Бинокль что это такое
Бинокль. Виды и устройство. Работа и параметры. Как выбрать
Бинокль – это переносной оптический прибор, который представляет собой соединенные вместе две зрительные трубы с линзами. Он применяется для удаленного наблюдения за предметами, животными, людьми или панорамами. Устройство увеличивает изображение, что позволяет четко рассматривать детали, которые сложно увидеть невооруженным глазом.
Как использовать бинокль
Чтобы научиться применять подобную оптику потребуются считанные секунды. В плане использования это очень простая техника. Нужно взять корпус бинокля в руки и приложить его окуляры к глазам. В связи с тем, что строение лица у каждого человека индивидуальное, расстояние между глазами отличается. В связи с этим в конструкции устройства предусматривается возможность корректировки некоторых параметров. Зрительные трубы соединены между собой не жестко, что позволяет менять угол между ними, расширяя или сужая расстояние между глазками под особенности строения лица.
После того, как устройство настроено под расстояние между глазами нужно выставить кратность увеличения. Такая функция имеется не у всех биноклей. Регулировка осуществляется специальным колесиком или рычагом, расположенным за правым окуляром. Вращение регулировочной шайбы позволяет подстроить оптимальную степень увеличения. Если рассматривать сравнительно близкие объекты, выставляется минимальная кратность. Когда нужно обследовать дальний горизонт, степень увеличения ставится на максимальный уровень.
Помимо индивидуальных особенностей строения лица, у каждого человека разное качество зрения. Одни страдают близорукостью, вторые дальнозоркостью, а третьи имеют практически идеальные глаза. В результате кристаллик глаза по-разному проектирует изображение, передавая его в мозг. В связи с этим расположение линз внутри бинокля должно быть адаптировано под особенности человека. Это явление абсолютно аналогично с тем, что и в очках для зрения. Линзы с разными диоптриями подходят одним, и совершенно непригодны другим. Для решения данной проблемы у биноклей осуществляется фокусировка путем вращения правового или обоих глазков. Если установленные настройки не подходят, то изображение кажется размытым и практически белым. После регулировки оно приобретает четкость.
Бинокли по предназначению
Спортивные обычно применяются судьями различных состязаний, для наблюдения за спортсменами. Также их используют участники военно-спортивных состязаний, таких как пейнтбол.
Туристические используют путешественники. Это сравнительно легкие устройства, с помощью которых можно просматривать окружающий ландшафт в поисках более простого маршрута по пересеченной местности.
Также бинокль применяется и охотниками для наблюдения за дичью. Использование оптических приборов позволяет находясь на одном месте определить где находится птица или другая живность, не создавая при этом отпугивающий шум.
Астрономические являются довольно массивными, поскольку имеют многократную степень увеличения. Они применяются для наблюдения за небосводом. Конечно, их кратность существенно уступает телескопу, но такие приборы имеют большое преимущество – возможность наблюдения за объектом двумя глазами. Большинство любительских телескопов имеют только один окуляр, поэтому бинокли в этом плане их превосходят. Их способность увеличивать объекты позволяет рассматривать Луну, а также движущиеся неподалеку небесные тела. Технические возможности такой техники не оставляют шансов открыть новые кометы или планеты, но для развлекательных осмотров параметры вполне достаточные.
Военные являются одними из самых безотказных. Для них характерна повышенная устойчивость к механическому воздействию. Такие бинокли могут существенно отличаться между собой в зависимости от направления их применения. Для военных целей выпускают бинокли предназначенные для разведывательной деятельности, корректировки обстрела артиллерией или дозорных на вышках и морских судах.
Самыми компактными являются театральные. Они имеют небольшую кратность и часто оснащаются специальной ручкой для удобного удержания рукой на протяжении длительного времени. Такие устройства покупают любители посещать театры и концерты. Увеличительная оптика позволяет рассматривать действие на сцене, при этом находясь в последних рядах.
Кратность бинокля
Или степень увеличения бинокля является одним из главных критериев выбора данной оптики. Чем выше этот показатель, тем с более удаленного расстояния можно будет рассматривать объект, определяя при этом мелкие детали. Зачастую каждый бинокль имеет в своем названии цифровое обозначение, к примеру: 20X50. Цифра 20 обозначает, что устройство способно увеличить изображение в 20 раз. Не указание данного показателя в названии является редким исключением. В этом случае узнать о кратности можно осмотрев корпус прибора. Надпись пишется нестираемой краской со стороны окуляра. Приборы, у которых имеется функция корректировки кратности тоже имеют цифровое обозначение. К примеру: 8-24X50 означает, что оптика способна проводить увеличение в пределах от 8 до 24 раз.
