Для ориентирования на местности, помощи в рыбалке и на охоте, для астрономических и иных наблюдений широко используются специальные оптические приборы — бинокли. Все о биноклях, их типах, конструкции, особенностях и основных характеристиках, а также об их правильном подборе — узнайте в этой статье.
Что такое бинокль?
Бинокль — переносной оптический прибор; устройство из сдвоенных зрительных труб (монокуляров) для выполнения наблюдений за удаленными объектами двумя глазами.
Являясь переносным прибором, бинокль удобен для применения в полевых условиях, когда нет возможности установить стационарные устройства — в походе, на спортивных туристических трассах, на рыбалке и охоте, для проведения простейших астрономических наблюдений, в военном деле и т.д. Кроме того, бинокль позволяет вести наблюдение сразу двумя глазами с сохранением (до некоторых удалений) стереоскопического эффекта — это повышает качество наблюдений и снижает утомляемость наблюдателя.
Все это обусловило широкое распространение биноклей, а благодаря доступной стоимости их могут купить очень многие из нас. Но прежде, чем делать выбор этого прибора, следует тщательно разобраться в его типах, конструкции и характеристиках.
Конструкция биноклей
Конструкция призматического бинокля
В общем случае бинокль имеет следующую конструкцию: это две зрительных трубы (или монокуляра), установленных параллельно друг другу, и имеющих шарнирное соединение для возможности измерения расстояния между их осями. Трубы имеют объектив — расположенную в передней части линзу или систему линз, на которые падает свет, и окуляр — заднюю линзу или систему линз, формирующую изображение, поступающее на глаз.
Бинокли строятся на основе монокуляров двух систем:
- Галилея;
- Кеплера.
В трубах системы Галилея в роли объектива выступает положительная (собирающая) линза, а в качестве окуляра — отрицательная (рассеивающая). Этот монокуляр создает прямое изображение, но уже при 3-х – 4-кратном увеличении его качество крайне низкое (с искажениями по краям и окрашенное). Поэтому монокуляры данного типа используются в простейших приборах (театральных).
В монокулярах Кеплера объектив и окуляр изготавливаются из положительных линз, такой монокуляр обеспечивает лучшее качество изображения при больших увеличениях, однако создает перевернутое изображение. Сегодня большинство биноклей с увеличением свыше х4 строятся именно на этих трубах.
Устройства на монокулярах системы Кеплера обязательно имеют в своем составе оборачивающую систему, изменяющую ход лучей с целью построения нормального изображения. Это реализуется встройкой дополнительной линзы или призм между объективом и окуляром. Приборы с линзой сегодня практически не используются, наибольшее применение получили призматические бинокли.
Призматические бинокли делятся на 2 типа:
- С призмами Порро (Porro);
- С крышеобразными призмами (Roof) систем Аббе (Аббе-Кёнига) и Шмидта-Пехана.
Ход светового луча в биноклях на призмах Порро и Руф (Аббе-Кёнига)
В системе Порро в каждом монокуляре установлена пара призм, установленных перпендикулярно друг к другу. Луч света проходит через призмы и переворачивается — так строится прямое изображение. Такая система наиболее проста по конструкции, однако для размещения линз требуется довольно много места — это сказывается на конструкции и внешнем виде устройства, прибор с призмами Порро легко узнать по широким монокулярам, в которых оси окуляров и объективов смещены.
В устройствах с системой Roof в каждом монокуляре используется составная призма сложной формы (в виде крыши — отсюда и название), в которой входной и выходной лучи находятся примерно на одной оси. Эта система сложна конструктивно, однако она позволяет снижать толщину монокуляров и обеспечивать герметичность прибора. В биноклях с системой Roof используются призмы Аббе и Шмидта-Пехана. Первые обеспечивают лучшее качество изображения, но имеют более высокую стоимость, а вторые при худшем качестве и увеличенных потерях света более дешевы.
Оптические элементы биноклей (линзы) могут подвергаться просветлению — нанесению металлизированного покрытия, которое значительно повышает свтопропускающую способность прибора. Просветленную оптику легко узнать по характерному радужному отсвету на стеклянных элементах.
В биноклях присутствует и система фокусировки, которая позволяет выстроить глубину резкости и откорректировать монокуляры в соответствии с особенностями зрения наблюдателя. Системы фокусировки бывают трех типов:
- Раздельная для каждой трубы;
- Центральная (общая для обеих труб);
- Комбинированная (общая для обеих труб, но с возможностью подстройки резкости на одной из труб).
