Поле зрения бинокля от чего зависит

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:

• до 4 крат их относят к группе малого увеличения,
• свыше 4 крат до 10 крат включительно — к группе среднего увеличения,
• свыше 10 крат до 30 крат — к группе большого увеличения.

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:

• до 3 мм включительно — малой светосилы;
• свыше 3 мм до 4,5 мм включительно — средней светосилы;
• свыше 4,5 мм до 6 мм включительно — светосильные;
• свыше 6 мм — высоко светосильные.

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 :

• для бинокля с диаметром выходного зрачка £ 4,5 мм — умножьте приведенное значение предела разрешения на его увеличение, полученное значение произведения должно быть не больше 60 угловых секунд (разрешение глаза человека) , т.е. e × Г £ 60” (угловых секунд)
• а для биноклей с диаметром выходного зрачка > 4,5 мм приведенный предел разрешения e должен быть не больше, чем 300/D, где D — диаметр входного зрачка в миллиметрах.

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:

• центральные,
• раздельные и
• внутренние.

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:

• Вариант А – линза без просветляющего покрытия. Потери света составляют 10%.
• Вариант В – линза с однослойным просветляющим покрытием. Потери света составляют 4%.
• Вариант С – линза с многослойным просветляющим покрытием. Потери света составляют 1%.

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”.
Гарантия производителя распространяется только на оригинальные изделия.

О биноклях

Выбираем бинокль

Новички ошибочно считают, что бинокль — это инструмент для наземных наблюдений, и его использование в астрономических целях лишено всякого смысла. Это не так. Бинокль — не только превосходное средство для знакомства с достопримечательностями ночного неба, но и крайне полезный, а, в некоторых случаях, и просто незаменимый инструмент наблюдателя, который рекомендуется иметь в арсенале каждого любителя астрономии.

Главные особенности бинокля

Смотрим в оба. Возможность проводить наблюдения, задействовав оба глаза, что не только удобно, но и благодаря стереоэффекту позволяет получить объемное изображение.

Видим больше. Большое поле зрения делает бинокль идеальным инструментом для наблюдений звездных полей, астеризмов и ярких комет. Также бинокль часто используется для общего обзора созвездий.

Прямое изображение. Бинокли дают прямое изображение, тогда как телескопы -перевернутое или зеркальное.

Основные характеристики биноклей

Существует две главных характеристики биноклей — увеличение и апертура. Собственно говоря, они указываются в названии любого бинокля. Скажем 12х40, где 12 — это увеличение, а 40 — диаметр объектива в миллиметрах.

Увеличение бинокля

В оптических приборах увеличение обычно обозначается как X (читается «крат») и указывает, во сколько раз увеличивается линейное изображение объекта. Так, бинокль с увеличением 12Х, увеличивает размер объекта в 12 раз (делает его в 12 раз ближе к наблюдателю). Как правило, в продаже имеются бинокли с увеличением от 7 до 25Х. Стоит обратить внимание, что с ростом увеличения становится трудней удерживать объект в поле зрения, поэтому рекомендуется установить бинокль на штатив.

Апертура

Апертура или диаметр объектива бинокля, как правило, указывается в миллиметрах. Чем больше апертура, тем больше света способен собрать объектив, тем более тусклые объекты становятся доступны наблюдателю. По апертуре бинокли условно можно разделить на несколько категорий:

1) Стандартный бинокль — с диаметром объектива от 30 до 50мм. Эти бинокли идеально подходят для наземных наблюдений. Их достаточно легко держать в руках, они дешевые и могут прекрасно использоваться для общего обзора неба и Луны.

2) Астрономические бинокли — с диаметром объектива 50 — 80мм, имеют большое поле зрения и являются отличным выбором для любителя астрономии. К сожалению, эти бинокли малопригодны для наземных наблюдений — из-за своих габаритов и массы. Для результативных наблюдений такие бинокли обязательно следует устанавливать на штатив.

3) Большие астрономические бинокли — с диаметром объектива от 90 мм и выше. Такие бинокли достаточно редкие, стоят очень дорого и, по сути, являются телескопами, так как многие модели имеют сменные окуляры, что позволяет менять их увеличение.

