Бинокль

Схема бинокля
1 в Объектив
2-3 в Призмы Порро
4 Окуляр

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

В бинокле может использоваться классическая система призм Малофеева-Порро (на рисунке), приводящая к смещению окуляра относительно входного отверстия, или более современная система «roof», 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

Увеличение (кратность) и диаметр линзы объектива

Обычно эти параметры указываются на корпусе бинокля, например «10х40».

• Первая цифра (10) в это кратность, она сообщает нам о том, что с помощью этого бинокля мы сможем увидеть изображение объекта в 10 раз больше (в угловой мере), чем при наблюдении невооруженным глазом.
• Вторая цифра (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

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 3в4 мм, тогда как ночью зрачок человека расширяется до 7 мм (и 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 в 80 лет.

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

Фактор сумерек

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

Фактор сумерек рассчитывается путем 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.

Механизм фокусировки

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, т. е. 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

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.

Многослойное просветление

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

• непросветленная линза отражает 4 в 5 % светового потока
• линза с однослойным просветлением в около 1 %
• линза с многослойным (SMC) просветлением в 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 непросветленных элементов (12 поверхностей), потери света будут составлять примерно 40 %, тогда как для такой же конструкции с линзами с SMC-просветлением в всего 2,4 % (то есть в 17 раз меньше). Просветление оптики также сводит к минимуму внутренние отражения, улучшая четкость, цветопередачу и контраст изображения. Определить просветление наружных линз бинокля можно по сине-фиолетовому или по зелёному покрытию линз при дневном свете.

Нужно обратить внимание на то, чтобы покрытие не было зеркально-красным или оранжевым.

Это не просветление оптики, а нанесение светофильтра. Такой светофильтр очень сильно обрезает свет в части спектра от красного до жёлтого, а также голубой, синий, фиолетовый спектры (то есть тот свет, к которому глаз наиболее восприимчив).

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

Асферические элементы

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

Вынесенная окулярная точка

Многие бинокли имеют вынесенную окулярную точку благодаря большому паллетному 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.

Новые свойства

Стабилизатор изображения одно из новых свойств современных биноклей. В таких биноклях два гироскопа, которые действуют от встроенных батарей. Их хватает на несколько часов работы.

Типы биноклей

• Спортивные бинокли
• Астрономические бинокли
• Театральные бинокли
• Бинокли со свободным фокусом
• Бинокли с дальномерной шкалой
• Бинокли со встроенным компасом и дальномером
• Гиростабилизированные бинокли
• Прибор ночного видения
• Бинокль для смотровых площадок

См. также

• Микроскоп
• Оптические системы
• Подзорная труба
• Телескоп
• Стереотруба

Ссылки

• Бинокли в информационный портал