Бинокль

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Схема «классического» бинокля
1 — объектив
2 и 3 — призмы Порро
4 — окуляр
Ход лучей в призме Порро
Бинокль «крышеобразной» («roof») схемы
Ход лучей в призме Аббе

Бино́кль — оптический прибор, состоящий из двух параллельно расположенных зрительных труб, соединённых вместе, для наблюдения удалённых предметов двумя глазами[1]. За счёт этого, в отличие от зрительной трубы, наблюдатель видит стереоскопическое изображение.

В бинокле может использоваться классическая призма Порро, приводящая к смещению окуляра относительно входного отверстия, или более современная система «roof» («крышеобразная») с призмами Аббе,[2] в этом случае смещения окуляра нет и зрительная труба остается компактной, без излома. Производство биноклей со старой системой дешевле при таком же качестве изображения, к тому же они расширяют стереобазу, что усиливает стереоэффект.

Основные параметры биноклей[править | править исходный текст]

Диаметр объектива[править | править исходный текст]

Обычно эти параметры указываются на корпусе бинокля, например «10×40».

  • Первое число «10» — это кратность, оно сообщает нам о том, что с помощью этого бинокля мы сможем увидеть изображение объекта в 10 раз больше (в угловой мере), чем при наблюдении невооружённым глазом.
  • Второе число «40» показывает входную апертуру объектива в миллиметрах или, упрощённо говоря, диаметр его передней линзы. Чем больше линза, тем больше света она собирает и даёт более яркое изображение.

Диаметр выходного зрачка[править | править исходный текст]

Диаметр выходящего светового пучка бинокля важен при наблюдениях в условиях сумеречного освещения. Если диаметр выходного зрачка бинокля будет меньше диаметра зрачка человека, максимальный потенциал чувствительности глаза, обеспечивающийся более широким зрачком человека, не будет задействован, что приведёт к более тёмному изображению нежели чем при наблюдении без такового бинокля. И наоборот, если диаметр зрачка человека не расширится до значения выходного зрачка бинокля, будет потеряна часть его светового потока (особенно это критично в отношении биноклей со зрачком 6 и более мм) и бинокль будет работать лишь в часть силы, аналогично биноклю с меньшей апертурой, но имеющим равнозрачковое (совпадение размеров зрачка бинокля и человека) увеличение при той же кратности. Днём диаметр зрачка взрослого человека средних лет составляет 3—4 мм, тогда как ночью зрачок человека расширяется до 7 мм (до 9 мм у некоторых подростков 15 лет). С возрастом максимальный диаметр зрачка человека уменьшается, в среднем до 6,5 мм в 30 лет, 5,5 мм в 45 лет, и 4,5 мм в 80 лет.[3]

Соответственно, для просмотра из бинокля в условиях сниженной освещённости требуются бинокли с диаметром выходного зрачка не ниже 4 мм, а в ночное время желательно 5-7 мм в зависимости от возраста.

Фактор сумерек[править | править исходный текст]

Это относительная величина, которая зависит от кратности бинокля и диаметра входной линзы объектива. При этом качество оптики не учитывается.

Фактор сумерек рассчитывается путём умножения кратности на диаметр передней линзы и извлечения квадратного корня из результата.

При наблюдении в условиях пониженного и сумеречного освещения рекомендуют бинокли с бо́льшим коэффициентом фактора сумерек.[4]

Фокус[править | править исходный текст]

Механизм фокусировки[править | править исходный текст]

Большинство призменных биноклей имеет центральную фокусировку. В этом случае резкость сначала настраивается для левого окуляра (левого глаза) путём поворота центрального барабана (колёсика) фокусировки; затем, при необходимости (если у наблюдателя разная острота зрения на левый и правый глаз) проводится подстройка правого окуляра. В дальнейшем перефокусировка бинокля на более близкие или далёкие объекты проводится только центральным барабаном. Существуют бинокли с индивидуальной, или раздельной фокусировкой каждого окуляра, то есть окуляры не связаны между собой механической системой. В этом случае каждая перефокусировка бинокля требует подстройки и левого, и правого окуляра. По такой схеме выполняются бинокли с дальномерной или угломерной шкалой, морские бинокли с герметичным корпусом, специализированные астрономические бинокли.

