Монокуляр
1 – Объектив 2 – Призма Шмидта-Пехана 3 – Окуляр
Монокуляр — это компактный телескоп-рефрактор, используемый для увеличения изображений удаленных объектов, обычно с использованием оптической призмы для обеспечения прямого изображения вместо использования релейных линз , как в большинстве телескопических прицелов . Объем и вес монокуляра обычно меньше половины бинокля с аналогичными оптическими свойствами, что делает его более портативным и менее дорогим. Это связано с тем, что бинокль — это, по сути, пара монокуляров, собранных вместе — по одному на каждый глаз. В результате монокуляры создают только двумерные изображения, в то время как бинокли могут использовать два параллаксированных изображения (каждое для одного глаза) для создания бинокулярного зрения , что обеспечивает стереопсис и восприятие глубины .
Монокуляры идеально подходят для тех применений, где не требуется трехмерное восприятие или где важны компактность и малый вес (например, походы ). Монокуляры также иногда предпочтительнее, когда возникают трудности с использованием обоих глаз через бинокль из-за значительных изменений зрения (например, косоглазие , анизометропия или астигматизм ) или одностороннего нарушения зрения (из-за амблиопии , катаракты или изъязвления роговицы ).
прямой оптический путь Обычные телескопы-рефракторы, в которых используются релейные линзы, имеют относительно длинный ; в результате в монокулярах обычно используются призмы Порро или крыши , чтобы «сложить» оптический путь, что делает его намного короче и компактнее ( см. В статье о биноклях подробности ). Однако монокуляры, как правило, имеют меньший коэффициент увеличения, чем телескопы с объективом того же размера, и обычно не имеют возможности переменного увеличения.
Люди с нарушениями зрения могут использовать монокуляры, чтобы видеть объекты на расстояниях, на которых люди с нормальным зрением не испытывают затруднений, например, для чтения текста на классной доске или проекционном экране . Приложения для просмотра более удаленных объектов включают естествознание , охоту , морское дело и военное дело . Компактные монокуляры также используются в художественных галереях и музеях для более детального рассмотрения экспонатов.
Когда требуется большое увеличение, яркое изображение и хорошее разрешение удаленных изображений, предпочтительным является инструмент относительно большего размера (например, телескоп), часто устанавливаемый на штатив . Карманный прицел меньшего размера (т.е. типичный монокуляр) можно использовать для менее строгих задач. Ниже приводится количественная оценка этих комментариев.
В то время как на мировом рынке представлен огромный ассортимент биноклей, монокуляры менее широко доступны и имеют ограниченный выбор в категории высшего качества, а некоторые традиционно очень качественные производители оптики вообще не предлагают монокуляры. [1] Сегодня большинство монокуляров производятся в Японии, Китае, России и Германии, причем Китай предлагает больше разнообразия продукции, чем большинство других стран. Цены варьируются в широких пределах: от моделей с высочайшими техническими характеристиками, стоимость которых превышает 300 фунтов стерлингов, до «бюджетных» предложений стоимостью менее 10 фунтов стерлингов. (По состоянию на февраль 2016 г.).
Размеры монокуляра
[ редактировать ]Как и в случае с биноклями и телескопами , монокуляры в первую очередь определяются двумя параметрами: увеличением и диаметром объектива, например, 8×30, где 8 — увеличение, а 30 — диаметр объектива в мм (это самый дальний от глаза объектив). . При 8-кратном увеличении удаленный объект кажется глазу в 8 раз больше. Современные монокуляры, как правило, компактны и чаще всего имеют диапазон увеличения от 4× до 10×, хотя доступны специализированные устройства, выходящие за эти пределы. Иногда предоставляется переменное увеличение или зум, но он имеет недостатки и обычно не встречается в монокулярах высшего качества. Диаметр объектива обычно находится в диапазоне от 20 до 42 мм. Необходимо с осторожностью интерпретировать некоторые характеристики монокуляра, в которых числовые значения применяются нечетко и неточно - например, «39×95», которое на небольшом дешевом монокуляре скорее относится к физическим размерам, чем к оптическим параметрам. (Более подробно это описано в разделе «Интерпретация характеристик продукта» ниже.)
Как и в случае с биноклями, возможно, наиболее распространенным и популярным увеличением для большинства целей является 8×. Это увеличение позволяет использовать его во многих случаях, и его достаточно легко удерживать без штатива или монопода. При таком увеличении поле зрения относительно широкое, что облегчает обнаружение и отслеживание удаленных объектов. Для просмотра на больших расстояниях предпочтительнее использовать увеличение 10× или 12×, если пользователь может удерживать монокуляр устойчиво. Однако увеличение увеличения ухудшает поле зрения и относительную яркость объекта. Эти и другие соображения являются основными факторами, влияющими на выбор увеличения и диаметра объектива. Хотя на бумаге очень большое числовое увеличение звучит впечатляюще, в действительности для карманного монокуляра оно редко бывает хорошим выбором из-за очень узкого поля зрения, плохой яркости изображения и больших трудностей с сохранением неподвижности изображения при удерживании его в руке. Большинство серьезных пользователей со временем поймут, почему 8× или 10× так популярны, поскольку они представляют собой, возможно, лучший компромисс и являются увеличением, наиболее часто используемым в полевых монокулярах (и биноклях) самого высокого качества.
