имеют приятный на ощупь особый тип резинового покрытия, не боятся воды и имеют оптику высшего класса — резкую и практически без цветовых искажений.
Фирма PENTAX представлена более чем 25 моделями биноклей. Бинокли этой фирмы подразделяются на несколько групп: UCF mini (10×21 и 8×21) — ультракомпактные; UCF V — компактные с PORRO-призмой (8×24, 10×24, 12×24, 16×24), те же бинокли в водозащищенном исполнении называются UCF WR. Серия PCF Ш — это бинокли стандартного (большого) размера с PORRO-призмой (7×50, 10×50, 12×50, 16×50, 20×50) и чуть меньше (7×35, 8×40); DCF HR — дорогие и высококачественные бинокли с ROOF-призмой (10×42, 8×42, 12×42). Серия PIF — дорогие бинокли (7×50 и 10×50) в водозащищенном исполнении до глубины погружения 5 м. Они имеют внутреннее наполнение азотом (линзы не запотевают при резких сменах температуры), на всех элементах нанесено высококачественное фирменное просветление. Бинокли фирмы PENTAX комфортны для глаз для любых типов наблюдений.
Фирма OLYMPUS предлагает серию: EXPS — бинокли высокой категории: (8×42, 10×42, 7×50, 12×50) с PORRO-приз-мой.
В более дешевую серию DPS входят бинокли стандартного размера с PORRO-призмой 8×40, 7×35, 10×50. Также OLYMPUS производит удобные компактные бинокли OUTBACK 8×22 и 10×25 с ROOF-призмой в водозащищенном исполнении, и SAHARA 8×24, 10×24, 12×24 с PORRO-призмой.
Театральные модели OLYMPUS 6×12 и 8×15 не совсем удачные — они слишком плоские (111×66, 5×18 мм) и поэтому неудобны для глаз, хотя и являются самыми маленькими биноклями на сегодняшний день.
Фирма NIKON предлагает большой выбор биноклей (свыше 25 моделей) — от компактных 7×20 до профессиональных 10×70.
Бинокли среднего класса: 8×40 CF, 7×35 CF, 7-15×35 CF, 10×50 CF, 7×50 CF — стандартного размера с PORRO-призмой. Эти бинокли имеют хорошую резкость, прочный корпус, прекрасные оптические характеристики.
Фирма MINOLTA предлагает на нашем рынке чрезвычайно удачные дорогие высококачественные бинокли серии XL 7×35, 7×50, 10×50, 12×50. Любительские бинокли серии EZ 7×35, 7×50, 8×30, 10×50 представляют собой оптимальное сочетание качества и цены. Есть в ассортименте фирмы MINOLTA водозащитные и компактные модели.
В табл. приведены основные параметры нескольких моделей биноклей производства указанных выше фирм.
Полем зрения называется пространство, видимое одновременно через оптический прицел.
Измеряется поле зрения или углом, под которым видны две крайние точки поля зрения, или отношением видимого пространства к данному расстоянию Например, при наблюдении участка местности протяженностью 12 м на расстоянии 100 м получим поле зрения 12°. Иногда величину поля зрения выражают отвлеченным числом, показывающим то же отношение. Причем расстояние обычно берется в сотнях единиц.
Вторая мачта занимает половину отверстия и, следовательно, видна под углом зрения 12%°, третья мачта занимает 1/8 отверстия и, следовательно, видна под углом зрения около 8V2° и т. д.
Вставим теперь в отверстие в картоне оптический прицел с двукратным увеличением и диаметром окуляра 36 мм так, чтобы окуляр оказался на месте отверстия в картоне (рис. 124).
Оптический прицел увеличит (приблизит) все мачты вдвое. Вторая мачта окажется на месте первой и займет все видимое через окуляр поле зрения. Но действительный угол, под которым видна вторая мачта, равен 12V2°- Значит, при двукратном увеличении истинное поле зрения уменьшится вдвое.
Если в отверстие в картоне поместить оптический прицел с трехкратным увеличением и тем же диаметром окуляра, то третья мачта займет место первой и истинное поле зрения составит уже третью часть первоначального и т. д. Таким образом, простой расчет показывает, что при данном диаметре окуляра и определенном глазном расстоянии (расстояние от глаза до окуляра) величина истинного поля зрения уменьшается пропорционально размерам увеличенного поля. Иначе говоря, во сколько раз больше увеличение прицела, во столько раз меньше его поле зрения.
Помещаемая ниже таблица показывает соотношение между увеличением и величиной поля зрения в лучших оптических прицелах с глазным расстоянием 80 мм и полезным диаметром окуляра 36 мм.
Наличие большого поля зрения не играет значительной роли при стрельбе на дальние дистанции по неподвижным целям, например при целевой стрельбе по неподвижным мишеням
Наоборот, в полевых условиях на охоте большое поле зрения является одним из наиболее ценных качеств оптического прицела
Большое поле зрения позволяет наблюдать значительное пространство, облегчает быстрое нахождение целей При стрельбе по движущимся целям нужно быстро найти цель и не упускать ее из виду во время прицеливания Эта задача может быть успешно решена при достаточно большом поле зрения оптического прицела
Взаимоисключающая связь между увеличением и полем зрения заставляет при выборе прицела руководствоваться главным образом тем, для каких нужд он применяется
выбор бинокля: основные параметры и харатеристики биноклей
Кратность (Magnification) — показывает во сколько раз оптическая система бинокля увеличивает наблюдаемый объект. Бинокли с высокой кратностью увеличения (от 12 и выше) рекомендуется использовать со штативом, так как при наблюдении «с рук» из-за естественных колебаний рук наблюдателя очень трудно удерживать объект в поле зрения. Оптимальной для стандартных полевых и морских биноклей считается кратность 7x–10х. Кратность 4x–6х характерна для компактных и сверхкомпактных биноклей.
Объектив (Objective Lens ) — диаметр внешней линзы объектива в миллиметрах.
Диаметр выходного зрачка (Exit Pupil) — это диаметр выходящего светового пучка бинокля в миллиметрах. Для вычисления этого параметра нужно разделить диаметр внешней линзы объектива на кратность бинокля. Полученная характеристика соотносится со светосилой бинокля (чем выше светосила, тем лучше видны наблюдаемые предметы в условиях пониженного освещения).
При значении ДВЗ от 3 до 4,5 мм — бинокль средней светосилы, рассчитан на использование в условиях хорошей освещенности. Значение от 4,5 до 6 мм — характеризует бинокль как светосильный, возможно его использование в сумерках. Значение от 6 до 7 мм — высокосветосильные бинокли, позволяющие вести наблюдение в условиях очень низкой освещенности.
Поле зрения — угловое расстояние между двумя крайними точками изображения, видимого наблюдателю. Поле зрения окуляра представляет собой угол, под которым наблюдатель видит апертуру полевой линзы, ограниченную либо оправой, либо диафрагмой. От величины поля зрения окуляра зависит истинное поле зрения телескопа. Поле зрения телескопа определяется делением поля зрения окуляра на увеличение телескопа, получаемое с этим окуляром. Например, для окуляра с полем зрения 50 градусов при увеличении 30x поле зрения телескопа составит 1,7°.
Полевая линза — передняя линза окуляра, на которую падает свет, собранный объективом.
Разрешение (разрешающая способность) — характеристика наблюдательного прибора, которая определяет его возможности различать мелкие детали и получать четкое и резкое изображение наблюдаемых объектов. Необходимо проверить, что он не ухудшает разрешающую способность глаз в 60″.
