Все станет больше.
19-02-2011, 22:11. Разместил: fenris
ДАВНЯЯ ИСТОРИЯ
Преобладание желаний над возможностями — постоянный стимул к развитию и изобретательству. Первобытный охотник стремился сделать свои руки более длинными и сильными. Сегодня мы имеем индивидуальное оружие, удлинившее наши «руки» до километра, но остановиться мы не можем и продолжаем этот бесконечный путь.
Стремление быстро перемещаться заставило наших далеких предков догадаться использовать быстрых и выносливых четвероногих. Сегодня мы умеем быстро ездить, плавать и даже летать, используя машины. Думаю, что об увеличении остроты зрения мечтали древние охотники еще в палеолите. Людям с особой остротой зрения древние завидовали, давая им имена вроде Соколиный Глаз или Белый Орел.
От первого обнаружения преломления световых лучей при переходе из воздуха в воду, которое, вероятно, произошло еще в палеолите, когда древний охотник систематически не мог попасть гарпуном в крупную рыбу, до использования этого эффекта в оптических приборах прошли многие тысячелетия.
Первым инструментом, усиливающим «дальнобойность» нашего зрения, была зрительная труба, состоящая из двух выпуклых линз — объектива и окуляра. Ее изобрел в XVI веке великий Галилео Галилей. Однако она имела три серьезных недостатка. Жесткие законы оптики требовали большой длины хода лучей внутри инструмента. В результате подзорная труба была неудобно длинной. Правда, довольно быстро придумали сделать ее раздвижной (телескопической). Второй ее недостаток связан с «одноглазием». Она не давала стереоскопического эффекта, которым обладает наше зрение. Третий недостаток заключался в том, что в зрительной трубе предметы переворачивались вверх ногами. Соединить две подзорные трубы вместе было не очень сложно, а вот укорачиванию они долго не хотели поддаваться. Эту задачу решил сам Галилей, используя в окуляре вогнутые линзы. Это укорачивало трубу и несколько уменьшало увеличение. Сейчас эта идея широко используется в театральных биноклях. Только когда с помощью нескольких зеркал удалось заставить лучи многократно изменять направления движения внутри инструмента, появились первые более-менее компактные полевые бинокли. В них, благодаря тем же зеркалам, изображение уже стало прямым, а не перевернутым. В результате каждая из труб бинокля выглядела как бы дважды ломаной. Такой внешний вид полевого бинокля сохранялся около века, в течение которого производились лишь некоторые усовершенствования. Заметным улучшением биноклей была замена зеркал на трехгранные призмы Порро. Большинство современных биноклей имеет в каждой из труб по две такие призмы.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Важной характеристикой любого оптического инструмента является «процент использования падающего света». Это процентное отношение интенсивности света на выходном зрачке к свету, попадающему в объектив. Ясно, что чем этот показатель выше, тем совершеннее бинокль. Максимальное пропускание света в биноклях самого высокого класса составляет 94–95%. Потери света происходят главным образом от его отражения на границах раздела фаз (стекло — воздух). Небольшие потери связаны с поглощением и рассеянием в отдельных фазах.
Борясь с этими потерями, конструкторы биноклей создают многолинзовые объективы и окуляры и используют специальные призмы сложных форм. Кроме того, широко используются многослойные покрытия на наружных и внутренних поверхностях оптических элементов.
Важнейшая характеристика бинокля — кратность увеличения. Она показывает, во сколько раз предмет видится крупнее с помощью бинокля, чем без него. Это число является первым сомножителем в названии бинокля.
Кратность увеличения полевых биноклей лежит в пределах от 7 до 15. Строго говоря, во столько раз увеличивается угол, под которым видится предмет. Чем больше увеличение, тем уже поле зрения и тем жестче должен фиксироваться бинокль при наблюдении. Естественное дрожание рук, удерживающих бинокли и особенно подзорные трубы, имеющие высокие кратности увеличения, приводят к полному размазыванию «картинки».
Основной способ борьбы с этим дрожанием — использование штативов. В корпусах некоторых биноклей есть для этого резьбовые отверстия. Полезно при наблюдении положить бинокль на камень или рюкзак. Можно опереться локтями на какой-нибудь предмет. В некоторых современных биноклях есть устройства, стабилизирующие «картинку». Они бывают механические и электронные. Однако первые значительно увеличивают вес, а вторые — стоимость.
