Як працює бінокль
Бінокль працює на принципах оптичних законів, саме використовуючи переваги властивостей і поведінки світла, коли воно проходить через різні середовища. Давайте розберемо один бінокль, щоб побачити, як працює бінокль, які основні частини бінокля та як вони працюють разом?
Бінокль складається з трьох оптичних частин для роботи:
Окуляр або окуляр: для фокусування та збільшення проектованого віртуального зображення
призми: щоб виправити орієнтацію зображення – перевернути зображення вертикально та горизонтально
Об'єктив: збирає падаюче світло та концентрує його у фокусній точці, як правило, система лінз із 2 або більше лінз для компенсації аберації
Просте пояснення принципу роботи бінокля
Щоб зрозуміти частини бінокля та їх функції, найкраще розібрати бінокль і оглянути його внутрішню частину. Таким чином ви зможете побачити окремі вузли та отримати краще уявлення про роботу бінокля. Єоптична система і механічна системашукати в.
Оптичні частини бінокля
Бінокль складається з трьох оптичних вузлів, які заломлюють і фокусують світло, щоб збільшити віддалений об’єкт і зробити його ближчим. Цими трьома основними компонентами є лінза об’єктива, система призм і окуляр. Давайте ближче розглянемо ці частини, щоб зрозуміти їхні функції та те, як бінокль збільшує.
Об'єктив
Theоб'єктивнийз його великимколекційна лінзазнаходиться на передньому або нижньому кінці бінокля, залежно від того, як ви на нього дивитеся. Колекційна лінза спрямована на об'єкт інтересу, цевловлює світло.
Чим більшедіафрагма– чим більше діаметр лінзи, тим більша світлозбиральна здатність бінокля, тим яскравіше буде зображення. З цієї причини мисливці або любителі спостерігати за зірками вибирають біноклі з великим діаметром лінз. Легкі компактні біноклі, які чудово підходять для походів або випадкового використання, можуть мати набагато меншу апертуру – близько 25 мм. Розмір діафрагми виражається другим числом оцінки бінокля, тобто. 8x42
Віртуальне проміжне зображення, створене лінзою об’єктива, є перевернутим і дзеркальним. Щоб виправити це, всередині бінокля використовуються призми.
Система Призма
Без призм у біноклі спостерігач бачив би перевернуте зображення. Призми це виправляють, а також допомагають дещо зменшити довжину бінокля.
Theпризмивиготовлені з коронного скла іслужать коригуючими дзеркалами. Коли світловий промінь проходить крізь призми, численні відбиття перевертають перевернуте зображення, спроектоване лінзою об’єктива, таким чином спостерігач може бачити нормальне зображення.
У біноклях використовуються два основних типи призм. Це призми Порро та різні конструкції дахових призм.
Призми Порро
У біноклі з призмою Порро використовуються дві призми, вони встановлені під прямим кутом одна до одної.
Світлові промені відбиваються від внутрішніх поверхонь і перевертаються зверху вниз в одній призмі, а зліва направо в іншій призмі.
Перевага біноклів із системою призм Порро полягає в тому, що ці призми набагато простіші та дешевші у виготовленні та займають мало місця, оскільки вони встановлюються одна біля одної.
Біноклі з призмою Порро часто мають коротшу конструкцію, ніж біноклі з даховою призмою.
Призма даху
Ця система призм зазвичай складається з двох призм, принаймні одна з яких має форму краю даху.
Одна сторона скляного корпусу примів має бути покрита, щоб компенсувати фазовий зсув різних довжин хвиль і зменшити кольорову окантовку, це робить призму даху трохи дорожчою, ніж призми Порро.
Корекція зображення в біноклі з даховою призмою може проходити по більш складній траєкторії променя, ніж у біноклях Порро, але результат перевертання перевернутого та дзеркального зображення з лінзи об’єктива буде таким самим.
Призми на даху дозволяють зробити бінокль набагато тоншим і компактнішим. Біноклі з такими призмами трохи вужчі та елегантніші порівняно з моделями з призмами Порро, але зазвичай трохи дорожчі, оскільки потрібне більш складне виробництво.
Окуляри
Theокуляри, також називаєтьсяочні, розташовані в передній частині бінокля і є двома лінзами, у які ми дивимося безпосередньо під час спостереження.
Наочники (гумові розширення на дужці окуляра) часто використовуються, щоб зберегти правильну відстань між очима та окуляром і забезпечити певний захист від заважаючого косого розсіяного світла.
Окуляр зазвичай складається з двох або більше лінз.