Просветляющее покрытие (Antireflecting coating, Antireflecting lens coating) — специальное покрытие оптических элементов прибора для получения более четкого и контрастного изображения с улучшенной цветопередачей. Линза без покрытия пропускает не весь световой поток, отражая примерно 4% светового потока. Учитывая, что в оптической системе бинокля несколько элементов, потери в световом потоке могут быть значительными. Бинокль, состоящий из 6 непросветленных элементов с 12 отражающими поверхностями, может терять до 50% светового потока, а многослойное просветление снизит эти потери до 2%.
Варианты покрытий: Fully Multi-Coated lenses (FMC) — многослойное просветляющее покрытие всех оптических элементов, Fully Сoated lenses (FC) — однослойное просветляющее покрытие оптических элементов.
Yukon 16×50:
Апертура: 50 мм
Увеличение: 16х (большое)
ДВЗ: 3,125 мм (средней светосилы)
Сумеречное число: 28.3
Удаление выходного зрачка: 10 мм (небольшое, необходимо смотреть в окуляр именно с этого расстояния)
Линейное поле зрения на расстоянии 1000 м: 70 м
Угловое поле зрения: 2° (широкоугольный БПШЦ 8×40 имеет 9,5°)
Угловое поле зрения окуляра: 16×2°=30° (
Что означает поле зрения на 1000м
1.Призмы оборачивающей системы
В призменных биноклях используются два принципа оборачивающих систем призм — Porro (Порро) и roof (крыша). Оборачивающая система призм Порро — классическая, бинокль с ней имеет легкоузнаваемую форму: расстояние между объективами больше расстояния между окулярами. В бинокле с Roof-призмами окуляр и объектив каждой зрительной трубы находятся на одной оси. Применение roof-призм позволяет сделать бинокль компактным. Но пластичность, свойственная биноклям с оборачивающей системой Порро, при этом теряется.
Таким образом, по принципу построения бинокли подразделяются на 2 основных типа, в зависимости от типа призмы оборачивающей системы (оптическая система, переворачивающая полученное линзами объективов опрокинутое вниз головой изображение в нормальное состояние):
1.1 Бинокли с крышеобразной призмой Roof (компактные бинокли)- объективы и окуляры располагаются на общих оптических осях, что позволяет сделать бинокль более компактным.
1.2 Бинокли с призмой Порро — оптические оси объективов бинокля разнесены шире, чем оптические оси окуляров, и из-за этого прибор получается более громоздким. Качество изображения, наблюдаемого в бинокль Porro для дешевого сегмента биноклей может быть выше. Более дорогие Roof модели в целом имеют значительные преимущества перед Porro, поэтому большинство мировых производителей сосредоточились в основном на их изготовлении.
2.Кратность увеличения бинокля
Кратность увеличения бинокля определяет, насколько «ближе» к Вам окажется наблюдаемый предмет: например противоположный берег реки, находящийся в 100м от Вас, при наблюдении в 10-кратный бинокль будет выглядеть так, будто находится всего лишь на расстоянии 10м. Чем выше кратность увеличения бинокля, тем сильнее он «приближает» сильно удаленные объекты. Однако по мере возрастания кратности увеличения бинокля комфортность наблюдения снижается: изображение начинает «прыгать» при малейшем Вашем движении. Это значит, что биноклем высокой кратности увеличения (свыше 10), можно комфортно воспользоваться, придав ему максимально стабильное положение (установить на штатив, упереть в ствол дерева или крышу автомобиля и т. п.). Таким образом, выбор бинокля по критерию кратности увеличения должен быть разумным, иначе главное преимущество может обернуться главным недостатком (правда, существуют бинокли со стабилизацией изображения, но это — предмет отдельного разговора).
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.
Иными словами, практическая задача, которую ставит себе человек, находящийся в поле и подносящий к глазам оптический прибор — распознать удаленный объект. А вовсе не любоваться им или увидеть его максимально крупно. Поэтому обычное увеличение (magnification) биноклей, предназначенных для полевых наблюдений, — 6-8-кратное. Иногда возникает необходимость в более сильном увеличении. Но при этом нужно учитывать, что 8-10-кратное увеличение — практический предел, после которого наблюдение с руки становится почти невозможным из-за дрожания, значение которого пропорционально усилено оптикой при вдобавок уменьшенном поле зрения. Бинокли с сильным увеличением (15-20 кратные) проявляют свои положительные стороны при наблюдении со штатива. Для этого выпускаются специальные переходники-адаптеры, позволяющие укрепить бинокль на штативе. Кроме того, вес и габариты мощного бинокля весьма значительны, и для длительного ношения они мало подходят.
2.1 Постоянная и переменная кратность увеличения
Существуют и бинокли переменной кратности (zoom). В них степень увеличения может плавно меняться, как в зуммированных объективах фото- и видеокамер. Устройство таких биноклей, естественно, сложнее обычных. Бинокль, приближая наблюдаемые объекты, не отнимает у зрения его свойства стереоскопичности. В этом заключается преимущество бинокля перед подзорными трубами и монокулярами. Стереоскопическое зрение позволяет различать перспективное расположение наблюдаемых предметов, их взаимное удаление, видеть предметы объемно. Характеристики кратности бинокля всегда фигурируют в названии модели и, как правило, обозначены непосредственно на корпусе прибора, например Delta Optical Sport 10×25 или Delta Optical Sport 8-24×25 ZOOM . Ключевыми здесь являются обозначения 10×25 и 8—24×25. Перед символом «х» указывается кратность увеличения бинокля. Если цифра одна, — бинокль постоянной кратности увеличения, например, 10, а если цифр две, — бинокль переменной кратности увеличения, в нашем примере — от 8 до 24. Кстати, если в названии модели есть слово ZOOM, речь идет о приборе переменной кратности увеличения. После символа «х» указывается диаметр линз объективов бинокля в миллиметрах.
3. 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.
Диаметр линз объективов определяет способность бинокля к светопропусканию, то есть, насколько ярким будет наблюдаемое Вами изображение. Особенно важным этот параметр становится при наблюдении в сумерках, когда невооруженным глазом наблюдаемый сюжет не разглядеть из-за того, что очень далеко, а в бинокль может быть ничего не видно из-за того, что очень темно! Чем больше диаметр передней линзы объектива, тем больше падающего на ее поверхность света она соберет, тем ярче будет изображение, которое мы видим в окуляр. Таким образом, из двух биноклей 8×20 и 8×40 для сумеречного наблюдения больше подходит 8×40. Зато 8×20 намного компактнее.
4. Диаметр выходного зрачка
Бинокли относятся к оптическим приборам, построенным по законам геометрической оптики, и такие их характеристики, как диаметр передней линзы объектива и кратность увеличения жестко связаны между собой. Так возникает еще одна характеристика — диаметр выходного зрачка: частное от деления диаметра передней линзы объектива на кратность увеличения. Для бинокля 8×20 диаметр выходного зрачка составит 2,5 мм, а для бинокля 8×40 — 5 мм. Эта характеристика бинокля тесно взаимосвязана с возможностями нашего зрения, а именно с возможностью нашего зрачка сужаться и расширяться в зависимости от условий освещения. Зрачок молодого, здорового человека в состоянии расшириться до 7 мм. С возрастом эта способность теряется, и наш зрачок расширяется примерно до 4 мм. Исходя из сказанного, если диаметр выходного зрачка бинокля составляет 2,5 мм, то при дневном наблюдении, когда наш зрачок сужен, этого значения вполне достаточно, но в сумерках, когда наш зрачок расширен, желательно, чтобы диаметр выходного зрачка соответствовал диаметру нашего. Если он меньше, мы потеряем в яркости наблюдаемого изображения, если больше — оптика будет работать зря, так как мы все равно не в состоянии воспринять избыток светового потока, не умещающийся в наш зрачок.
Таким образом, выходной зрачок – это 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.