Там, где вопрос о конце монокуляра и начале телескопа является спорным, но обычно используется телескоп с большим увеличением (> 20 ×) и с соответствующим большим диаметром объектива (например, 60–90 мм). Телескоп будет значительно тяжелее, громоздче и намного дороже, чем монокуляр, и из-за большого увеличения обычно потребуется штатив, а телескопы-рефлекторы, используемые в астрономии, обычно имеют перевернутое изображение. Самые популярные размеры монокуляров имитируют популярные бинокли – например, 7×25, 8×20, 8×30, 8×42, 10×42.
Дизайн
[ редактировать ]Многие основные соображения по конструкции и соответствующие параметры такие же, как и для биноклей, и описаны в этой статье, но при необходимости были добавлены некоторые расширенные комментарии:
- Тип призмы – Порро или крыша.
- Покрытие линз и призм (качество покрытия может существенно влиять на светопропускание и яркость изображения, а в самых высоких характеристиках оно пропорционально дороже)
- Выходной зрачок
Выходной зрачок определяется как диаметр объектива, разделенный на увеличение и выраженный в мм. (например, 8×40 даст диаметр выходного зрачка 5 мм). В данной ситуации, чем больше выходной зрачок, тем лучше пропускание света в глаз. Следовательно, большой объектив с небольшим увеличением обеспечит хорошее пропускание света, что особенно важно в условиях ухудшения освещенности. Классический морской бинокль или монокуляр 7×50 идеально подходит для условий низкой освещенности благодаря относительно большому диаметру выходного зрачка (7,1 мм) и реалистичному увеличению, что удобно на движущейся лодке. Однако выходной зрачок следует учитывать в зависимости от диаметра зрачка человеческого глаза. Если выходной зрачок выбранного прибора больше зрачка человеческого глаза, то пользы не будет, так как глаз будет ограничивающим фактором пропускания света. По сути, дополнительный потенциал сбора света тратится впустую. Это следует учитывать с возрастом, поскольку диапазон расширения зрачков человеческого глаза с возрастом уменьшается. [2] [3] как показано в качестве приблизительного руководства в таблице ниже.
| Изменение среднего диаметра зрачка глаза в зависимости от возраста | ||
|---|---|---|
| Возраст (лет.) | День Зрачок (мм) | Ночь Зрачок (мм) |
| 20 | 4.7 | 8 |
| 30 | 4.3 | 7 |
| 40 | 3.9 | 6 |
| 50 | 3.5 | 5 |
| 60 | 3.1 | 4.1 |
| 70 | 2.7 | 3.2 |
| 80 | 2.3 | 2.5 |
- Сумеречный фактор (связан с увеличением и диаметром объектива и является показателем способности видеть детали в условиях низкой освещенности и не обязательно указывает на яркость)
- Пропускание (% света, проходящего через монокуляр, указывает на яркость и будет более 90% в качественных инструментах)
- Поле зрения (важно, чтобы иметь возможность видеть широкую панораму и не создавать впечатление, что вы смотрите в туннель).
Поле зрения (FOV) и увеличение взаимосвязаны; Поле зрения увеличивается с уменьшением увеличения и наоборот. Это касается монокуляров, биноклей и телескопов. Однако это соотношение также зависит от оптической конструкции и производства, что может привести к некоторым изменениям. На следующей диаграмме показано соотношение угла обзора и увеличения, основанное на лучших в своем классе данных, полученных как в результате испытаний, так и в соответствии со спецификациями производителей. Вопреки распространенному мнению, утверждение о том, что бинокль обеспечивает более широкое поле зрения, чем монокуляр, является мифом. Для данной спецификации и предложения производителя, как монокулярного, так и бинокулярного варианта одной и той же модели, поле зрения абсолютно одинаково, как монокулярного, так и бинокулярного.
- Защита от воды/тумана
- Общая конструкция – материал (металл, пластик), виды покрытия кузова.