Некоторые бинокли не имеют механизма фокусировки как такового: оптическая система даёт условно четкое изображение от некоторого расстояния до бесконечности аналогично фотографическому объективу, настроенному на гиперфокальное расстояние (см. ГРИП); настройка на дальние и ближние предметы возможна только за счёт естественной способности глаз к аккомодации. К достоинствам биноклей с фиксированной фокусировкой можно отнести упрощение конструкции и, следовательно, удешевление, повышение надёжности из-за отсутствия движущихся частей и улучшенной влагозащищённости корпуса.

Диапазон фокусировки[править | править исходный текст]

Иногда приходится рассматривать в бинокль объекты, находящиеся в непосредственной близости, например, бабочку на цветке. Для таких наблюдений требуется бинокль с минимальной дистанцией фокусировки не более 0,5-1,5 метра.

Просветление системы[править | править исходный текст]

В технических характеристиках биноклей редко встречаются данные о качестве оптических элементов, хотя именно от этого зависит конечное качество изображения:

  • непросветлённая линза отражает 4 — 5 % светового потока;
  • линза с однослойным просветлением — около 1 %;
  • линза с многослойным (MC) просветлением — всего 0,2 % света.

Так как в конструкции бинокля используется не одна, а несколько линз, на практике потери света оказываются ещё больше. Например, для бинокля, состоящего из 6 непросветлённых элементов (12 поверхностей), потери света будут составлять примерно 40 %, тогда как для такой же конструкции с линзами с многослойным (MC) просветлением — всего 2,4 % (то есть в 17 раз меньше). Просветление оптики также сводит к минимуму внутренние отражения, улучшая чёткость, цветопередачу и контраст изображения.

Определить многослойное просветление наружных линз бинокля можно по фиолетовому или по зелёному покрытию линз при дневном свете. Однослойное просветление как правило голубое с, временами, лёгким уклоном в фиолетовый. Но есть и исключения из этих правил. Дополнительным способом определения покрытия можно считать интенсивность отражения точечных источников света поверхностью линз и различимость тёмного фона, особенно разница заметна при сравнении бок о бок. Качественное многослойное просветление даёт слаборазличимое, тёмное отражение, с эффектом «отсутствия линз», а однослойное — более яркое и контрастное.

Нужно обратить внимание на то, чтобы покрытие не было зеркально-красным или оранжевым. Это не просветление оптики, а нанесение светофильтра. Специальный светофильтр наносится для улучшения наблюдения в условиях тумана. Такой светофильтр очень сильно обрезает свет в части спектра от красного до жёлтого, а также отчасти голубой, синий, фиолетовый спектры (то есть тот свет, к которому глаз наиболее восприимчив).[источник не указан 662 дня]

Соответственно, по цвету наружных линз бинокля уже можно сделать определённые выводы — какого качества линзы и с каким типом покрытия они сделаны.

Асферические элементы[править | править исходный текст]

В конструкции многих биноклей применяются также асферические линзы. Они увеличивают чёткость и контраст изображения, сводя к минимуму оптические искажения.

Вынесенная окулярная точка[править | править исходный текст]

Многие бинокли имеют вынесенную окулярную точку благодаря большому рабочему отрезку окуляра. Это значит, что во время наблюдения можно держать бинокль на некотором расстоянии от глаз и при этом видеть полное изображение. В таком случае возможно смотреть в бинокль в очках без ухудшения изображения.

Стабилизация изображения[править | править исходный текст]

Стабилизатор изображения — одно из новых свойств современных биноклей. В таких биноклях два гироскопа, которые работают от встроенных батарей, которых хватает обычно на несколько часов работы. Применяются там, где наблюдатель обычно находится на подвижной поверхности (судоходство, воздухоплавание и др.).

Типы биноклей[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

См. также[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]