Поле зрения бинокля

Еще одним важным параметром является поле зрения, те видимая через бинокль часть пространства (ее называют также истинным уголом поля зрения (Real angle of view)). В астрономии поле зрения бинокля принято обозначать в градусах, что говорит о том, какая часть неба будет доступна наблюдателю. Нередко производители указывают так называемое «линейное поле зрения», которое имеет смысл только для наземных наблюдений и выражается в максимально доступном линейном изображении объектов (в метрах), которое можно увидеть с расстояния 1 км. Линейное поле зрения в метрах легко перевести в градусы, для этого его следует поделить на 17.4.

Следует различать истинный угол поля зрения и видимый угол поля зрения (Apparent field of view). Видимый угол поля зрения — произведение увеличения бинокля на его истинный угол поля зрения, выраженное в градусах.
Вообще для астрономических наблюдений большое поле зрения является существенным плюсом. Но, к сожалению, при прочих равных условиях с ростом поля зрения изображение по краям ухудшается (проявляются различные аберрации), поэтому приходится искать компромисс между размером поля зрения и качеством изображения. Нередко можно встретить следующую рекомендацию: при увеличении бинокля 6х-7х оптимальное поле зрения 6.5 -8.5 градусов, для 10х — в пределах 5-7 °, а 12х-бинокль следует выбирать с полем зрения 4.5-6 °

Выходной зрачок

Выходной зрачок бинокля можно вычислить как отношение диаметра объектива к увеличению, т.е. бинокль 15х70 имеет выходной зрачок 70/15 = 4.7 мм. Это важный параметр, так как согласно классической теории, если диаметр выходного зрачка оптического прибора больше диаметра зрачка человеческого глаза, то часть света не попадает в глаз. Таким образом, это равносильно уменьшению апертуры бинокля (см. книгу «Телескоп астронома любителя», автор Сикорук). Считается, что после адаптации к темноте диаметр зрачка человеческого глаза равен 6 мм, а в городских условиях 4.5 — 5 мм. Примите это к сведению при покупке бинокля.

Вынос выходного зрачка

Выносом выходного зрачка называют расстояние от внешней линзы окуляра до точки на оптической оси, куда следует поместить зрачок глаза, чтобы увидеть четкое и резкое изображение. Как правило, вынос зрачка бинокля лежит в пределах 10 — 20 мм. Малый вынос зрачка (10-15 мм) в большинстве случаев подходит наблюдателям, которые не носят очков, поэтому если вы их носите, следует подыскивать бинокль с большим выносом зрачка, от 17 мм и больше. В любом случае, перед покупкой следует проверить, достаточен ли вынос зрачка у конкретной модели именно для ваших глаз.

Призмы бинокля

В современных биноклях используются два основных вида призм — Порро-призмы (Porro Prisms) и Roof-призмы (Roof Prisms). При прочих равных, для астрономических наблюдений следует выбирать бинокли с Порро-призмами, так как они дают более яркое, резкое и контрастное изображение.

Необходимо отметить, что существует два вида Порро-призм: BaK-4 и BK-7. Благодаря конструктивным особенностям, BaK-4 пропускают через себя практически весь свет, что позволяет получать наиболее качественную картинку. Для того, чтобы определить, какие именно Порро-призмы установлены в приборе, следует окуляры бинокля расположить на некотором расстояние от глаз (как правило, на расстоянии выходного зрачка) и посмотреть на изображение позади окуляров. Если изображение будет круглым, то в бинокле используется BaK-4 призмы, а если изображение будет ромбовидным с перепадами яркости, то BK-7.

Схематическое устройство биноклей с Порро призмами (слева) и Roof Призмами (справа)

Просветляющее покрытие

Обычно бинокль состоит из 6-10 линз, каждая поверхность которых отражает небольшую часть света (до 4%), проходящего через них. Таким образом, из 100% поступающего в объектив света, до глаз наблюдателя доходит от 45% до 60% (в зависимости от количества оптических поверхностей в бинокле). Чтобы уменьшить отражение от линз, на каждую из оптических поверхностей наносят специальное просветляющее покрытие, например фторид магния (MgF или MgF2). Для бинокля, состоящего из 10 линз, такое покрытие пропускает в среднем 73% света (отражая 27%).

Гораздо лучшие результаты дает применение просветляющего покрытия, состоящего из нескольких различных по химическому составу слоев (многослойное просветление), что позволяет свести отражение к минимуму. К сожалению, производители биноклей (как и любого другого оптического прибора), желая сократить затраты на производство, просветляют не все оптические поверхности, а также уменьшают количество слоев в просветляющем покрытии. Ниже приведена стандартная терминология, описывающее качество просветления оптических приборов.

