Устройство бинокля и его технические характеристики

Основные параметры бинокля:

Кратность, которую еще называют увеличение (Magnification) – это показатель того, во сколько раз крупнее устройство позволяет видеть объекты. Так, при увеличении равном 10 изображение, которое мы видим в бинокль, будет увеличено ровно в 10 раз. Таким образом, если между нами и объектом расстояние 100 метром, то оптика прибора позволит нам рассмотреть его, словно до объекта всего 10 метров. При этом кратность может иметь постоянно или переменное значение, что называется зумом (Zoom).

Поле зрения (FieldofView) – угол обзора (панорама), которая может выражаться в угловых величинах (секунды, минуты, градусы) или в линейных (сотни или тысячи метров). Крупное поле зрения позволяет нам получить больше визуальной информации. Но в это же время по краям изображение искажается. И чем больше панорама, тем больше это искажение.

01595 Бинокль 22x36 Galileo кам для сайта

Разрешающая способность – характеристика оптического устройства, которая позволяет передавать наблюдателю мелкие детали. В оптике это понимают, как раздельное изображение двух точек. Разрешение, как и поле зрения измеряется в угловых величинах. При этом угловая секунда – наименьший угол между лучами, которые проводят из центра входного зрачка к различаемым точкам. Другими словами, чем меньше значение углового разрешения, тем выше детализация (лучше видно небольшие детали). Иногда «разрешающую способность» называют «пределом разрешения». Но это понятие стоит понимать точно так же: минимальное расстояние, на котором два близко расположенных предмета в виде точек будут отображаться раздельно.

Кроме угловых величин для измерения разрешения используются штрихи в миллиметрах. Это значение более понятно рядовому потребителя: чем оно больше, тем лучше видно небольшие объекты. Если же прибор включает в себя электронно-оптические преобразователи, то разрешение измеряется числом штрихов (черные и белые линии чередуются), которые вмещаются на 1 мм полосатой миры. При этом штрихи не должны сливаться, а оставаться видными раздельно. Чтобы можно было наблюдать раздельные линии, необходим контраст не менее 5% или коэффициент его передачи не ниже 0,05.

Светосила (RelativeBrightness) – величина, которая отражает способность оптического устройства показывать достоверное изображение при недостатке света. Показатель напрямую зависит от размера выходного зрачка, поэтому его редко можно встретить в описании характеристик бинокля. Чем больше значение, тем более ярким будет полученная картинка. В идеале светосила должна равняться 50.

Размер выходного зрачка (ExitPupil) – калибр изображение, которое видно в окуляре бинокля. Чем больше размер, тем лучше различимы предметы. Это играет особую роль при плохом освещении. Размер выходного зрачка определяется как отношение диаметра линзы объектива к кратности.

К примеру, бинокль 7х50 имеет размер выходного зрачка 7,1мм (50/7=7,1). Чтобы понять работу зрачка оптического устройства, необходимо вспомнить анатомию человека. Зрачок глаза человека имеет непостоянную величину – он сужается при ярком свете и расширяется при плохом освещении. При этом его диаметр колеблется в диапазоне 2-8 мм. А вот зрачок бинокля имеет постоянную величину, при этом большую, чем человеческий. Это направлено на то, чтобы смотрящий комфортно себя чувствовал и мог получить максимум информации с изображения.

При хорошем освещении зрачок глаза имеет диаметр около 2-3 мм. Поэтому бинокль с таким же размером зрачка годится лишь для кратковременного использования при ярком свете. Связано это с тем, что глаза человека устают и со временем требуют больше света, для чего расширяется зрачок. А вот для длительного наблюдения в бинокль потребуется оптический прибор с диаметром выходного зрачка 5-7мм. Особенно это актуально при недостаточном освещении.

01507 Бинокль 12x25 BSH black для сайта

Сумеречное число стоит воспринимать как характеристику качества изображения при плохом освещении. Вычислить значение удастся по формуле «корень квадратный произведения увеличения на диаметр объектива».  Стоит понимать, что сумеречное число не может полностью раскрыть свойства оптического устройства. Они определяются светопрокускной способностью, контрастом, разрешением и другими характеристиками.