Диаметр выходного зрачка (exit pupil) — важная характеристика бинокля. Диаметр выходного зрачка не следует путать с диаметром самого окуляра. Выходной зрачок — это то белое пятно, которое отражается на листе бумаги, когда мы его подносим к окуляру направленного на свет бинокля, в пределах рабочего отрезка. Рабочий отрезок — расстояние от окуляра, на удалении которого глаз видит четкое изображение. Рабочий отрезок относительно велик в оптических прицелах, где необходимо учитывать силу отдачи и движение оружия назад. Бинокли рассчитаны на непосредственное приближение глаз к окулярам и длина рабочего отрезка невелика и составляет в среднем 10-15 мм, иногда доходя до 18-20 мм. В последнем случае удаление выходного зрачка позволяет пользоваться биноклем в очках (в военных биноклях — также и через стекла противогаза). Для того, чтобы определить диаметр выходного зрачка не непосредственным измерением светового пятна, а расчетом, достаточно диаметр объектива, который всегда указывается на самом приборе числом после знака Х — 8 Х 40 — разделить на увеличение. В данном случае, это 5 мм.
5. Светопропускание бинокля
На способность бинокля к светопропусканию неизбежно влияют потери света при его прохождении через стекла линз и, особенно, при прохождении через барьер «стекло-воздух», так как в этом случае происходит дополнительное рассеяние света. Улучшить характеристики бинокля с точки зрения светопропускания можно за счет повышения оптического качества стекла линз, за счет сокращения количества барьеров «стекло-воздух» и за счет применения специальных покрытий поверхности линз, именуемых просветлением. В хороших биноклях, помимо использования высококачественных линз, оптические узлы (объектив, окуляр) собраны в моноблоки, в которых линзы склеены между собой специальными клеями для устранения их контакта с воздухом. Если поверхность линзы все же соприкасается с воздухом, на нее наносится многослойное покрытие (просветление), оптические свойства которого сводят к минимуму нежелательное рассеяние света. Коэффициент пропускания света (Light transmission, Transmittance) — отношение количества света, который выходит из оптической системы, к количеству входного света. Если линзы оптического прибора не имеют просветляющего покрытия, эта величина может составлять меньше 50 процентов, поскольку каждая касательная с воздухом поверхность линзы отражает приблизительно 5 процентов света. Качественный оптический прибор, как правило, содержит 10–12 линз. Увеличить коэффициент пропускания позволяет просветляющее покрытие. Наилучшие сегодня оптические приборы имеют коэффициент пропускания в 97 процентов.
Бинокли, которые специально адаптированы для сумеречного наблюдения, имеют покрытие линз, отражающее лучи той части спектра, которую наш глаз в сумерках не воспринимает (или воспринимает плохо), но пропускающее лучи, хорошо воспринимаемые нами. Известно, что наш глаз в сумерках лучше всего воспринимает желто-зеленую часть спектра. Покрытие линз хорошего бинокля пропускает лучи из этого диапазона и отражает лучи из красной и синей областей спектра, поэтому линзы таких биноклей имеют характерный красно-синий или фиолетовый отблеск.
6. Светосила
В зависимости от угла зрения и кратности оптического прибора находится его светосила (relative brightness). Светосила определяет величину яркости изображения, получаемого на сетчатке глаза при наблюдении в оптический прибор (в нашем случае — в бинокль). Светосила определяется отношением яркости изображения предмета на сетчатке глаза при наблюдении в оптический прибор к яркости изображения того же предмета на сетчатке глаза при наблюдении невооруженным глазом. Светосила прибора прямо пропорциональна диаметру его выходного зрачка. Однако определять величину светосилы по приведенному выше отношению достаточно трудно. Поэтому на практике светосила обозначается отвлеченным числом — квадратом диаметра выходного зрачка. Для бинокля 6х30 выходной зрачок будет равен 5 мм, а светосила, соответственно, 25. Как известно, при прохождении световых лучей через оптическую систему происходят потери поглощения и отражения, и яркость изображения уменьшается. Потому при наблюдении в оптический прибор мы видим предметы менее освещенными, чем они есть в действительности. Чем более сложный оптический прибор, тем эти потери больше.
Чтобы не было дополнительных потерь в освещенности изображения, нужно, чтобы во время работы диаметр выходного зрачка бинокля не был меньше диаметра зрачка глаза. Величина зрачка глаза человека меняется в зависимости от освещенности. Практика показывает, что диаметр зрачка человека бывает от 2,5-3 мм на ярком свету, до 7-8 мм в сумерках и темноте.
Светосила, кратность и поле зрения бинокля (вообще любой оптической системы) находятся в тесной взаимосвязи. Нельзя изменить один из этих параметров, не изменив других. При прочих равных условиях повышение кратности повлечет за собой уменьшение поля зрения. Увеличение выходного зрачка при данном объективе увеличит светосилу, но уменьшит кратность.
7. Ширина поля зрения
Также в технических характеристиках встречается такой параметр: ширина поля зрения , выражаемая в угловых или линейных величинах. Например, ширина поля зрения некоего бинокля 16×40 составляет 3° или 105 м на 1000 м. Это означает, что наблюдаемое в данный бинокль пространство расширяется по мере удаления от наблюдателя, и на расстоянии 1000 м ширина видимого в бинокль участка местности составит 105 м. Другими словами: если построить равносторонний треугольник, угол при вершине которого равен 3° (там и находится наблюдатель), а высота которого равна 1000 м, то ширина основания такого треугольника составит 105 м. С помощью геометрии можно перевести угловую ширину поля зрения в линейную. Вобщем, достаточно иметь в виду, что чем шире поле зрения Вашего бинокля, тем больше ценной информации Вы сможете получить и тем меньше времени займет поиск объекта, который вы «засекли» невооруженным глазом. Также следует помнить, что чем выше кратность увеличения бинокля, тем уже поле зрения.
Под полем зрения (field of view) бинокля понимают угол, образованный двумя воображаемыми линиями, проведенными из центра объектива оптического прибора к крайним точкам пространства, границы которого видны при наблюдении в прибор. Однако это истинное поле зрения (real field of view) . Различают истинное и окулярное (apparent field of view) поле зрения. В отличие от истинного, окулярное поле зрения — это угол, образованный линиями, соединяющими зрачок глаза с крайними точками изображения, построенного оптической системой в приборе. Соответственно, окулярное поле зрения больше истинного пропорционально увеличению прибора. Иногда указывают обе эти характеристики. Если поле зрения (истинное) 6-кратного бинокля — 100, то окулярное поле зрения — 600. Часто поле зрения обозначается не градусным углом, а шириной просматриваемого отрезка на определенной дальности. Эти величины легко переводятся одна в другую.
8. Система фокусировки
И наконец, необходимо упомянуть различные системы фокусировки, ведь зрение у всех людей разное, а требуется добиться максимально резкой «картинки». Большинство компактных биноклей (с крышеобразной призмой) снабжено системой центральной фокусировки: на одном из окуляров имеется кольцо диоптрийной коррекции, с помощью которого Вы адаптируете бинокль к особенностям одного своего глаза, зажмурив при этом другой, а затем добиваетесь резкого видения оставшимся глазом с помощью барабана центральной фокусировки. В результате наблюдаемая затем обоими глазами «картинка» будет резкой, если разница в «оптических характеристиках» между Вашими глазами не слишком велика. В биноклях с призмой Порро чаще применяется раздельная фокусировка окуляров, позволяющая тонко настроить каждую «половинку» бинокля с учетом особенностей Вашего зрения. Хороший бинокль также отличается от посредственного большой глубиной резко изображаемого пространства. Например, в хороший бинокль объект, находящийся на расстоянии 20 м от Вас и объект, удаленный на 300 м, будут видны одинаково резко. Кроме того, бинокль характеризуется таким параметром, как минимальное фокусируемое расстояние. Так, через 16-кратный бинокль можно резко наблюдать объекты, расположенные не ближе, чем, допустим, 15 м. Чем меньше значение минимального фокусируемого расстояния, тем комфортнее наблюдение.