Якщо бінокль правильно сфокусований, це дозволяє людському оку бачити зображення, яке проектується об’єктивом і системою призм.
Механічні частини бінокля
Діоптрійне регулювання
Багато людей не мають однаково міцного зору обома очами. Щоб забезпечити можливість невтомного спостереження в бінокльрізний зір необхідно компенсуватищоб обидва ока могли бачити сфокусоване зображення.
Зазвичай правий окуляр можна точно налаштувати, щоб компенсувати різницю діоптрій, регулюючи фокус окулярних лінз.
Щоб налаштувати, закрийте праве око та сфокусуйтеся на об’єкті за допомогою лівого ока (окуляр без діоптрійної компенсації), повертаючи центральне колесо фокусування, доки зображення не стане чітким і чітким. Потім точно відрегулюйте різкість на другому окулярі за допомогою діоптрійного налаштування.
Колесо фокусування
Для отримання різкого і чіткого зображення при розгляданні предметів на різних відстанях завжди необхідно регулювати фокус бінокля. Обертання ручки фокусування (або коліщатка фокусування) виштовхне або втягне окуляри (або лише одну з лінз окулярів), щоб фокусна точка окулярів збігалася з фокусною точкою лінзи об’єктива.
Бочка-Міст З Шарніром
Бінокль - це просто два телескопи, які встановлені поруч. Вони повинні вказувати точно в одному напрямку, щоб дозволити спостерігачу одночасно бачити крізь них. Стовбур-місток тримаєстволи біноклів паралельноодин одному, тому оптична вісь паралельна (промінь світлаколімований).
Петлі, які з’єднуються з перемичкою, дозволяють регулювати відстань окулярів відповідно до відстані очей глядача.
Стовбур або труба
Стовбур — це корпус, який утримує разом усі оптичні частини. Корпус захищає оптичні компоненти та утримує їх у стабільному положенні, щоб вони не зміщувалися від механічних ударів або падіння.
Багато з кращих біноклів мають ущільнювальні кільця для захисту від води та вологи. У багатьох дорогих моделях внутрішня частина також заповнена інертним газом, щоб забезпечити водонепроникність навіть під час занурення під воду.
Шлях світла в біноклі з призмою Порро
Як призми перевертають зображення
Зображення об’єкта, що переглядається, відображається горизонтально та вертикально інвертованим
Перша призма перевертає зображення по вертикалі
Друга призма перевертає зображення по горизонталі
Маленьке зображення проектується в кінці фокусної відстані об’єктива
Окуляр збільшує зображення та представляє його оку
Як зображення потрапляє у фокус
Щоб представити глядачеві сфокусоване та чітке зображення, фокальна точка окулярної лінзи має сходитися з фокальною точкою лінзи об’єктива.
Як розрахувати збільшення бінокля
Збільшення бінокля, яке також називають «потужністю», є важливим фактором оцінки, який допомагає прийняти рішення про призначення інструменту. Він показує, у скільки разів зображення виглядає збільшеним під час перегляду в бінокль порівняно з тим, що воно переглядається неозброєним оком.
Число збільшення — це частка фокусної відстані об’єктива та фокусної відстані окуляра. У прикладі вище це буде240 / 24 = 10
Збільшення бінокля виражається першим числом оцінки бінокля, тобто.8x42
Найпопулярнішими коефіцієнтами збільшення є 8x і 10x. При 10-кратному збільшенні об’єкти на відстані 100 метрів виглядають так, ніби вони знаходяться на відстані 10 метрів.
Резюме Частини бінокля та їх призначення
Цілком цікаво, як працює бінокль і як він складається з дуже простого пристрою, що складається з трьох оптичних частин: окуляра, призми та лінзи об’єктива.
TheОб'єктивце велика лінза на передньому кінці бінокля, вона звернена до об’єкта спостереження. Діаметр лінзи об'єктива називаєтьсядіафрагма.Розмір лінзи визначає роздільну здатність (різкість) і кількість світла, яке можна зібрати. Захоплене зображення з об’єктива є дзеркальним і перевернутим.
призмивикористовуються для корекції зображення. Коли світлові промені перевернутого зображення проходять крізь призми, вони відбиваються від внутрішніх поверхонь призми та виходять у вигляді нормального реального зображення. Типи призм: призми Порро та призми даху.
TheОкулярабо окуляр – це частина, куди дивиться користувач. Зображення, яке лінза об’єктива збирає та проектує на кінці своєї фокусної відстані, збільшується окуляром і представляється оку глядача.