Диаметр объектива
Очень важным фактором, на который нужно обратить внимание приобретая бинокль, является диаметр объектива. Этот показатель определяет размерные параметры линз, которые обеспечивают увеличение.
Нужно понимать, что объектив и окуляр — это разные части бинокля. Объектив представлен трубкой большего диаметра. Он поворачивается к объекту исследования, а глазок – это линзы, к которым прикладываются глаза.
Показатели диаметра объектива также указываются в цифровой части названия модели. К примеру: надпись 10×25 обозначает, что устройство имеет объектив диаметром 25мм. Чем выше этот показатель, тем лучше изображение. Дело в том, что большой объектив получает много света, поэтому увеличенная картинка получается контрастной и хорошо освещенной. Так, если устройство с диаметром 25 мм сможет работать только на хорошем дневном свете, то с объективом на 70 мм можно даже в ночное время.
Показатели выходного зрачка
Это также важный параметр, на который нужно обратить внимание, подбирая бинокль. Иными словами, под данным понятием скрывается уровень потока света, который окуляр может передать глазу. Он высчитывается простой математической формулой. Необходимо диаметр объектива разделить на кратность. К примеру: устройство с показателями 10х50 имеет показатель выходного зрачка 5 мм (50/10=5 мм).
Необходимо, чтобы этот показатель соответствовал возможностям человеческого глаза. Так в дневное время зрачок сужается до уровня 2-4 мм. Таким образом, если прибор тоже работает в этом диапазоне, смотреть через него будет более чем комфортно. Ночью зрачок человека значительно расширяется до показателей 6-8 мм, поэтому бинокль с показателем выхода зрачка 2 мм будет не комфортным для зрения. Оптимальным считается, если характеристика выходного зрачка располагается в пределах от 4 до 7 мм, что сделает оптику универсальной для дня и ночи.
Наличие просветляющего покрытия
Бинокль состоит из множества линз, которые способны пропустить через себя не весь свет, поскольку обладают свойством отражения. Даже у сравнительно недорогого бинокля может быть 10 линз. В конечном счете через них до глаз дойдет около 45% света, поэтому изображение будет менее контрастным и светлым. Чтобы компенсировать этот недостаток линз на них наносится специальное покрытие.
Просветляющий слой делает производство более дорогим, поэтому не все бинокли его имеют. В связи с этим при выборе оптического устройства нужно искать в инструкции к нему следующие термины:
Устройство линз в зрительных трубках
Если рассматривать устройство бинокля внешне, то несложно понять, что зачастую его линзы располагаются по отношению друг к другу не в один ряд, как у подзорной трубы, которую раньше использовали мореплаватели и военные генералы. Трубки окуляров обычно сдвинуты по отношению к каналу объектива.
Если рассматривать системы устройства линз в зрительных трубках, которые применяются сейчас, то можно выделить следующие системы:
Система призм по методу Галилея предусматривает их прямое расположение. Такой способ можно встретить разве что в театральных биноклях, поскольку он имеет массу недостатков и является самым примитивным. Именно из него осуществлялось развитие оптики.
Призмы Порро предусматривают отличную пропускаемость света. Получаемое от них изображение имеет повышенную контрастность. Такая система дает картинку с высокой объемностью, но сама конструкция довольно массивная. В результате устройство имеет увеличенные габариты, поэтому его не так легко переносить.
Руф-призмы практически не уступают системе Порро, но при этом обладают гораздо меньшими габаритами. Такие бинокли довольно часто встречаются в продаже. Они особенно ценятся туристами благодаря небольшому весу и габаритам, что особенно важно при пешем путешествии по пересеченной местности.
Бинокль
Бино́кль — 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 призма 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.
Содержание
Основные параметры биноклей
Увеличение (кратность) и диаметр линзы объектива
Обычно эти параметры указываются на корпусе бинокля, например «10х40».
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 3—4 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. [1]
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. [2]
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:
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 — всего 2,4 % (то есть в 17 раз меньше). Просветление оптики также сводит к минимуму внутренние отражения, улучшая четкость, цветопередачу и контраст изображения.
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). [источник не указан 183 дня]
Соответственно, по цвету наружных линз бинокля уже можно сделать определённые выводы — 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 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.