Таким образом, фокусировка окуляров бинокля может быть центральной либо раздельной. В первом случае общий для двух окуляров маховичок расположен у шарнирного соединения труб, во втором случае настройка производится раздельно непосредственным вращением диоптрийного кольца каждого окуляра. Раздельная фокусировка больше характерна для военных биноклей, т.к. конструкция при этом становится проще и прочнее.
9. Пластичность
Бинокулярным приборам, к которым относится бинокль, присуще свойство пластичности . Пластичность — это общее свойство бинокулярного зрения, создающее ощущение глубины пространства и рельефа местности. Пластичность зависит от дальности наблюдения и от расстояния между зрачками — базы. Сходясь на наблюдаемом предмете, оптические оси глаз (при наблюдении невооруженным глазом) образуют параллактический угол. Чем дальше расположен предмет, тем меньше этот угол, и на определенной дальности параллактический угол становится настолько мал, что все предметы станут казаться нам расположенными в одной плоскости. Пропорционально кратности бинокулярного прибора увеличивается и дальность восприятия объемного изображения, т.е. пластичность нашего зрения.
Такие приборы, как стереотруба и бинокль с оборачивающей системой призм Порро, у которых расстояние между объективами больше расстояния между окулярами, дополнительно увеличивают пластичность зрения пропорционально увеличению базы. Если в стереотрубе расстояние между объективами в десять раз больше расстояния между зрачками, то в бинокле — приблизительно в два раза. Отношение расстояния между объективами к расстоянию между глазами наблюдателя называется удельной пластичностью прибора. Полная пластичность прибора равна удельной пластичности, умноженной на увеличение. Например, удельная пластичность шестикратного бинокля с призмами Порро — 2, полная 12.
10.Прочность, влагонепроницаемость и запотевание линз изнутри
Теперь поговорим об эксплуатационных характеристиках биноклей. Бинокль должен обладать достаточной механической прочностью, то есть выдерживать сотрясения, удары, падения, которые весьма вероятны в жестких условиях экстремальных путешествий. Корпус бинокля, к тому же, должен быть удобным, чтобы Вы могли надежно удерживать его, и не должен выскальзывать из рук даже под проливным дождем. Особая статья — влагонепроницаемость корпуса и склонность линз к запотеванию изнутри. Отдельно следует рассматривать те бинокли, корпус которых 100% водонепроницаемый (waterproof). А чтобы линзы при перепадах температуры и атмосферной влажности не запотевали изнутри, корпус бинокля заполняется азотом в условиях вакуума. Заполнение корпуса бинокля азотом (Nitrogen-filled) свидетельствует о его высоком классе, что, правда, неизбежно сказывается на цене.
1. Какая кратность увеличения мне нужна?
2. Бинокль какого размера мне нужен?
3. Что такое поле зрения в бинокле?
4. Сколько нужно потратить на бинокль?
5. Как оптическое стекло влияет на качество изображения?
6. На что влияет светопередача и оптическое покрытие линз?
Подробнее >>
1. Существует множество биноклей, которые созданы для удовлетворения самых специфических запросов пользователей. Поэтому попробуйте очертить сферу наиболее частого использования бинокля.
2. Бинокли с Roof-призмами имеют прямой дизайн, более компактные, чем Porro модели и имеют более натуральную передачу цветовой гамы. Однако, конструкция Porro-призм может давать более объемное изображение.
Как правильно выбрать хороший бинокль для наблюдения
Правильный выбор бинокля – это весьма нелегкая задача. Для того чтобы в будущем покупка бинокля не превратилась в неприятную ошибку, необходимо отнестись вдумчиво к вопросу его выбора.
Поэтому перед тем как идти в магазин, следует ознакомиться с основными видами и характеристиками биноклей.
Дальнейшие советы профессионалов подскажут как выбрать бинокль, который будет удовлетворять вашим запросам.
Выбирая бинокль, следует определиться с целью его использования. Т.к. именно от этого будет зависеть выбор.
Сейчас на рынке существует огромное многообразие биноклей для различных видов деятельности:
- туристические,
- детские,
- охотничьи,
- театральные,
- астрономические,
- морские,
- для наблюдения за природой,
- общие.
Бинокль для туризма
Стандартное увеличение для туристического бинокля – 10 – 15 крат, а оптимальный диаметр объектива 42 – 50 мм.
Корпус должен быть легкий и компактный, хорошо если он будет обрезиненный. С помощью туристического бинокля можно вести наблюдение в любое время суток.
Детские бинокли выбираются в зависимости от возраста. Для маленьких детей 6 – 9 лет рекомендуем выбирать с маркировкой FF, у них фокус уже выставлен и не требуется больше дополнительных настроек.
Для детей более старшего возраста уже подойдут бинокли с фокусировкой, они смогут настроить её самостоятельно. Он должен быть компактным и легким. Размер объектива рекомендуется – 30-35 мм.
Бинокль для охоты
Они используются на охоте для наблюдения за будущей добычей. Охотничьи бинокли должны быть малогабаритными, с высокой светосилой.
Хорошо если они будут оснащены дополнительными функциями:
- стабилизатор изображения,
- дальномер,
- высотомер,
- компас,
- термометр.
Данные модели должны быть достаточно прочными охота это непросто прогулка по парку, корпус желательно прорезиненный, а линзы стеклянные. Увеличение 4 – 8 крат, диаметр объектива 25 — 40 мм.
Стоит обратить внимание на выбор профессионалов это бинокли для охоты от Olympus серии Pathfinder.
Театральный бинокль
Они дают прямое изображение, легкие, с высокой светосилой. Размер объектива – до 30 мм, увеличение 2-5 крат.
Астрономические бинокли с большим увеличением
Для любителей астрономии альтернативой телескопу будет астрономический бинокль. Они просты в использовании, функциональны и дешевле телескопа.
Здесь необходим большой диаметр объектива – 110 мм, а кратность увеличения 10 – 30.
Морские или тактические бинокли
Это бинокли военного назначения с особыми требованиями, которые могут использоваться и для рыбалки.
Они должны справляться со своей работой в любых погодных условиях, поэтому имеют влагоустойчивый и прорезиненный корпус с максимальной защитой от тумана, влаги и пыли.
Водонепроницаемость до 5 метров, встроенный дальномер и компас, а также азотное заполнение. Этим характеристикам подходят морские бинокли Olympus серии Magellan.
Бинокль для природы
Они могут иметь как высокую кратность увеличения, так и малую с компактным объективом. Здесь всё зависит от ваших предпочтений при наблюдении за живой природой.
Это самый распространенный вид биноклей. Они универсальны и могут подойти для многих целей, имеют средние характеристики: вес, размер, цена.
Степень увеличения – до 16 крат, диаметр объектива 35 – 52 мм.
Увеличение и диаметр объектива
Бинокли обозначаются двумя цифрами, например, 8×42 или 20×60. Первая цифра говорит о том, во сколько раз он увеличивает изображение.
Существует несколько категорий в зависимости от степени увеличения:
- Небольшого увеличения (от 3 до 5 раз);
- Среднего увеличения (от 6 до 10 раз);
- С большим увеличением (от 10 до 30 раз).
Перед тем как выбрать бинокль по кратности стоит сначала определиться для чего он вам нужен. В лесу или в другом месте со множеством видимых препятствий (в виде деревьев, кустов, построек и др.) вам ненужен бинокль с большим увеличением, да и при увеличении в 15 крат и более будет ощущаться сильная дрожь.