Coated — однослойное покрытие, нанесенное, как правило, только на внешние поверхности линз.

Fully coated — однослойное просветляющие покрытие, нанесено на все оптические поверхности.

Multicoated — многослойное покрытие используется только на некоторых поверхностях, в остальных случаях используется однослойное.

Fully multicoated — на все оптические поверхности нанесено многослойное просветление.

Итог

Подводя итог, хотелось бы дать несколько основных правил, которыми следует руководствоваться при выборе бинокля:
Не покупайте бинокль в супермаркетах — как правило, такие приборы — скорее детская игрушка, чем серьезный инструмент.
Избегайте дешевых китайских биноклей, выпущенных под неизвестным брендом.

Как выбрать бинокль? Виды биноклей

Для того чтобы подобрать для себя «правильный» бинокль, необходимо хотя бы немного разбираться в его технических характеристиках. Данная статья как раз может быть полезна для вас в данном случае.

Бинокль — вещь полезная, и с его помощью можно сделать немало любопытных наблюдений, кроме того, бинокль или монокуляр — превосходный .

Выбор бинокля — не самая простая задача. Казалось бы, чего сложного: покупай тот, который помощней и, если позволяют средства, подороже, — точно не прогадаешь! Но если вы хотите, чтобы бинокль оказался вам верным другом и надежным помощником, а не болтался на шее «мертвым» грузом, выбирать его нужно «с прицелом» на будущее предназначение.

Для того чтобы подобрать для себя «правильный» бинокль, необходимо хотя бы немного разбираться в его технических характеристиках. Вот основные из них, ознакомившись с которыми, вы будете представлять, как выбрать бинокль:

Технические характеристики биноклей

Кратность увеличения бинокля.

Бинокли имеют две характеристики увеличительной мощности. Первая — это увеличительная мощность, а вторая — диаметр передней линзы бинокля. Как определить кратность бинокля? Например, бинокль 7×35 имеет увеличительную мощность 7.

Увеличительная мощность 7 означает, что объект будет выглядеть в 7 раз ближе чем, если бы вы на него смотрели невооружённым глазом. Например, если вы смотрите через бинокль с кратностью увеличения 7 раз на оленя, стоящего на расстоянии в 183 метра от вас, то он будет казаться так, как будто бы стоит на расстоянии в 26 метров (200 разделить на 7). Так бинокль какой кратности выбрать? Наверное, с как можно большей кратностью увеличения бинокля, чтобы был лучше вид. Правильно? Не обязательно. Бинокль с большой кратностью увеличения (более десяти) усиливает движение ваших рук, затрудняя спокойный просмотр.

Поле зрения

Также в технических характеристиках встречается такой параметр: ширина поля зрения (угол 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. В общем, 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 поле зрения.

В отличие от истинного, окулярное поле зрения (apparent field of view) — 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) 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.

Входной зрачок, или диаметр передней линзы объектива

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 8×36 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 того, что очень далеко, а в бинокль может быть ничего не видно 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.

Выходной зрачок

Выходной зрачок это числовая характеристика бинокля, показывающая насколько яркими будут казаться объекты в условиях низкой освещённости. Большее число значит более яркую картинку.

Наведите ваш бинокль на источник света. Держите его на расстояние около тридцати сантиметров перед своим лицом и посмотрите в каждый окуляр. Видите небольшие яркие точки? Эти круги света известны как выходные зрачки — каналы, который позволяет свету выходить из каждого ствола бинокля и достигать глаз человека.

Размер выходного зрачка измеряется в миллиметрах и рассчитывается путём деления диаметра линз объектива на кратность увеличения.
Например, для бинокля 7×35 делим 35 на 7 и получаем размер выходного зрачка равным 5 миллиметрам.

Чем шире диаметр выходного зрачка, тем больше света проходит через него. В результате в условиях низкой освещённости получается более яркая картинка. Если вы собираетесь использовать бинокль в условиях низкой освещённости — на рассвете, сумерках, в тени густых деревьев или во время наблюдения за ночным небом — выбирайте бинокль с большим показателем выходного зрачка, желательно от четырёх миллиметров и выше.