Призму стоит понимать, как многогранник, две грани которого лежат в параллельных плоскостях, а ребра, которые не принадлежат этим основаниям, строго параллельны между собой.

Сейчас в производстве оптических устройств используется всего 2 вида призм:

  1. PORRO-призма. Она представляет собой классическую систему призм, при которой одна из призм наполовину закрывает другую и повернута к ней под углом 90 градусов. Такое устройство смотрится, обычно, более крупным из-за того, что окуляр и объектив расположены на одной прямой ступенчато. Такая система призм была придумана еще в 1850 году оптиком Игнацио Порро. В его честь она и была названа. А вот в конструкции бинокля она была впервые применена в конце XIXвека Эрнстом Аббе. С тех самых пор она стала широко применяться в строении оптических приборов.
  2. ROOF-призма. Такое устройство еще называют крышеобразной призмой. Это уже более сложная система, в которой обе используемые призмы полностью перекрывают друг друга. При этом окуляр и объектив расположены так, что они находятся на одной прямой. С помощью такой хитрости удалось уменьшить размеры устройства, уменьшить светорассеяние и модифицировать некоторые характеристики. Но бинокли с ROOF-призмой стоят существенно дороже стандартных.

Также важно знать, что PORRO-призма в отличие от ROOF-системы позволяет избежать раздвоения изображения. Также она сокращает потери света в устройстве.

Материалы. В наше время одним из лучших материалов для производства оптических призм считается стекло Вак-4. Системы, в которых используются это стекло, гарантируют сравнительно большую степень собирания света. Помимо этого Вак-4 создает чистое изображение без затенения по краям.

Просветляющее покрытие. Любой оптический элемент имеет нанесенное просветление. Покрытие должно быть нанесено не только на линзах, которые видны снаружи, но и на всем пути преломления света внутри системы.

Просветление – процесс напыления на поверхность стекла тонкой пленки. Показатель преломления этого элемента существенно меньше, чем стекла, используемого в оптике. Если же прибор имеет качественное просветляющее покрытие, то это увеличивает светопропускную способность устройства. А это играет более существенную роль, чем изменение цветовой гаммы или абберация, которая приводит к потерям резкости изображения.

Диапазон фокуса (FocusRange) – диапазон расстояний, на который настраивается резкость. Стоит обращать внимание на ближний предел, который называется в оптике ClosestFocus. Как правило, ближний предел измеряется в линейных величинах (футы, метры). Дальний предел всех устройств – бесконечность.

Параллакс (с греческого – отклонение) стоит понимать, как видимое изменение положения объектов относительно друг друга во время перемещения взгляда смотрящего в устройство. Так, в прицелах или микроскопах параллакс возникает при перемещении глаз человека перед окуляром лишь тогда, когда сетка, по которой проводится отсчет, не совпадает с плоскостью изображения, что дает объектив.

Оптическая система Галилео. Зрительная труба (первая оптическая система) была изобретена Галилео Галилеем, поэтому и носит его имя. Галилеевская оптика не предусматривает использования призмы, а окуляром в ней служит обыкновенная вогнутая линза.

Производство оптических устройств по схеме великого изобретателя актуально и на сегодняшний день. Но они увеличивают всего в 2-3 раза, а поэтому их используют, как правило, в театре при просмотре спектакля. На это повлияло также малое поле зрения прибора.

Линзы. Линза представляет собой прозрачный объект, ограниченный двумя сферическими поверхностями. Главная характеристика линз – способность давать изображение предметов. Одна асферическая линза способна заменить целую систему обычных линз. При этом она обеспечивает лучшую коррекцию аберраций и меньшие светопотери. Как результат – более четкое изображение.

 

optika

Поделиться:

Заказать обратный звонок

Ваше имя
Номер телефона
+380
Ваш вопрос, примечание
Наш менеджер перезвонит вам с 14:00 до 17:00