Как выбрать бинокль (2019)
Вряд ли кому-то следует объяснять, что такое бинокль. Назначение этого прибора известно каждому – ведь это частый атрибут детских игр, не таящий в себе ничего непонятного (не счесть, сколько игрушечных биноклей было разобрано для удовлетворения детского любопытства). И, когда возникает необходимость приобрести бинокль для охоты, туризма или профессиональной деятельности, многие руководствуются детскими еще представлениями о его устройстве и особенностях – «главное, чтобы увеличение побольше было».
Однако современный бинокль – это сложный оптический прибор с множеством характеристик, заметно влияющих на возможность его использования в разных областях.
Театральный бинокль непригоден для охотника, а тяжелый астрономический бинокль будет весьма неудобен в походе.
Особенно тщательно следует подойти к подбору характеристик, если бинокль планируется применять в профессиональной деятельности – стоят профессиональные модели недешево, и ошибка в определении того или иного параметра может влететь в копеечку.
Характеристики биноклей
Максимальное увеличение (кратность) определяет, во сколько раз видимое через бинокль изображение будет крупнее видимого невооруженным взглядом.
С одной стороны, большая кратность позволяет разглядеть мелкие детали на большом удалении.
С другой стороны, большая кратность – это не всегда хорошо. Чем больше кратность, тем меньше поле зрения каждого объектива и тем меньше света в него попадает.
Поэтому бинокль кратностью больше 8 будет неудобен в театре – хоть большое увеличение и позволит разглядеть детали костюмов актеров, но малое поле зрения не даст оценить их игру, а низкая светосила сделает слабо освещенные участки сцены совершенно неразличимыми.
Для охотника оптимальной будет кратность в диапазоне 8-12 – ветки деревьев и кусты все равно не дадут что-то разглядывать на большом расстоянии, а вблизи чересчур мощный бинокль даст слишком маленькое поле зрения.
Кратность 15-20 пригодится при использовании бинокля на открытых пространствах – но следует иметь в виду, что при таком увеличении картинка уже будет заметно «дрожать» из-за тремора рук, а сами такие бинокли довольно тяжелы и имеют больший размер.
Модели с кратностью более 20 применяются, когда увеличение изображения важнее всего остального – они тяжелы, дороги и требуют установки на штатив для получения стабильного (не «трясущегося») изображения.
Чтобы понять, каким именно будет поле зрения выбранного бинокля, следует обратить внимание на два параметра – истинный угол зрения и линейное поле зрения. Оба этих параметра характеризуют поле зрения.
А тем, кто использует бинокль для наблюдения за наземными объектами, проще ориентироваться на линейное поле зрения – оно показывает, какой максимальной длины отрезок будет полностью виден в бинокль на расстоянии 1000 м.
Для устранения проблем, возникающих при большой кратности, диаметр объектива на мощных биноклях увеличивают – это позволяет слегка компенсировать потерю светосилы и уменьшение поля зрения.
Кратность и диаметр объектива (апертура) являются наиболее важными параметрами бинокля и обычно указываются как в его названии, так и в маркировке на корпусе в виде АхВ, где А – кратность, В – диаметр объектива.
Поделив диаметр объектива на кратность, можно получить еще один важный параметр – диаметр выходного зрачка, т.е. диаметр изображения, формируемого объективом на зрачке глаза.
Этот параметр определяет светосилу (относительную яркость) бинокля и должен быть не меньше диаметра зрачка человеческого глаза. Однако зрачок глаза может менять свой размер от 2 до 8 мм в зависимости от освещенности, поэтому подбирать выходной зрачок следует по тому, при какой освещенности планируется использовать бинокль.
В солнечный день на открытой местности и 3 мм выходного зрачка будет достаточно, в ясный день на городской улице или в лесу потребуется диаметр около 5 мм, а в сумерках – от 7 мм.
Увеличение выходного зрачка достигается либо уменьшением кратности, либо увеличением апертуры (и соответственно, габаритов и цены) бинокля. Какой вариант вам подойдет лучше – зависит, опять же, от сферы применения бинокля.
На светосилу влияет также просветляющее покрытие линз – нанесенная на оптические элементы пленка, увеличивающая светопропускание за счет устранения бликов.
— усложнение конструкции ведет к удорожанию;
— очень сложно обеспечить строгую синхронность подстройки кратности на обоих объективах, поэтому раздвоение изображения и повышенная нагрузка на глаза в такихз моделях бывают довольно часто;
— такую конструкцию сложно герметизировать.