В первом случае в каждом монокуляре предусмотрен свой механизм фокусировки, выполненный в виде поворотного диоптрийного кольца — при его повороте линза окуляра двигается вдоль оптической оси, смещаясь относительно фокуса. Во втором случае на шарнире между окулярами расположен общий механизм фокусировки, при вращении колеса которого перемещаются сразу оба окуляра. В третьем случае объединены оба механизма — сначала настраивается резкость обеих труб, а при необходимости с помощью диоптрийного кольца подстраивается резкость одной из труб. Существуют и бинокли с фиксированной фокусировкой, не предусматривающие возможность ее изменения.
В биноклях можно встретить и массу вспомогательных систем: компас, системы ночного видения (инфракрасные датчики), лимбы для тонкой настройки, дальномерные шкалы для измерения расстояний, гироскопические стабилизаторы, крепления для установки на штатив и прочие.
Характеристики и маркировка биноклей
Изображение в окуляре бинокля в зависимости от кратности увеличения
Существует ряд параметров приборов, играющих ключевые роли в их работе.
Кратность увеличения. Величина, показывающая, во сколько раз прибор увеличивает угловые размеры наблюдаемого объекта. Эта характеристика лежит в пределах х2,5 — х25, бинокли с увеличением до х4 — называются приборами малого увеличения, до х8 — среднего увеличения, свыше х8 — большого увеличения. Также бинокли по кратности делятся на два типа:
- С постоянной кратностью;
- С переменной кратностью.
В первом случае прибор имеет установленную кратность, во втором кратность можно изменять в тех или иных пределах.
Диаметр объектива (апертура). Величина, показывающая размер передней линзы, от нее зависит способность бинокля пропускать через себя световые лучи и качество картинки. Данный параметр лежит в пределах 25-60 мм, а специальные приборы (морские, стационарные астрономические) могут иметь объектив диаметром 70-150 мм.
Выходной зрачок и светосила. Параметр, показывающий соотношение размера объектива к кратности, она характеризует диаметр светового луча, поступающего в глаз наблюдателя. От величины выходного зрачка зависит светосила бинокля — то количество света, которое попадает в глаз наблюдателя. Обычно данный параметр лежит в пределах 3-8 мм, что соответствует диаметру зрачка глаза взрослого человека при различном уровне освещенности.
Угол поля зрения. Характеристика, указывающая на протяженность пространства, наблюдаемого через прибор. Измеряется в градусах и в ширине наблюдаемого участка местности при удалении 1000 м. Чем уже поле зрения прибора, тем меньшее пространство с его помощью можно наблюдать, и наоборот. При наблюдении через бинокль с малым углом поля зрения придется часто переводиться с одной точки на другую, а широкоугольный бинокль может охватывать сразу большое пространство.
Коэффициент пропускания света. Величина, указывающая на соотношение количества поступающего на бинокль и выходящего из него света. Измеряется в процентах, у наиболее простых устройств с линзами без просветления может составлять 50-60%, у наилучших приборов с просветленной оптикой достигает 97-98%. Чем выше коэффициент пропускания света, тем более яркую и качественную картинку может строить бинокль.
Основные характеристики биноклей наносятся на их корпус в виде краткой маркировки из двух или трех цифр через символ «х»: первая цифра означает кратность, вторая — диаметр объектива. На биноклях с переменной кратностью указывается две цифры — с наименьшим и наибольшим увеличением. Например, маркировка 8х40 означает бинокль с кратностью х8 и апертурой 40 мм. А маркировка 8-16х25 означает бинокль переменной кратности от х8 до х16 с диаметром объектива 25 мм.
Также в маркировке могут присутствовать буквы, которые на отечественных и зарубежных биноклях неодинаковы. Вся информация представлена в таблицах.
Маркировка биноклей отечественного производства:
| Бинокль (1-я буква) |
Тип монокуляров (2-я буква) |
Габариты (3-я буква) (присутствует не всегда) |
Назначение (4-я буква) |
Особенности (5-я буква) |
|---|---|---|---|---|
| Б | Г — система Галилея П — призматический (призменный) бинокль |
Отсутствует — нормальный К — компактный |
П – полевой Т — театральный С — спортивный |
В — высокосветосильный Б — большого увеличения Ш — широкоугольный Ц — с центральной системой фокусировки Ф — с внутренней фокусировкой О — с вынесенным выходным зрачком |
Например, прибор с маркировкой БПЦ 15х50 указывает, что перед нами бинокль полевой с центральной системой фокусировки с кратностью х15 и апертурой 50 мм.