Вторая цифра указывает на диаметр объектива, который измеряется в мм и определяет светосилу. Чем больше диаметр объектива тем изображение лучше и светлее.
Если поделить второе число на первое, то выйдет значение выходного зрачка — размер передаваемого изображения в окуляре. Для наблюдения в вечернее время желательно иметь значение выходного зрачка 6 мм, а при дневном свете 3 мм.
Материал линз
Линзы, выполненные из стекла дают лучшее качество, чем из пластика.
Покупка бинокля с линзами из пластика будет рациональной в том случае, если вы планируете, например, лазить по горам. В этом случае такие линзы могут оказаться более долговечными, чем стеклянные.
Окуляры линз предназначены для того, чтобы интервал между линзами и зрачками был удобным. Этот промежуток должен быть не меньше 5 мм и не больше 20 мм.
Но в том случае, если вы носите очки, то этот интервал должен превышать указанную норму, т.к. очки находятся на некоторой дистанции от глаз.
Большая часть биноклей оснащена резиновыми накладками около окуляров. Поэтому осуществляя выбор обращайте внимание на удобство при их размещении на глазах.
Угол зрения
Эта особенность обуславливает видение территории на 1000 м от объектива.
Например, если в характеристике бинокля обозначено, что ширина поля зрения равняется 120, то это значит, что на расстоянии 1000 м от рассматриваемой территории, вы будете видеть местность шириной в 120 м.
Существует несколько способов настройки фокуса в биноклях:
Зачастую применяется центральная система настройки фокуса и диоптрий. Это позволяет настроить резкость для вашего более сильного глаза.
Раздельная система фокусировки наиболее характерна для военных и водонепроницаемых биноклей.
Известно два вида призм – porro и roof. У биноклей с призмой roof объективы и окуляры находятся на параллельных прямых. Это дает возможным сделать бинокль меньшим по размеру, но от этого чаще всего портится качество изображения.
У биноклей с призмой porro расстояние между объективами больше, чем между окулярами. Они дают более объемное, реалистичное изображение, и дешевле аналогов с roof призмой.
Качество корпуса зависит от различных параметров:
- Противоударный показатель. Этот показатель зависит от того, насколько обрезинен корпус. Это позволяет ему прочно держаться в ваших руках и защищает от повреждений во время падений.
- Влагоустойчивость и водонепроницаемость. Влагоустойчивость защищает бинокль при попадании на него брызг воды. А водонепроницаемость – при погружении в воду на глубину до 5 метров.
- Защита от запотевания. Содержание внутри бинокля сухого азота способствует защите от запотевания линз при большой смене температур.
Бинокль чтобы смотреть из окна
Многие спрашивают какой бинокль выбрать для наблюдения из окна, не важно с какой целью: наблюдение за улицей, стадион рядом (можно посмотреть матч, не выходя из дома) или следить за соседями напротив.
Для наблюдения за проходящим на стадионе футбольным матчем нужен бинокль с широким углом зрения, чтобы не терять игроков из виду, для соседских окон эта характеристика неважна.
Диаметр объектива должен быть в 3-5 раз выше кратности (например: 10х30 подойдёт, а 7х70 нет).
Главный показатель это кратность, зависит от расстояния на котором находится объект для наблюдения. Оптимальным будет увеличение в 20-30 раз.
При наблюдении из окна есть несколько особенностей, незнание которых может создать проблемы.
- Невозможность навести на резкость. Некоторые оконные стекла создают проблемы с наведением на резкость, поэтому лучшим решением будет открывание окна при наблюдении.
- При кратности больше 10 будет сильно дёргаться картинка, поэтому необходим штатив или какая-то подставка.
- Оптика биноклей сильно бликует и объект наблюдения может легко определить слежку за собой.
Для наблюдения из дома лучшим вариантом будет монокуляр на штативе с увеличением от 20 крат. Например: зрительная труба Carl Zeiss Victory DiaScope 20-75×85 кратность у неё изменяемая от 20 до 75.
Не стоит экономить на качестве бинокля, так как кроме плохого изображения, при длительном его использовании вы можете получить проблемы с глазами, не забывайте это оптический прибор.
Обратите внимание на знаменитых производителей. Так бинокли Olympus очень качественные с гарантией в 25 лет, правда, и стоимость их не самая маленькая.
Когда ваш выбор остановится на нескольких моделях, то проведите сравнительный тест на качество изображения с расстояния 80 – 100 метров, удобства при держании его в руках и др.
Таким образом, к выбору бинокля необходимо отнестись со всей серьезностью. Следование вышеприведенным советам позволит вам не допустить ошибок при его выборе.
Видео как выбрать бинокль:
У вас возникли вопросы, жалобы или вы хотите оставить свой позитивный отзыв, вы можете это сделать ниже! Оставляйте свои отзывы и предложения в комментариях!
Нам будет очень приятно, если вы найдёте время и повод поделиться своим мнением!
Поле зрения, выходной зрачок, сумеречное число — Объяснение терминологии оптики
В процессе выбора нового прицела легко запутаться и не понять всю техническую составляющую оптического прибора. Если вы хотите лучше понимать и сравнивать ваш выбор с аналогами — не только по размеру, весу и цене, то лучше изучить характеристики устройства. Как раз под этот случай компания Swarovski Optik в своем блоге выпустила руководство по технической составляющей прицелов и их характеристик. Вот несколько важных терминов, объясненных общедоступным языком:
Диаметр линз объектива определяет размер входного светового потока в оптическую систему. Чем больше линзы объектива, тем больше в прибор попадает света. Однако размер линз не определяет размер поля зрения.
Диаметр выходного зрачка определяется за счет диаметра линз объектива и увеличения прибора. Если вы посмотрите на окуляр с расстояния 30 см. выходной зрачок будет виден как яркий диск.
для расчета диаметра выходного зрачка нужно поделить диаметр линз объектива на увеличение (в числовом значении)
чем больше выходной зрачок тем больше света поступает на глаз*
Поле зрения это размер мнимого изображения (круглой картинки) которое вы видите, если будете смотреть через оптический прибор. В случае с оптическими прицелами для оружия, оно чаще всего указывается на дистанции 100 метров или 100 ярдов. К примеру, может быть указано 42,5 м. на 100 м. или 127,5″ дюймов @ на 100 yrd ярдов. Как альтернативная величина, поле зрения может выражаться в градусах прим. 6.6°.
Заметка: Технически видимое изображение поля зрения зависит от увеличения. Чем выше кратность, тем меньше поле зрения .
Фактор сумерек описывает производительность оптической системы в условиях слабой освещенности. Заявление » чем выше сумеречное число, тем лучше пригодность оптики для сумерек » правдиво лишь в том случае если выходной зрачок больше или по крайней мере такой же большой как человеческий глаз. Зрачок человека может быть открыт на прим.8 мм. Чем мы становимся старше, тем меньше наши глаза «пластичны» в настройке к свету, что определяет нашу возможность видеть в сумерках или ночью. *Поэтому выходной зрачок не всегда может быть полностью использован.
