Из чего состоит бинокль. Как выбрать бинокль

История создания бинокля насчитывает уже несколько столетий. Название прибора «бинокль» с латинского языка означает «два глаза» (bi oculus). В XVII столетии появились первые оптические приборы – подзорные трубы, благодаря которым стало возможно наблюдать за предметами на удаленном расстоянии. Одним глазом было не очень комфортно смотреть за обстановкой. Но так уж повелось, что всегда найдется желающий для решения той или иной проблемы, если таковая существует.

Итальянец Галилео Галилей стал именно тем человеком, который в 1609 году изобрел оптический прибор с двумя линзами (рассеивающей и собирательной), положив тем самым начало истории биноклей. Первый созданный им бинокль обладал небольшим увеличением, наши современники пользуются такими в театрах (театральный бинокль). Последующие опыты, продолженные в 1610 году, дали возможность ученому создать более мощные оптические приборы, способные увеличить объект в 20, 30 и более раз. В данных приборах имеются две линзы, одна из которых способна собирать лучи света, формируя изображение (объектив), другая же их рассеивает (окуляр).

Бинокль, созданный Галилеем, был прост и давал достаточно четкое изображение, но как измерительный прибор, применяться он не мог. Чтобы качество изображения было более высоким, изобретение Галилея необходимо было усовершенствовать. Разработки Кеплера (призма, созданная им в 1611 году) подоспели вовремя. Пользуясь призменным биноклем, уже можно было измерить расстояние, также у него увеличился угол обзора.

Призменная оптика, изобретенная Кеплером, стала началом истории создания современного бинокля. Однако новый тип устройства имел некоторый недостаток: изображение подавалось в перевернутом виде. Учеными-оптиками из Франции, Германии, России (независимо друг от друга) была предпринята попытка использовать более сложную систему призм, что дало положительные результаты – удалось вернуть прямой вид картинке. На призменную систему получил патент итальянец Игнацио Порро в 1854 году. В XIX веке (60-е года) в Париже он совместно с Хоффманом занимался созданием монокуляров, призменная система которых полностью соответствует той, которую имеют сейчас современные модели биноклей. Первые бинокли, разработанные ученым Эрнстом Аббе и основателем фабрики оптических систем, инженером Карлом Цейсом, поступили в продажу в 1894 году. Они имели привлекательный дизайн и давали достаточно резкое изображение.

Все бинокли делятся на два вида: классические и компактные. В зависимости от способа фокусировки, бинокли бывают двух типов: с центральной фокусировкой, где для настройки фокуса имеется один центральный винт, и с раздельной, где регулирование фокуса (резкости) производят отдельно на каждом окуляре. У разных видов биноклей есть особенные технические параметры, определяющие их применение и специализацию (театральный, военный, астрономический и т. д.).

Изобретатель : Галилео Галилей
Страна : Италия
Время изобретения : 1609 г.

Бинокль представляет собой оптическое устройство, используемое для наблюдения за находящимися на определенном расстоянии объектами. Он включает две параллельные зрительные трубы, за счет чего наблюдение ведется одновременно двумя глазами. На сегодняшний день бинокли широко распространены в различных сферах.

Они применяются с целью наблюдения за животными, природой, астрономическими объектами, в спасательных и розыскных работах. Большую популярность бинокли имеют среди любителей охоты и активного времяпровождения, за счет своих компактных размеров и небольшого веса.

У каждого оптического прибора есть своя история, и бинокль не исключение. Название прибора происходит от латинских слов «bi» – «два» и «oculus» – «глаз». Закономерности распространения света вызывали интерес ученых давно, и в 17 столетии начали появляться первые оптические приборы, дающие возможность наблюдать предметы на удалении – подзорные трубы.

Вот только наблюдать за обстановкой одним глазом – не очень комфортно. Но если есть какая-то проблема, то найдутся желающие ее решить. Таким человеком явился Галилео Галилей, который создал бинокль в виде двух линз – собирательной и рассеивающей. Затем наступила пора усовершенствования этого изобретения.