Второй сомножитель в названии — диаметр линз объектива. Ясно, что чем больше диаметр объектива, тем больше света попадает в бинокль. Поэтому, если вы собираетесь использовать бинокль только днем, вполне достаточно иметь объективы диаметром 20 мм. При дефиците света эффективнее использовать оптику с большим объективом.
Кроме того, у объектива большого диаметра, как правило, выше разрешение — минимальное расстояние, на котором две точки еще видятся раздельно.
Если разделить диаметр объектива на увеличение, то получится диаметр выходного зрачка — диаметр образующейся «картинки». Поскольку человеческий зрачок не бывает в диаметре более 7 мм, нет необходимости конструировать бинокли с диаметром выходного зрачка более этой величины. Очень важным свойством любого бинокля является способность увеличивать контраст при недостаточной освещенности. Это происходит потому, что свет, собранный всей площадью объектива, концентрируется на меньшей площади выходного зрачка. Ясно, что серые тона при этом светлеют, а черные такими и остаются. Количественно это характеризуют «сумеречным числом», которое равно квадратному корню из произведения увеличения на диаметр линз объектива. Его не следует смешивать с понятием «светосила», которое равно квадрату отношения диаметра объектива к его фокусному расстоянию. Если числитель этой дроби сделать единицей, то получаемая величина будет называться «относительным отверстием».
Важным параметром бинокля является величина «поля зрения». Применительно к подзорным трубам говорят об «угле поля зрения». Но поле зрения бинокля ограничивается не конусом, а двумя частично наложенными конусами. Поэтому бинокли имеют более широкое поле зрения, и его характеризуют «шириной поля зрения» — это длина максимальной горизонтали, укладывающейся в поле зрения на дистанции 1000 метров. На корпусах некоторых современных биноклей под названием помещается надпись в виде дроби. Например, 129m/1000m или в футах на 1000 ярдов. Это и есть ширина поля зрения.
Стереоэффект биноклей характеризуют «пластичностью», то есть способностью передавать объемность. Математически пластичность — это произведение увеличения на отношение межцентрового расстояния объективов к межцентровому расстоянию окуляров. По этой причине «дважды ломаные « бинокли с призмами Порро, имеющие широко разнесенные объективы, окончательно не вытесняются компактными прямыми биноклями с призмами «с крышей».
ДРУГИЕ ВАЖНЫЕ СВОЙСТВА
С помощью бинокля легко решается еще одна очень важная задача. Если смотреть против солнца, то все, что находится в тени, практически не видно — оно кажется одинаково темным. Бинокль же, «срезая» большую часть яркого неба, делает контрастным изображение в тени. По этой причине из глубокого колодца днем видны звезды и нам лучше смотрится против солнца, когда подносим ладонь ко лбу.
Для любого охотника или туриста важными параметрами бинокля являются вес и габариты. Серьезной находкой для уменьшения габаритов являются конструкции с двумя шарнирами, позволяющими сблизить две трубы бинокля до соприкосновения. Бинокли такого типа в названии содержат слово «Falt» от немецкого falte — складывать. По-английски такие бинокли называют «Pocket», что означает карманный. Действительно, эти бинокли легко помещаются в любом нагрудном кармане. Бинокли такого типа с параметрами 10Х25 весят всего 200–250 г. Такие бинокли входят в экипировку офицеров НАТО.
Еще один параметр биноклей важен особенно для людей, пользующихся очками. Это «удаление выходного зрачка» — расстояние от последней линзы окуляра, на котором резко видно изображение поля. У обычного бинокля оно составляет 10–12 мм. Стекла очков не позволяют глазам приблизиться к окулярам на это расстояние. Поэтому для носящих очки конструируют бинокли так, чтобы удаление выходного зрачка было 18–20 мм. Чтобы людям без очков тоже было удобно пользоваться такими биноклями, на окуляры монтируются мягкие пластиковые кольца. Европейские производители отмечают такие бинокли, помещая букву «В» после размера объектива. От немецкого слова «Brille» — очки.
Владимир Бражкин
"Охота и рыбалка" №3(83) от 19.03.2010
Вернуться назад