Для вычисления сумрачного числа есть формула: корень из ( кратности (увеличения) умноженной (Х) на диаметр линз объектива )
Заметка: Зрительные трубы могут иметь очень высокие показатели сумеречного числа из-за большого увеличения и диаметров линз объектива. Но при использовании на высоких кратностях их малый выходной зрачок может помешать их эффективному использованию в сумерках
Основные термины и технические характеристики, общие для биноклей, монокуляров и зрительных труб
| | Бинокли, монокуляры и зрительные трубы относятся к оптическим наблюдательным прибо-рам, предназначенным для наблюдения удаленных предметов в увеличенном виде. | |||||
| Любой наблюдательный прибор (бинокль, монокуляр, зрительная труба) в своем составе содержит объектив, оборачивающую систему и окуляр с наглазником. Окуляр — оптическая система, применяемая для наблюдения глазом изображения, образованного объективом и оборачивающей системой. Окуляры приходится делать сложными, склеенными из нескольких линз для того, чтобы иметь возможность исправить все искажения изображения. В биноклях применяются трех, пяти и семи линзовые окуляры. Естественно, чем больше линз, тем больше возможностей устранить искажения качества изображения при большем угле поля зрения, поэтому наиболее дорогостоящие и качественные бинокли с хорошим полем зрения при заданной кратности имеют пяти и семи линзовые окуляры. Объектив — часть оптической системы, формирующая изображение удаленного объекта. Объектив, в котором для формирования изображения применяются линзы относят к линзовым, если применяются зеркала — к зеркальным, а если применяются линзы и зеркала — к зеркально-линзовым. В биноклях, монокулярах и зрительных трубах ведущими производителями используются линзовые объективы. Зеркальные и зеркально-линзовые объективы находят применение, как правило, в астрономических телескопах с большим увеличением. Оборачивающая система — оптическая система, предназначенная для перевертывания изображения, даваемого объективом. Оборачивающую систему, состоящую из группы призм, применяемых для укорачивания механической длины оптической системы, называют призменной оборачивающей системой. Оборачивающую систему, состоящую из группы линз, которая оборачивает изображение, перенося его из одной плоскости в другую, называют линзовой оборачивающей системой. Известны несколько призменных оборачивающих систем, которые наиболее широко применяются в наблюдательных приборах — это классическая оптическая система Порро (Porro prism) 1 рода, а также призменные системы с «крышей» (Roof prism) Шмидта–Пехана и Аббе. Призменная система Порро (Porro prism) 1 рода состоит из двух прямоугольных призм, расположенных под прямым углом относительно друг друга. При этом оптические оси объектива и окуляра сдвигаются относительно друг друга. Схема (рис. 2)
Призменные оборачивающие системы «с крышей» (Roof prism) Шмидта – Пехана и Аббе обеспечивают соосность оптических осей объективов и окуляров наблюдательных приборов (рис. 3). Тем самым достигается большая компактность биноклей, соответственно, меньшие веса и габариты. Однако, технологическая сложность изготовления призм с крышей приводит, как правило, к удорожанию бинокля. Из российских производителей сложной технологией изготовления биноклей с призменной оборачивающей системой Шмидта – Пехана обладает лишь «Казанский оптико-механический завод». Бинокли, монокуляры и зрительные трубы относятся к одному классу оптических приборов и имеют общие технические характеристики (увеличение Г, диаметр входного зрачка D, диаметр выходного зрачка D’, удаление выходного зрачка от последней поверхности окуляра l, поле зрения в пространстве предметов 2ω, предел разрешения ε, коэффициент пропускания), а также специфические, характерные только для биноклей и бинокулярных зрительных труб (пластика, параллельность, разность углов наклона изображений и разность увеличений оптических каналов), которые, в основном, определяют потребительские свойства наблюдательных приборов. Теперь опишем эти оптические характеристики наблюдательных приборов, их взаимосвязь и влияние друг на друга и на выбор бинокля при покупке. Увеличение (кратность) ( Г ) — отношение углового размера изображения малого предмета, видимого через наблюдательный прибор, к угловому размеру самого предмета, видимого невооруженным глазом. Эта характеристика показывает, во сколько раз увеличивается видимый невооруженным глазом размер удаленного предмета при рассмотрении его через наблюдательный прибор. Другими словами, при наблюдении через наблюдательный прибор с десятикратным увеличением (10 крат), предмет на расстоянии 1000 метров будет виден таким, как его видит человек невооруженным глазом на расстоянии 100 метров. Отсюда расхожее выражение, что бинокли «приближают» наблюдаемые предметы. Для биноклей, монокуляров этот параметр может быть в пределах от 2 до 30 крат, причем при значениях:
Для зрительных труб этот параметр может достигать 60 крат. Следует отметить, что на рынке встречаются трубы с увеличением до 100 крат. Увеличение (кратность) в обязательном порядке указывается на приборе и в сопроводительной документации (паспортах, этикетках). Российский рынок предлагает покупателю бинокли самых различных увеличений от 2,5 крат до 30 крат с дискретностью 2,5х, 4х, 6х, 7х, 8х, 10х, 12х, 15х, 16х, 20х и даже 30х. Выбор кратности бинокля зависит от того, в каких условиях (на пересеченной местности, в лесах, горах, степи, тундре, на воде или в небе) и какую практическую задачу хочет решить потребитель — насколько мелкие детали объектов наблюдения и на каком предельном расстоянии рассмотреть их. Но следует обязательно учитывать, что увеличение бинокля более 10-12 крат серьезно осложнит наблюдение с рук, особенно длительное, из-за их дрожания, так называемого тремора рук. Тремор рук вызывает смаз (сдвиг) изображения и Вы не получите качественного и резкого изображения наблюдаемой картины из-за инерционности зрения. Действительно, попробуйте перед глазами подвигать лист с текстом, при определенной скорости движения Вы не сможете его прочитать из-за его смазывания. Так вот бинокль увеличивает скорость этого смаза пропорционально его кратности. Амплитуда дрожания (тремора) рук такова, что в биноклях среднего увеличения до 10х, она на качестве изображения практически не сказывается, а при больших увеличениях требует наблюдения с упоров или установку бинокля на штатив (треногу) для получения четкой и резкой картины наблюдения, либо введения устройства стабилизации изображения. Выбор неоправданно большого увеличения бинокля, если это не обусловлено потребительской необходимостью, к тому же уменьшает светосилу бинокля, то есть возможность наблюдать в сумерках и даже ночью. Для сохранения светосилы бинокля их производители вынуждены увеличивать диаметр входного зрачка (светового диаметра объектива), а это увеличение габаритов и веса. Таким образом, только по увеличению выбирать бинокль задача некорректная, необходимо учитывать и другие характеристики бинокля, совокупность которых, по крайней мере, не ухудшала бы возможности глаз человека, а, наоборот, улучшала. Всякий оптический наблюдательный прибор имеет входное отверстие (апертуру) в пространстве предметов, которое ограничивает пучки световых лучей, исходящих от отдельных точек наблюдаемого предмета. По аналогии со зрачком человеческого глаза, также ограничивающим входящие в глаз пучки световых лучей, входное отверстие называется входным зрачком оптического прибора. В подавляющем большинстве наблюдательных приборов входным зрачком служит передняя линза объектива, а точнее ее наружная оправа, так как именно она ограничивает световые пучки, входящие в прибор. После того, как мы определили понятие входного зрачка наблюдательного прибора, можно говорить о важнейшей характеристике прибора — диаметре входного зрачка D (диаметре передней линзы объектива, точнее диаметре ее оправы), измеренном в миллиметрах. Это диаметр наибольшего параллельного оптической оси пучка лучей, проходящего через наблюдательный прибор. Отдельные производители (не отечественные) называют этот параметр световым диаметром объектива. Диаметр входного зрачка D (диаметр передней линзы объектива или световой диаметр объектива) в значительной мере определяет многие