Таким человеком явился Галилео Галилей, который провел ряд экспериментов в 1609-ом году, в результате которых изобрели бинокль. На опыты с линзами его натолкнуло изобретение голландских коллег.

В 1608-ом году голландские оптики Яков Мециус, Ганс Липперсгей и Захарий Янсен, независимо друг от друга изобрели подзорную трубу, которая стала прообразом , но вначале предназначалась для моряков. Подзорную трубу для наблюдения за объектами использовали долгое время. Однако она была не совсем удобной и практичной. Неудобство использования зрительной трубы и заключалось в том, что в неё можно было смотреть только одним глазом. Мнение «пользователей» было учтено — так появился современный бинокль.

Первый бинокль из двух подзорных труб сконструировал Галилео Галилей, а потом задумался о создании инструмента с большей степенью увеличения – телескопа. Это выдающееся изобретение по сей день используют в астрономии. С его помощью было сделано большинство открытий в этой отрасли. Можно с полным основанием говорить, что Галилей открыл для человечества Вселенную.

Но вначале, всё-таки был создан прибор утилитарного назначения, которым вот уже 400 лет пользуются учёные, путешественники, военные – хорошо всем известный бинокль. Первым из серии созданных им биноклей, — был прибор с небольшим увеличением, который наши современники используют в качестве театрального бинокля. Дальнейшие опыты, которые учёный продолжил в 1610-ом году, дали ему возможность создавать оптические приборы, которые увеличивают объект в 20, а то и в 33 раза.

В таких приборах используют две линзы: одна собирает лучи света, формирующие изображение (обьектив), а другая рассеивает их (окуляр). Бинокли с таким типом конструкции называют именем их первооткрывателя — галилеевскими. Бинокль Галилея был простым и давал четкое изображение, однако не мог стать измерительным прибором. Изобретение Галилея нужно было усовершенствовать, чтобы повысить качество изображения.

Как раз подоспели разработки Кеплера – призмы, которые он создал в 1611году. Призменные бинокли позволили изучать объекты, находящиеся на больших расстоянии, чем при помощи галилеевских приборов. С помощью призменного бинокля человек уже мог измерять расстояние, у них увеличился угол обзора. Но оптическое чудо Кеплера имело серьёзный недостаток: изображение было перевернутым.

Следующая веха в истории бинокля была заложена Джоном Доллондом. Он изобрел ахроматический объектив. В 1757 году он смог получить преломление света без применения воды и линз и предпринимал попытки получить этот результат комбинацией разных стекол. В 1857 году новый вариант ахроматического объектива предложил Томас Грубб: в нем вместо одной линзы применяются две склеенных, выполненных их разного стекла – крона и флинта. Собирающая двояковыпуклая линза изготовляется из крона, а вогнутая рассеивающая – из флинта. Склеивает их специальный оптический клей. Так избавляются от искажений и потерь света при отражении от линзы.

История современного бинокля основывается на изобретении Кеплера – призменной оптике. За счет этого открытия удалось намного расширить обзор, предметы изучались на расстоянии, и его можно было замерить. Однако у нового типа устройств был и недостаток: перевернутое изображение. Ученые-оптики из Германии и Франции, а также России почти независимо друг от друга стали пользоваться более сложной системой призм, что вернуло прямой вид картинки.

А 1854 году итальянец Игнацио Порро получил патент на призменную систему. В 60-ых годах 19 века он работал совместно с Хоффманом в Париже над созданием монокуляров с такой же призменной системой, как и в современных моделях биноклей. В 1894 году были проданы первые бинокли – плод совместной работы ученого Эрнста Аббе и инженера, основателя фабрики оптических систем Карла Цейса. Они давали резкое изображение и имели привлекательный дизайн. Кроме призмы Порро, в биноклях может применяться система «roof» без смещения окуляра. Ее принцип работы аналогичен телескопам, по сути, такие бинокли являются двумя параллельно соединенными трубами телескопа.

