Бінокль. Пристрій і технічні характеристики.

Збільшення

Збільшення або кратність (Magnification) - це те, у скільки разів більше ми бачимо зображення, ніж воно є насправді. Наприклад, при кратності дорівнює 10 видиме зображення збільшено у 10 разів. Якщо до об'єкта 100 метрів, то бачити його в прилад з 10-кратним збільшенням Ви будете, як ніби до нього 10 метрів. Збільшення (кратність) може бути постійний чи перемінний (Zoom).

Поле зору

Поле зору (Field of View). - іншими словами, ширина огляду, панорама, що виражається або в кутових величинах (градуси, хвилини, секунди), або в лінійних (у метрах на певній дистанції – 100, 1000 м). Чим більше поле зору, тим більше візуальної інформації отримує спостерігач, але одночасно зростають спотворення по краю зображення.

Дозвіл

Дозвіл (роздільна здатність) - здатність приладу передавати дрібні деталі, теоретичної оптики – роздільно зображати дві точки. Дозвіл може бути виражений в кутових величинах (в кутових секундах), і тоді це найменший кут між променями, проведеними з центру вхідної зіниці до различаемым точкам. Простіше кажучи, чим менше величина кутового дозволу, тим краще видно дрібні деталі. Іноді замість поняття «роздільна здатність» використовують поняття межі дозволу, тобто мінімальної відстані, при якому два близько розташованих точкових предмета будуть зображуватися як роздільні.

Дозвіл може бути виражене в штрихах на міліметр – ця величина більш зрозуміла недосвідченому споживачеві і чим вона більше, тим краще видно дрібні деталі. Роздільну здатність систем, що включають електронно-оптичні перетворювачі, зазвичай оцінюють числом чергуються світлих і темних ліній (штрихів), що укладаються на 1 мм. випробувального об'єкта (смугастої світи), які при переносі зображення світи на екран видно роздільно (не зливаючись). Для роздільного спостереження сусідніх штрихів необхідний контраст не менше 5% або коефіцієнт передачі контрасту не менше 0,05.

Призми

Призма-многогранник, у якого дві грані (основи) лежать у паралельних площинах, а ребра, не лежать у цих гранях, паралельні між собою.

В даний час в конструкціях оптичних приладів використовується два типи призм: PORRO-призма і ROOF-призма.

PORRO-призма-це стандартний тип системи призм, при якому одна призма наполовину перекриває іншу і повернена до неї під кутом 90 градусів. Виглядають такі прилади, як правило, більш об'ємними - окуляр та об'єктив знаходяться не на одній прямій, а як би сходинкою.

Ця обертаюча система була створена у 1850 р. і носить ім'я свого винахідника - оптика Ігнаціо Порро. У конструкції оптичного приладу (бінокля) вона була вперше використана в 1894 р. Ернстом Аббе. З тих пір PORRO-призма отримала широке поширення.

Порівняно з ROOF-призмою, PORRO-призма дозволяє уникнути "двоїння" зображення і скоротити втрати світла.

ROOF-призма (або крышеобразная призма) - більш складна система, в якій обидві призми цілком перекривають один одного, а окуляр та об'єктив знаходяться на одній прямій, що дозволяє зменшити габарити приладу, знизити світлорозсіювання всередині оптичної системи, а також трохи поліпшити деякі параметри по відношенню до оптичних приладів з класичної призмою. Але прилади з такою призмою коштують дорожче класичних.

Світлосила

Світлосила (Relative Brightness) -характеристика, що визначає ефективність приладу при недостатньому освітленні. Він безпосередньо залежить від розміру вихідної зіниці, тому не завжди вказується в характеристиках. Чим вище це число, тим яскравіше видиме зображення. Ідеальне значення - 50.

Розмір вихідної зіниці

Розмір вихідної зіниці (Exit Pupil) -діаметр зображення, що з'являється в окулярі. Чим він більше, тим краще можна розрізняти предмети, особливо в умовах низького освітлення. Розмір вихідної зіниці можна обчислити шляхом ділення діаметра лінзи об'єктива на кратність.
Наприклад, у бінокля 7х50 розмір вихідної зіниці дорівнює 7.1 мм (50 / 7 = 7.1). Справа в тому, що зіницю ока має непостійні розміри - він звужується на світлі і розширюється в темряві. Приблизно діаметр зіниці змінюється в діапазоні від 2 до 8 мм. Діаметр "зіниці бінокля" залишається постійним, і щоб ви якомога комфортніше почували себе, і могли сприймати максимум інформації, він має бути більшим, ніж діаметр зіниці ока. При яскравому світлі зіниця ока має діаметр приблизно 2-3мм, звідси випливає, що біноклі з таким розміром вихідної зіниці (2-3мм) годяться для короткочасного спостереження на яскравому світлі(оскільки при тривалому спостереженні очі втомлюються і потребують більшої кількості світла, відповідно для цього зіниця

Матеріали

На даний момент кращим матеріалом для виготовлення призм вважається оптичне скло Вак-4. Призми з цього високоякісного оптичного скла гарантують більшу, ніж у інших призм, ступінь збирання світла і створюють чисте, незатененное по краях зображення.

Просвітлююче покриття

На оптичних елементах повинно бути нанесено просвітлення - не тільки на видимих зовні лінзах але й на всьому шляху прямування і заломлення світла - на призмах і внутрішніх елементах.

Просвітлення - нанесення на поверхню тонкої прозорої плівки, показник заломлення якої набагато менше, ніж самого скла. Наличие качественного просветления приводит к увеличению пропускания света и, что гораздо важнее, уменьшению таких явлений, возникающих при прохождении света через преломляющие его элементы, как разбалансировка цвета (приводит к изменению реальной цветовой гаммы - в основном в сторону неумеренной желтизны) и хроматическая и коматическая абберация (приводит к потере резкости особенно при линейных источниках света - хорошо выявляется при рассматривании ночью светящихся рекламных надписей - а также к изменению цвета, особенно при прямом ярком солнечном свете).

Особенности фокусировки

Діапазон фокусування (Focus Range). - діапазон відстаней, на який налаштовується різкість. Має сенс звертати увагу на близький межа (Closest Focus), так як далекий у всіх оптичних приладів - нескінченність. Зазвичай він позначається в метрах або футах (10 ft = 3, 05 м).

Паралакс

Паралакс (від грец. para'llaxis - відхилення), видима зміна відносних положень предметів внаслідок переміщення ока спостерігача. В оптичних приладах (наприклад, у прицілах, зорових трубах або мікроскопах) П. виникає при русі очі спостерігача перед окуляром у випадках, коли сітка (або вимірювальна нитка), за якою проводиться відлік, не збігається з площиною зображення, що дається об'єктивом.

Галилеевская оптическая система

Первая конструкция оптического прибора (зрительная труба) была придумана Галилео Галилеем (1564-1642) и названа его именем.

В оптике Галилея отсутствует призма, окуляром в нем служит вогнутая линза.

Выпуск оптических приборов по схеме Галилея (бинокли) продолжается и в настоящее время, они просты и светосильны, но вследствие малого поля зрения, особенно при больших увеличениях, выпускаются лишь с малым (2,5-3*) увеличением и используются как театральные.                                                                                      

Линзы

Лінза - прозоре тіло, обмежене двома сферичними поверхнями. Основна властивість лінз – здатність давати зображення предметів.

Одна асферична лінза замінює систему лінз, забезпечує кращу корекцію аберацій, меншу втрату світла, що пропускається. В результаті - зображення яскравіше і чіткіше.