характеристики бинокля, в частности, количество света попадающего в глаз наблюдателя (светосила), величину полезного увеличения, вес и габариты прибора. В то же время от диаметра входного зрачка практически не зависит поле зрения наблюдательного прибора, которое в основном определяется техническими характеристиками окуляра. Диаметр входного зрачка (диаметр входной линзы объектива или световой диаметр объектива) в миллиметрах обязательно указывается в обозначении наблюдательного прибора и в сопроводительной документации (паспорта, этикетки). Еще одна очень важная оптическая характеристика наблюдательного прибора – это выходной зрачок прибора. Все лучи, исходящие от отдельных точек наблюдаемых объектов и заполняющих входной зрачок прибора, после прохождения через оптическую систему формируют изображение объекта на некотором удалении от последней оптической поверхности окуляра. Фактически, это изображение входного зрачка, называемое в оптике выходным зрачком. Поскольку входной зрачок имеет круглую форму, то и его изображение должно иметь форму круга. Диаметр этого круга называют диаметром выходного зрачка D’. Диаметр выходного зрачка D’ определяют делением диаметра входного зрачка (объектива) D на величину увеличения (кратности) Г. Практически выходной зрачок Вы можете наблюдать, если держать наблюдательный прибор перед собой на расстоянии 25 – 30 сантиметров и смотреть на окуляр. В центре окуляра должен быть виден светлый круг. Поскольку передняя линза объектива круглой формы, то и ее изображение должно быть круглым. Всякие отклонения выходного зрачка от круглой формы обусловлены дефектами прибора, как правило, из-за некачественной сборки. Диаметр выходного зрачка характеризует светосилу наблюдательного прибора. В зависимости от величины диаметра выходного зрачка наблюдательные приборы подразделяются на следующие группы:
Наблюдательные приборы малой светосилы предназначены для использования в дневное время, а светосильные и высоко светосильные позволяют вести наблюдение в сумерках и даже лунной ночью. Это объясняется тем, что у человека диаметр зрачка глаза в зависимости от освещенности изменяется от 2 мм в яркий солнечный день до 8 мм в темноте. Отсюда следует, что сетчатка глаза полностью используется только при совпадении размеров выходного зрачка наблюдательного прибора и зрачка глаза наблюдателя. Диаметр выходного зрачка в обязательном порядке должен указываться в сопроводительной документации (паспортах, этикетках). Исходя из потребности покупателя, заключающейся в необходимости наблюдения за объектами не только днем, но и в сумерках и даже ночью, в частности на охоте, в первую очередь следует выбирать бинокль по диаметру выходного зрачка — это комплексная характеристика, которая связывает увеличение и диаметр входного зрачка (световой диаметр объектива). Есть еще одно замечательное свойство большого диаметра выходного зрачка бинокля — в такой бинокль гораздо комфортнее наблюдать с подвижного, качающегося или вибрирующего основания. Бинокли с диаметром выходного зрачка менее 2 мм уменьшают разрешающую способность глаз и практически делают невозможным наблюдение в сумерках. Однако, следует знать, что, большое значение диаметра выходного зрачка (светового диаметра) достигается либо увеличением диаметра объектива, следовательно габаритов и веса, либо уменьшением кратности биноклей. Кроме диаметра выходной зрачок наблюдательного прибора характеризуется удалением. Как мы уже говорили выше, все лучи, исходящие от отдельных точек наблюдаемых объектов и заполняющих входной зрачок прибора, после прохождения через оптическую систему формируют изображение объекта на некотором удалении от последней оптической поверхности окуляра – это расстояние в миллиметрах и называют Удалением выходного зрачка l или же если сформулировать по другому — расстояние от вершины последней линзы окуляра до выходного зрачка наблюдательного прибора, измеренное вдоль оптической оси в миллиметрах. Для того, чтобы увидеть в наблюдательный прибор четкое и полное изображение объекта, необходимо смотреть в окуляр именно с этого расстояния. Для облегчения совмещения зрачка глаза наблюдателя с выходным зрачком прибора используется наглазник, выполняющий также функцию защиты глаза наблюдателя. При небольшом удалении выходного зрачка (менее 12 мм) невозможно пользоваться наблюдательным прибором людям в очках, так как они не позволят приблизить глаз к выходному зрачку. Наблюдательными приборами с большим удалением выходного зрачка (более 15 мм) можно пользоваться, не снимая очков. На рисунке представлены исполнения приборов: А — с большим удалением выходного зрачка; В — с небольшим удалением выходного зрачка. Удаление выходного зрачка в миллиметрах обязательно указывается в сопроводительной документации на прибор (паспорт, руководство по эксплуатации, этикетка). Если Вы носите очки и не желаете снимать их при наблюдении, то Вам надо выбирать бинокли с большим (более 15 мм) удалением выходного зрачка. Все другие бинокли с небольшим и даже средним удалением выходного зрачка создадут Вам дискомфорт. Следующая важная оптическая характеристика наблюдательного прибора — это угловое или линейное поле зрения. Поле зрения 2ω — это область пространства видимая через наблюдательный прибор. Величину поля зрения наблюдательного прибора измеренную в угловой мере (градусах, угловых минутах) называют угловым полем зрения или углом поля зрения прибора. Наибольший линейный размер в метрах, который Вы можете видеть через наблюдательный прибор на расстоянии 1000 метров, называют линейным полем зрения прибора. Взаимная однозначная геометрическая зависимость этих характеристик представлена на рис. 5. Размеры поля зрения наблюдательных приборов определяются конструктивными параметрами окуляра и в меньшей степени зависят от параметров объектива, в том числе от его диаметра. Есть одна безусловная закономерность — чем больше увеличение (кратность) прибора, тем меньше поле зрения. Значение поля зрения в угловой или линейной мере также должны быть указаны как на приборе, так и в сопроводительной документации (паспортах, этикетках). Иногда приводятся оба значения. В современных биноклях одного и того же увеличения их значения примерно одинаковы. Однако, есть, так называемые широкоугольные бинокли, в которых за счет усложнения схемы и конструкции окуляра, следовательно, удорожания бинокля, достигается некоторое увеличение угла поля зрения. Например, бинокль Салаватского оптико-механического завода БПЦ 8х40 имеет поле зрения 7,5 градусов, а в широкоугольном бинокле БПШЦ 8х40 Загорского оптико-механического завода угол поля зрения имеет значение 9,5 градусов. Естественно, наблюдая в широкоугольный бинокль, у которого поле зрения на 2 градуса больше, Вы охватываете большее пространство, но при выборе бинокля учитывайте, сколько это Вам будет стоить. К тому же, как правило, в широкоугольных биноклях растут искажения по краям поля зрения. Особое место в ряду наблюдательных приборов занимают панкратические бинокли с плавным и непрерывным изменением увеличения в заданных пределах. Фактически они заменяют собой несколько биноклей, тем самым снимают ряд противоречий, присущих каждому в отдельности. Например, при малых увеличениях они имеют большое поле зрения и диаметр выходного зрачка, с ростом увеличения, естественно, поле зрения и диаметр выходного зрачка уменьшаются. Поэтому поиск объектов наблюдения можно проводить при малом увеличении и большом поле зрения, а детали рассматривать при большем увеличении. Если же в сумерках при большом увеличении плохо видно объекты, то можно, уменьшив увеличение, продолжить наблюдение. Конструкция этих биноклей существенно сложней, поэтому и стоят они дороже. Важнейшая характеристика для определения качества бинокля – это Предел разрешения (разрешающей способности) e — наименьшее угловое расстояние между двумя точками (или штрихами) бесконечно удаленного объекта, которые еще видимы раздельно и не сливаются друг с другом. Разрешение (разрешающая способность) — характеристика наблюдательного прибора, которая определяет его возможности различать мелкие детали и получать четкое и резкое изображение наблюдаемых объектов. Чем меньше значение угла в угловых секундах (или больше количество штрихов (линий) на 1 мм изображения), тем выше разрешающая способность наблюдательного прибора, следовательно, он даст более четкое и резкое изображение. Предел разрешения (разрешающей способности) по российским стандартам должен приводиться в сопроводительной документации (паспортах, руководствах по эксплуатации, этикетках) наблюдательных приборов. Измеряется он в угловых секундах или числом штрихов (линий), расположенных на 1 мм (штрих/мм, линий/мм). При выборе бинокля обязательно нужно обращать внимание на эту характеристику, а отсутствие значения предела разрешения в сопроводительной документации должно наводить на размышление. Чем меньше значение предела разрешения, тем лучше видны мелкие детали. Однако, имеется разумный предел уменьшения этой характеристики – это разрешение человеческого глаза (60 угловыхсекунд). Поэтому, при выборе бинокля, достаточно проверить , что приведенный в паспорте на бинокль предел разрешения на то, что он не ухудшает разрешающую способность глаз. Для этого :