Таким образом, существует два вида призменных биноклей:

«Порро» — с применением призмы PORRO (названа в честь изобретателя Игнацио Порро) . В этой оптической схеме, половина одной призмы перекрыта другой, что повернутой к ней на 90 градусов. В биноклях такого типа окуляр и объектив находятся на разных уровнях.

«Руф» — с применением призмы ROOF (двух видов — призма Аббе-Кенига и призма Шмидта-Пехана) — система сложнее предыдущей. Одна призма полностью закрывает другую. Бинокли с такой оптикой более компактные, однако и более дорогие.

В зависимости от того, по каким характеристикам классифицировать бинокли, их существует несколько. Если отталкиваться от размеров, то существует два основных вида — классический бинокль (может иметь фиксированную и переменную кратность) и компактный бинокль (тоже может иметь фиксированную и переменную кратность.)

Понятно, что компактные бинокли меньше классических и поэтому удобны в использовании для охотников и туристов и других категорий пользователей. Однако сфера применения классических биноклях шире — тот же туризм, охота, спортивные соревнования, мореходство, военное дело, наблюдение за небом и другие сферы человеческой деятельности.

Также бинокли классифицируют по способу фокусировки, их есть два вида. Первый — с центральной фокусировкой — один центральный винт для настройки фокуса, и с раздельной фокусировкой — на каждом окуляре фокус (резкость) регулируют отдельно.

Разные виды биноклей имеют разные технические параметры, которые определяют их специализацию.

Театральный бинокль — используется для наблюдения за объектами в театрах, на концертах, на стадионах. Позволяет наблюдать на небольшом расстоянии. Имеют достаточно большую светосилу, очень компактные.

Компактный бинокль – используются для наблюдения за объектами в хорошую погоду в тех случаях, когда не предъявляется требований к большому увеличению и светосиле.

Полевой бинокль — имеет большую светосилу, часто используют в геодезии, топографии и энергетике.

Военный бинокль — легкий, портативный, водостойкий с плотным противоударным корпусом. Небольшой, охватывает широкое поле зрения, обеспечивает хорошее увеличение.

Астрономический бинокль — предназначен для наблюдения за небесными телами (в основном наблюдения ведутся с использованием штатива).

Морской бинокль — стойкий к плохим погодным условиям, водонепроницаемый. Имеет встроенный дальномер, может комплектоваться .

Бинокль ночного видения — используют для наблюдения за объектами ночью.

Бинокль - оптический прибор, состоящий из двух параллельно расположенных зрительных труб, соединённых вместе, для наблюдения удалённых предметов двумя глазами. В зрительных трубах бинокля может использоваться классическая система призм porro, бинокль с такой системой изображен 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 том же качестве изображения

Основные параметры биноклей

Увеличение (кратность) и диаметр линзы объектива Обычно эти параметры указываются на корпусе бинокля, например 10х40.Чтоже они обозначают? Первая цифра (10) - это кратность, она сообщает нам о том, что с помощью этого бинокля мы сможем увидеть изображение объекта который находится от нас на определенном расстоянии так как будто этот объект находится в 10 раз ближе. Вторая цифра (40) показывает диаметр внешней линзы объектива. Чем больше линза, тем большей светосилой она обладает, то есть тем больше пропускает света и, соответственно, дает более яркое и детальное изображение.

Диаметр выходного зрачка Это диаметр выходящего светового пучка бинокля. Этот параметр важен при наблюдениях в условиях сумеречного освещения. Если диаметр выходного зрачка будет больше 7мм, то часть светового потока будет потеряна для наблюдателя.