При использовании бинокля при нормальном дневном свете размер выходного зрачка не настолько важен. На ярком свете размер человеческого зрачка сужается приблизительно до 2 миллиметров. У всех биноклей размер выходного зрачка превышает два миллиметра.

Тем не менее при тусклом свете наши зрачки могут расширяться до 7 миллиметров. Например, бинокль 7×50 предлагает выходной зрачок 7,1 миллиметра — хороший выбор для наблюдения в условиях низкой освещённости. Большой выходной зрачок также помогает удерживать полную картинку, особенно если у вас дрожат руки.

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 6×30 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.

Диапазон фокусировки

Это минимальное и максимальное расстояния, на которых можно получить резкое изображение наблюдаемого объекта.

Бинокли с чаще имеют центральную фокусировку — на одном из окуляров есть кольцо диоптрийной коррекции — оно помогает подстроить бинокль к особенностям зрения, а затем с помощью барабана центральной фокусировки добиться необходимой резкости изображения.

В биноклях с чаще используется раздельная фокусировка окуляров.

Сумеречный фактор или фактор сумерек

Речь пойдет о несколько субъективной мере, которая подразумевает то, насколько детально удастся видеть в условиях сумерек (собственно, отсюда и название). Подсчитывается он следующим образом: диаметр объектива и увеличение (кратность) перемножаются, а из полученного числа извлекается квадратный корень. Чем выше получится результат, тем выше будет разрешение изображения.

Здесь есть свои нюансы. Например, сумеречный фактор стимулирует продажи биноклей с большим увеличением, ведь для 7×50 он будет равен 18,7, а для 10×50 равен 22,4. Однако не стоит забывать про размер выходного зрачка и наблюдение в условиях недостаточного освещения: детали деталями, но изображение должно быть достаточно светлым.

Сумеречным фактором этот параметр назвали потому, что лучше всего он срабатывает при наступлении сумерек, когда глаза еще не полностью приспособились к темноте, и диаметр зрачков глаз не слишком велик. Сумеречный фактор может оказаться особенно полезным для охотника или орнитолога, поскольку многие животные ведут ночной образ жизни, а оживляются как раз с наступлением сумерек.

Какими бывают бинокли?

Зная об особенностях и характеристиках биноклей, выбрать нужный вам гораздо проще. Чтобы понять, как выбрать бинокль, надо лишь определиться, для каких целей он будет служить.

• Театралу и любителю культурного отдыха можно порекомендовать специальную модель — «театральный бинокль», или бинокль Галилея. Эта модель отличается от остальных миниатюрным размерами, имея при этом высокую светосилу. Однако, в силу своей конструкции (в таких биноклях используются всего две линзы), театральный бинокль имеет малое поле зрения и низкую кратность, поэтому использовать его для других целей вряд ли получится.

• Для туриста и путешественника лучше всего подойдет мощный бинокль с высокой светосилой. Главное — не переборщить с кратностью, иначе для того, чтобы рассмотреть в него достопримечательность, вам придется брать с собой штатив. Герметичность тут вряд ли будет нужна, а вот обрезиненный корпус определенно не помешает.

• В любой охоте важна динамичность. Поэтому бинокли, которые подходят для туризма, совершенно не подходят для охоты своих габаритов. В охоте, габариты играют огромную роль, и чем они меньше, тем лучше. Поэтому лучше выбирать бинокли с кратностью от 4 до 7 и диаметром объектива 25–40 мм. Тут, как и в туризме важно иметь прочный обрезиненный бинокль, но без излишков.

• В случае, если вы собрались порыбачить или покататься на яхте, то, пожалуй, единственное основное свойство, которое должно вас волновать в бинокле — это защита от влаги. Потому что, на бинокль непременно будут попадать брызги, которые могут попасть внутрь и испортить оптическую схему. Герметичные бинокли с защитой от влаги препятствуют этому. Кратность и диаметр объектива на ваше усмотрение.

• Так называемый «моряцкий» бинокль, который будет использоваться во время морских путешествий, а также при катании на лодке или яхте, обязательно должен иметь герметичный корпус, ведь самую большую угрозу для него будет представлять попадание воды. Также, если плавать придется на большие расстояния, то практичнее всего будет приобрести мощный бинокль, кратность которого десять или больше.

Заключение Байон

Остается добавить, что самые разные бинокли можно купить прямо на этом сайте! Выбирайте в каталоге модель, добавляйте в корзину, оформляйте покупку и ожидайте курьера