Только при таких значениях разрешения приборы не будут уменьшать возможности глаза и будут соответствовать требования международных и европейских стандартов качества. С возможностями человеческого глаза связаны еще одна характеристика наблюдательных приборов — это интервал диоптрийной подвижки (пределы фокусировки) окуляра или фокусирующего устройства оптической системы. .Если глаз наблюдателя аметропический и его аметропия (близорукость или дальнозоркость) не исправлена очковой оптикой, то исправление этого недостатка в наблюдательных приборах осуществляется небольшим перемещением окуляра вдоль оптической оси или другого фокусирующего элемента оптической системы. Перефокусировкой прибора достигают также резкого изображения объектов, находящихся на конечном расстоянии. Максимально достижимая перефокусировка прибора определяет наименьшее расстояние до наблюдаемого объекта. Пределы фокусировки окуляра или фокусирующего устройства оптической системы наблюдательного прибора называют интервалом диоптрийной наводки. Для наблюдательных приборов интервал диоптрийной наводки установлен в пределах ± 5 диоптрий. Для бинокулярных наблюдательных приборов вводится дополнительная фокусировка правого окуляра в пределах ± 3 диоптрии для корректировки разницы аметропии левого и правого глаза наблюдателя. Способ фокусировки биноклей зависит от конструкции. В биноклях используются следующие механизмы фокусировок:
Центральное фокусирующее устройство путем поворота маховичка, расположенного на шарнирном механизме, обеспечивает синхронную подвижку обоих окуляров, тем самым, создавая удобство в наведении на резкость изображения объектов, особенно при наблюдении за движущимися объектами. Разница в аметропии глаз устраняется предварительным дополнительным поворотом (перемещением) правого окуляра. Раздельная фокусировка выполняется непосредственно вращением каждого из окуляров в отдельности и используется в основном в биноклях армейского образца, поскольку в них всегда устанавливается угломерная сетка и дополнительно требуется ее настройка на резкость. Внутренняя фокусировка применяется, как правило, в биноклях с призменной оборачивающей системой, содержащей «крышу», Шмидта-Пехана и Аббе путем подвижки одной из промежуточных линз каждого из оптических каналов бинокля (внутри корпуса бинокля – поэтому внутренняя). В смысле фокусировки дополнительных преимуществ потребителю она не дает, поскольку также осуществляется поворотом маховичка центральной фокусировки. При-менение ее в биноклях обусловлено конструктивными особенностями указанных биноклей, однако отсутствие у бинокля внешних подвижных деталей (окуляров) повышает надежность бинокля при случайных ударах. Еще одна полезная характеристика, которую следует учитывать при выборе наблюдательного прибора – это Коэффициент пропускания — отношение выходящего из оптической системы наблюдательного прибора светового потока к световому потоку, входящему в нее. Коэффициент пропускания характеризует потери света при прохождении через оптический прибор на отражение от преломляющих поверхностей. Для уменьшения потерь света в оптических приборах широко применяют просветление оптики. Просветление оптики заключается в нанесении на поверхности оптических элементов специальных тонких и прозрачных покрытий. Толщина слоя покрытий — порядка одной четверти длины волны света. Известно, что непросветленная оптическая линза, имея две преломляющие поверхности, соприкасающиеся с воздухом, отражает около 10 % света, входящего в нее. Однослойное покрытие преломляющих поверхностей линзы уменьшает потери света до 4 %. Многослойными покрытиями достигают уменьшения потерь света на отражение до 1 %. Проиллюстрируем сказанное:
Многослойное покрытие всех поверхностей оптических элементов позволяет получить более совершенные оптические приборы, отличающиеся большой светосилой и высоким качеством изображения. Кроме уменьшения потерь света покрытия оптических элементов могут наноситься с целью отсечения и не пропускания в глаз вредных для него излучений (ультрафиолетового и инфракрасного). В частности, рубиновое покрытие наносится на переднюю линзу объектива для отсечения вредного для глаз инфракрасного излучения. Кроме того, рубиновое покрытие может быть выполнено в виде любого рисунка (символики) — логотипа фирмы, эмблемы и т.п. по заказу покупателя (см. рис. 7). Причем рисунок будет виден только со стороны объектива в отраженном свете и абсолютно не виден при наблюдении через окуляр прибора. Дополнительно наблюдательные приборы могут комплектоваться сеткой для наведения на цель или для измерения углов и расстояния до цели, светофильтром для изменения спектрального состава или интенсивности оптического излучения, блендой на объективе для отсечки постороннего света. Модели с дальномерной сеткой предназначены для прямого измерения расстояния до наблюдаемого объекта, если известен один из линейных размеров объекта. Дальномерная сетка имеет две вертикальные шкалы. По левой шкале вы можете определить расстояние до объекта, если его линейный размер достигает 6 м (телеграфный столб) и более. По правой шкале вы можете определить расстояние до объекта, в случае когда его размеры соизмеримы с ростом человека – 1,75 м. Модели с угломерной сеткой более универсальны. По известным линейным габаритам объекта и определенному угловому размеру объекта вы просто измеряете расстояние до объекта. Например: L – известный размер объекта — 10 метров, n – отсчет по шкале сетки в — 70 делений, тогда дальность до объекта Д вычисляется как Д = L / n * 1000 = 10/70*1000 = 143 метра.Все рассмотренные нами выше характеристики относятся и к биноклям, и к монокулярам, и к зрительным трубам, а также к приборам ночного видения , теперь же остановимся на некоторых характерных только для биноклей оптических характеристиках. Поскольку бинокли содержат два шарнирно соединенных оптических канала, имеют в отличие от монокулярных наблюдательных приборов ряд специфических особенностей и характеристик. Благодаря тому, что призменная оборачивающая система параллельно сдвигает оптические оси объектива и окуляра, она может как увеличить эффект стереоскопического (объемного и глубинного) восприятия наблюдаемого пространства, так и уменьшить. Для количественной оценки этого эффекта введено понятие пластики. Пластика (Р) — численная величина, характеризующая возрастание (убывание) эффекта стереоскопического восприятия пространства при наблюдении в бинокль по сравнению с наблюдением невооруженным глазом и определяется по формуле где Г — увеличение бинокля, Р1 — удельная пластика, равная отношению расстояния между оптическими осями объектива к расстоянию между оптическими осями окуляров. Отсюда следует, что способность видеть объемно и оценивать расстояния до различных предметов на основании зрительного ощущения тем больше, чем больше увеличение бинокля и отношение расстояний между центрами объективов и окуляров. Будьте внимательны — в сети Интернет много подделок легендарной продукции «КОМЗ» / “KOMZ”. | ||||||
- http://piterhunt.ru/pages/nk-os/1/14.htm
- http://dphq.livejournal.com/573810.html
- http://binokli.com.ua/content/view/29/9/lang,russian/
- http://vybiraem-luchshee.ru/sport/29-vybor-binoklya.html
- http://maksim-guns.ru/articles/273083
- http://www.komz-shop.ru/articles/show/19