Фактор сумерек Это относительная величина, которая зависит от кратности бинокля и диаметра входной линзы объектива. При этом качество оптики не учитывается. При наблюдении в условиях пониженного и сумеречного освещения рекомендуется бинокль с большим коэффициентом фактора сумерек.

Диапазон фокусировки Иногда приходится рассматривать в бинокль объекты, находящиеся буквально в двух шагах, например, бабочку на цветке. Для таких наблюдений вам потребуется бинокль с минимальной дистанцией фокусировки не более 2-х метров.

Многослойное smc-просветление В технических характеристиках биноклей редко встречаются данные о качестве оптических элементов, хотя именно от этого зависит конечное качество изображения. Известно, что непросветленная линза отражает 4 - 5 % светового потока, линза с однослойным просветлением - около 1 %, а линза с smc просветлением - всего 0.2 % света. Так как в конструкции бинокля используется не один, а несколько элементов, на практике потери света оказываются еще 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 %. Просветление оптики также сводит к минимуму внутренние отражения, улучшая четкость, цветопередачу и контраст изображения.

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 - длинный рабочий отрезок окуляра. Это значит, что во время наблюдения вы можете держать бинокль на некотором расстоянии от глаз и при этом видеть все изображение, попадающее в поле зрения. Вам не придется снимать очки, чтобы посмотреть в бинокль, и более того, вы сможете спокойно наблюдать даже в солнцезащитных очках.

Статья взята с http://ru.wikipedia.org

Бинокль — это оптический прибор, благодаря которому можно вести наблюдение за объектами, удаленными на большое расстояние. Он состоит из двух объединенных вместе и закрепленных параллельно друг к другу зрительных (подзорных) труб — монокуляров. Такая конструкция позволила получить стереоскопическое или пространственное изображение. Наблюдатель видел находящиеся на расстоянии предметы с сохранением его формы и объема. Впервые добиться эффекта стерео удалось гениальному Галилео Галилею, который объединил в один оптический прибор две зрительных трубы, расположив их параллельно. Произошло это в 1609 году благодаря его опытам с линзами, на которые Галилея натолкнуло изобретение голландских оптиков. По сути, история изобретения бинокля началась с изобретения зрительной трубы. Произошло это в 1608 г., когда мастер Х. Липперсхей, изготавливавший очки, и два других голландских оптика — З.Янсен и Я.Мециус, каждый в отдельности, изобрели подзорную трубу. Позже она стала прообразом телескопа, хотя первоначально она предназначалась и долгое время использовалась моряками. Для удобства и практичности в ее конструкцию вносились всевозможные изменения. Самым большим неудобством являлось то, что в трубу нужно было смотреть одним глазом. Первым, кто соединил параллельно две подзорные трубы вместе и был Галилео Галилей. Новый оптический инструмент получил название бинокль от двух латинских слов — двое и глаз. Простейшие линзовые бинокли, состоящие из собирательной и рассеивающей линз и сегодня называются Галилеевскими. Разработанная ученым схема используется в театральных биноклях. Бинокль Галилея давал четкое изображение, однако был с небольшим увеличением и требовал усовершенствования.

Модернизация первых биноклей.

В 1611 г. появились призменные бинокли И.Кеплера, позволявшие наблюдать за объектами, находящимся на более дальних расстояниях. Увеличился угол обзора, появилась возможность измерять расстояние. Однако, картинка в конструкции была перевернутая, что было большим недостатком при совершении наземных наблюдений. В 1645 г. монах Ширль из Богемии предложил другую форму трубы. В трубе И. Кеплера имелось 2 выпуклых линзы. Одна давала действительное изображение объекта, другая — увеличивала изображение, которое получалось обратным. Добавив две внутренние линзы, Ширль перевернул изображение. Теперь зрительная труба была удобна и для наземных наблюдений. Линзу, обращенную к глазу, Ширль первым назвал окуляром, обращенную к предмету — объективом. Большая заслуга в усовершенствовании конструкции биноклей принадлежит англичанину Д.Доллонду, создавшему в 18-м веке ахроматичный (бесцветный) объектив. В объективе было 2 линзы — рассеивающая и собирательная, которые были сделаны из разных видов оптического стекла.