Вынос выходного зрачка – это расстояние от поверхности глаза до внешней линзы окуляра. Для людей с хорошим зрением этот параметр не сильно важен, но если вы носите очки, то при выносе выходного зрачка менее 15 мм могут возникнуть проблемы – очки просто не дадут поднести бинокль так близко к глазам.
Впрочем, не обязательно смотреть в бинокль через очки – многие модели позволяют отрегулировать окуляр конкретно под остроту зрения. Следует только убедиться, что ваша острота зрения попадает в диапазон диоптрической коррекции бинокля.
Призма.
Самая простая конструкция бинокля (галилеевская) не имеет призм, и в каждом объективе все линзы расположены на одной линии. Такая конструкция дешевле и обеспечивает большую светосилу, (т.к. исключается сложный оптический элемент), но при этом она сильно ограничивает кратность бинокля.
Редко встречаются бинокли без призмы с кратностью больше 5 – да и те имеют неприлично большие габариты (представьте себе две соединенные подзорные трубы). Поэтому чаще всего такая конструкция применяется в театральных биноклях, где важны малые габариты и высокая светосила, а большая кратность не нужна.
При использовании длиннофокусных линз (в биноклях с большим увеличением) для уменьшения линейных габаритов используются призмы, «складывающие» оптическую ось объектива. Такие бинокли называются призматическими.
Призмы типа Porro (по имени автора – итальянского оптика Игнацио Порро) считаются классической, именно она определяет характерный внешний вид морского бинокля с широко разведенными объективами. Призма Porro обеспечивает минимальные потери света, но увеличивает габариты прибора. Последнее, впрочем, не всегда является недостатком: эта призма позволяет разнести ось окуляра и ось объектива, что сильно влияет на «трехмерность» видимого изображения.
Основным преимуществом бинокля перед подзорной трубой является то, что при использовании бинокля сохраняется бинокулярное зрение, позволяющее наблюдателю четко различать, какие объекты в поле зрения находятся дальше, а какие – ближе. Разведение объективов в стороны позволяет усилить этот эффект, увеличив «глубину» видимого пространства.
Однако не всегда это бывает нужно – иногда требуется более «плоское» изображение. В этом случае объективы наоборот, сводятся почти вплотную – и это тоже делается с помощью призм Porro. Кроме того, конструкция, в которой объективы объединены в одном корпусе, намного устойчивее к ударам.
Призмы Porro II имеют все преимущества и недостатки призм Porro, немного отличаясь от них формой и габаритами. Бинокли с такой призмой будут чуть уже классических, зато толще – форма объектива у них ближе к цилиндрической.
Бывает, что все вышеперечисленные параметры у двух моделей одинаковы, но цена одного раз в десять больше. Профессиональные модели отличаются некоторыми особенностями, заметно влияющими как на качество изображения и светосилу бинокля, так и на его стоимость:
— Материал призм. Призмы изготавливаются из бариевого или боросиликтного крона – бесцветного стекла с низкой дисперсией света в нем. Крон BK-7, из которого изготовлены призмы большинства биноклей, имеет больший предельный угол внутреннего отражения, из-за чего изготовленная из него призма имеет большие размеры (либо «подрезает» изображение по углам).
Призмы из крона BaK-4 компактнее, легче, имеют меньшую дисперсию (меньше искажают изображение), но намного дороже. Призмы из BaK-4 – один из основных признаков профессиональной модели.
— Герметичный корпус с азотным наполнением, во-первых, предотвращает запотевание стекол в любых погодных условиях, во-вторых, предотвращает попадание пыли и влаги внутрь корпуса и обеспечивает водонепроницаемость при падении бинокля в воду.
— Стабилизация изображения позволяет получить четкое, не «дрожащее» изображение даже при использовании с рук бинокля с большой кратностью. К сожалению, эта опция очень сильно увеличивает цену прибора. Установка бинокля на штатив, конечно, не так удобна, зато даст устойчивое изображение по меньшей цене для тех моделей, у которых есть возможность крепления на штатив.
Варианты выбора биноклей
Любителям театра наверняка пригодится театральный бинокль – с ним вы будете с легкостью следить за игрой актеров даже с самой дальней галерки.
Легкий бинокль для спорта и отдыха поможет рассмотреть в деталях интересную сцену и при этом не стеснит вас во время пробежек и не займет много места в рюкзаке или сумке.
Охотникам, рыболовам и туристам придется по душе полевой бинокль.
Астрономы пользуются биноклями с большой кратностью – это позволяет рассматривать небесные объекты с максимальным увеличением.
Если бинокль нужен вам для профессиональной деятельности – выбирайте среди соответствующих моделей.