Маркировка биноклей зарубежного производства:
| Характеристика | Маркировка | Расшифровка |
|---|---|---|
| Особенности оптики бинокля | I.e. | С вынесенным выходным зрачком |
| w.a | Широкоугольный прибор | |
| Spot | С высоким значением глубины резкости | |
| Габариты прибора | UCFmini | Миниатюрные бинокли |
| DCF | Компактный | |
| Особенности биноклей с призмами Порро | UCF V | Компактный |
| CF/CF III | Стандартные по размерам бинокли | |
| Качество прибора | EXPS | Приборы экстра-класса |
| HR | Приборы высокого качества | |
| Степень водонепроницаемости | WP | Водонепроницаемые приборы, допускающие погружение до 1 м |
| PIF | То же с глубиной до 5 м | |
| Дополнительный функционал и возможности | IF | Бинокли с дальномерной шкалой |
| BD | Присутствует лазерный дальномер | |
| IS | Стабилизированные бинокли | |
| AF | Присутствует автоматическая фокусировка | |
| N | Бинокли ночного видения |
Встречаются и другие типы маркировки, но обычно производители указывают характеристики и особенности своей продукции в инструкции.
Типы биноклей по назначению
По сочетанию конструктивных особенностей и характеристик бинокли делятся на несколько групп по так называемому техническому назначению.
Театральные — простейшие приборы на основе труб системы Галилея с минимальными возможностями, имеют кратность не более х5, отличаются компактностью и малой массой, также им придается эстетичный внешний вид.
Компактные — универсальные приборы со сниженными габаритами, что выливается в ухудшенные характеристики. Используются для непродолжительных наблюдений, зачастую выступают в роли игрушки.
Полевые — универсальные приборы с высокой светосилой и кратностью до х20, могут иметь прочный водонепроницаемый корпус и широкий дополнительный функционал. Используются для охоты, рыбалки, спорта, в сфере туризма и т.д.
Спортивные/туристические — те же полевые бинокли, но имеющие небольшой вес и дающие хорошее качество изображения при увеличениях до х8 — х10. Предназначены для выполнения разнообразных наблюдений на местности.
Военные — фактически, это полевые бинокли с улучшенными характеристиками, помещенные в устойчивый к воде, ударам и другим негативным воздействиям корпус. Могут иметь дополнительный функционал для различных наблюдений.
Морские — специальные приборы, устойчивые к морской воде и другим негативным факторам, имеющие высокую светосилу и широкий диапазон увеличений. Могут иметь компас, дальномерные шкалы и другие приспособления.
Астрономические — специализированные приборы с высокой светосилой и большим выходным зрачком, предназначенные для ведения астрономических наблюдений с рук или штатива (при кратности свыше х10).
Инфракрасные (ночного видения) — широкая группа приборов, оснащенных инфракрасными приборами ночного видения для проведения наблюдений в темное время суток.
Зачастую деление биноклей на различные типы условен, но такая классификация помогает сделать верный выбор прибора.
Подбор и покупка бинокля
Основная информация о бинокле указана в его маркировке
При подборе прибора следует отталкиваться от его предполагаемого применения и условий эксплуатации.
Для нерегулярного использования на прогулке или в небольших туристических походах хватит прибора с увеличением до х6 и объективом до 25 – 30 мм. Для более серьезных наблюдений, на рыбалке, охоте и в других ситуациях лучше делать выбор в пользу биноклей с апертурой до 40 мм и увеличением до х10. При этом имеет смысл использовать компактные бинокли с малым весом — они не будут мешать на марше или привале. Для охотника большим плюсом будет широкоугольный бинокль, позволяющий одним взглядом охватывать сразу большое по площади пространство.
Бинокли с объективом до 60 мм — это уже серьезные приборы, предназначенные для проведения астрономических наблюдений или профессионального использования. Причем астрономические бинокли имеют кратность всего до х10, а профессиональные — до х20.
И ни в коем случае не следует гнаться за кратностью — слишком большое увеличение во многих случаях может оказать негативный эффект, да и рост кратности бинокля приводит к экспоненциальному росту его стоимости. Например, для туризма нет смысла брать бинокль кратностью более х10, а для охоты можно и вовсе взять бинокль кратностью х6, но с большим полем зрения.
Для приборов, которые будут эксплуатироваться в темное время суток (главным образом — для астрономических наблюдений) критически важными являются выходной зрачок, светосила и коэффициент светопропускания — чем они больше, тем лучше. Для дневных наблюдений достаточно иметь прибор с выходным зрачком до 4 мм, а для ночных — до 8 мм.
Наконец, следует учитывать такие характеристики биноклей, как водонепроницаемость и ударопрочность, наличие компаса и дальномерных шкал, и т.д. А для астрономических и биноклей увеличенного размера важно наличие крепления под штатив и различных регулировок.
При верном выборе прибора наблюдения в любых условиях будет простыми, эффективными и комфортными.