Призматические бинокли.

В 1854 г. итальянец Игнацио Порро запатентовал свою оптическую систему PORRO, получившую свое название в честь изобретателя. В его оптической схеме одна призма перекрывает половину другой, повернутой к ней на 90°. Здесь окуляр и объектив расположены на разных уровнях. Другой вид призменного бинокля — «Руф», в их конструкции использованы призмы ROOF 2-х видов — Аббе-Кенига и Шмидта-Пехана. Это более сложная система, в которой одна призма целиком закрывает другую. С такой оптикой бинокли компактнее, но и дороже. Со дня изобретения бинокли менялись, становились совершеннее, лучше. Современные бинокли — призматические. Длина бинокля стала меньше за счет движения луча зигзагообразно, призмы переворачивают изображение. Существует несколько характеристик, по которым можно классифицировать бинокли. Например, в зависимости от размеров различают классический бинокль и компактный. Сфера применения первых: военное дело, мореходство, наблюдение за небом, спортивные соревнования, охота, туризм и т.д. Сфера применения компактных уже — охота, туризм и другие пользователи. У разных биноклей имеются разные технические характеристики, которые и определяют их специализацию.

Основные параметры биноклей

Увеличение (кратность) и диаметр линзы объектива

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

• Первое число (10) - это кратность , оно 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.
• Второе число (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

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 - 5 % светового потока
• линза с однослойным просветлением - около 1 %
• линза с многослойным (SMC) просветлением - 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 - всего 2,4 % (то есть в 17 раз меньше). Просветление оптики также сводит к минимуму внутренние отражения, улучшая четкость, цветопередачу и контраст изображения.

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

Асферические элементы

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.

Типы биноклей

• Спортивные бинокли
• Бинокли со свободным фокусом
• Бинокли с дальномерной шкалой
• Бинокли со встроенным компасом и дальномером
• Гиростабилизированные бинокли
• Бинокль для смотровых площадок

Примечания

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Толковый словарь Ушакова

- (франц. binocle, от лат. bini пара, два и oculus глаз), оптич. прибор для, визуального наблюдения удалённых предметов двумя глазами, а также для измерения углов и расстояний. Состоит из двух зрительных труб, соединённых так, что их оптич. оси… … Физическая энциклопедия

- (Binocle, binocular) оптический инструмент, состоящий из двух соединенных зрительных труб, для рассматривания удаленных предметов. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 Бинокль… … Морской словарь

Бинокль - призменный, с оборачивающей системой призм. БИНОКЛЬ (французское binocle, от латинского bini пара, два и oculus глаз), оптический прибор из двух параллельно сопряженных зрительных труб для наблюдения удаленных предметов обоими глазами. Бинокли… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

- (франц. binocle от лат. bini пара, два и oculus глаз), оптический прибор для рассматривания удаленных предметов обоими глазами. Состоит из 2 зрительных труб, соединенных параллельно. Дает 2 22 кратное увеличение … Большой Энциклопедический словарь

БИНОКЛЬ, оптический прибор, в который смотрят одновременно двумя глазами. Дает увеличенное изображение отдаленного предмета или местности. Состоит из пары одинаковых телескопов (по одному на каждый глаз); в ней имеется объектив с линзой,… … Научно-технический энциклопедический словарь

БИНОКЛЬ, я, муж. Ручной оптический прибор из двух параллельно соединённых зрительных трубок для рассматривания далёких предметов. Полевой б. Театральный б. | прил. биноклевый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Муж., лат. двойная зрительная трубка, у мазуриков двуглазка. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

Сущ., кол во синонимов: 3 двуглазка (1) стереобинокль (1) телебинокль (1) … Словарь синонимов