- Бронированная защита корпуса (для защиты от ударов и повреждений в полевых условиях)
- Защита/крышки объектива (некоторые встроены, некоторые не закреплены)
- Вынос выходного зрачка
Вынос зрачка является особенно важным (но часто упускаемым из виду) параметром для тех, кто носит очки, если необходимо, чтобы было видно все поле зрения. Хотя увеличение, диаметр объектива и поле зрения (либо в градусах, либо в метрах при 1000 м) часто указываются на корпусе монокуляра, вынос зрачка практически никогда не указывается (за исключением, пожалуй, слов «длинный вынос зрачка» или «LER». "). Ранняя оптика, как правило, имела короткий вынос зрачка (менее 10 мм), но более современные конструкции намного лучше. Для тех, кто носит очки, желательна толщина не менее 15 мм, в идеале около 20 мм. (См. таблицу выносов выходного зрачка ниже, в которой отмечены лучшие в своем классе Opticron 5×30 при 25 мм и Opticron 8×42 DBA при 21 мм). Вынос выходного зрачка может серьезно ухудшить поле зрения, если он слишком короткий, поэтому даже если оптика имеет хорошее поле зрения, без сопутствующего большого выноса зрачка не будет получено преимущество широкого обзора (опять же, только применительно к очкам). носители). Диаметр линзы глаза может значительно способствовать хорошему выносу зрачка. На фотографии ниже показано сравнение двух монокуляров с увеличением 8×. Тот, что слева, типичен для конструкции 1980-х годов, имеет относительно небольшой диаметр линзы окуляра (11 мм) и вынос выходного зрачка (<10 мм). Тот, что справа, 2016 года выпуска, имеет сравнительно больший диаметр окуляра (24 мм) и вынос выходного зрачка (~ 15 мм). Эта большая линза окуляра не только помогает высвободить зрачок, но и помогает создать более широкое поле зрения.
Два дополнительных аспекта, которые особенно актуальны в контексте монокуляров, заключаются в следующем:
- Механизм фокусировки
Существенная разница между биноклем и монокуляром заключается в системе фокусировки. Сегодня в биноклях почти повсеместно используется система фокусировки с центральным колесом, действующая с обеих сторон одновременно. Некоторые большие бинокли для наблюдения, а также некоторые старые модели имеют индивидуальную фокусировку каждого окуляра. Однако в монокулярах используется множество различных систем фокусировки, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы. К ним относятся следующие:
- Большое кольцо фокусировки с накаткой вокруг корпуса монокуляра. [4]
- Небольшое кольцо фокусировки, расположенное рядом с окуляром. [5]
- Небольшое внешнее колесо фокусировки, расположенное рядом и/или над монокуляром. [6]
Asika 8×42 и Visionary 12×50 демонстрируют фокусировку верхним колесом - Небольшой рычаг фокусировки [7]
Opticron Trailfinder 8×25 с рычагом фокусировки - Скользящая кнопка фокусировки [8]
Эшенбах 6×16 с кнопкой скользящей фокусировки - Механизм переключения фокусировки на верхней части монокуляра. [9]
- Большое кольцо с накаткой вокруг объектива. [10]
- «Двойной фокус», где имеется два кольца фокусировки.
Самый распространенный тип — кольцо фокусировки вокруг корпуса. Это сохраняет компактность аппарата, но требует для работы двух рук и не дает особо быстрой фокусировки. В некоторых агрегатах кольцо может оказаться жестким в работе.
Небольшое кольцо рядом с окуляром также обычно требует двух рук для управления, а в некоторых конструкциях может мешать поворотному наглазнику. Будучи небольшим, им также может быть менее удобно работать, особенно в перчатках. Степень поворота, от минимального фокуса до бесконечности, варьируется у разных производителей. Некоторые используют очень маленький поворот [11] (около четверти оборота), тогда как другие используют полный оборот и более. Небольшая степень поворота обеспечивает очень быструю фокусировку, но может быть слишком чувствительной, а в некоторых конструкциях слишком жесткой, чтобы ее можно было использовать одной рукой. Полный оборот — это практический компромисс.
Колесо фокусировки, как правило, не используется в монокулярах высшего качества (за исключением Bushnell 10×42HD Legend), но оно особенно популярно в бюджетных предложениях из Китая. Хотя он делает монокуляр более громоздким, он обеспечивает очень удобную фокусировку одной рукой (одним пальцем) и особенно быстрый и плавный, что необходимо в обстоятельствах, когда важна быстрая и точная смена фокуса (например, наблюдение за птицами в древесина).
Рычаг фокусировки не распространен, но используется, например, на Opticron Trailfinder. [7] Этот механизм обеспечивает очень быструю фокусировку, сохраняя при этом компактность, но может быть жестким и чрезмерно чувствительным в использовании, и, опять же, в идеале для этого необходимы две руки.
Minox и некоторые другие используют кнопку-ползунок, а не рычаг, в сверхкомпактных конструкциях с малым увеличением. Эта кнопка-ползунок перемещается из стороны в сторону, что тоже быстро, но чувствительно. [8]
Тумблер фокуса используется очень редко (например, Carson Bandit 8×25 [9] ). Он обеспечивает механизм фокусировки одной рукой с относительно большим переключателем, что позволяет быстро и легко работать «в полевых условиях» в перчатках, но может быть слишком чувствительным и его трудно настраивать.
Кольцо с накаткой вокруг объектива является уникальной особенностью макроскопа Minox 8×25 и, как утверждается, обеспечивает быструю фокусировку. [10]
В некоторых малобюджетных монокулярах начального уровня из Китая заявлена «двойная фокусировка», что означает фокусировку посредством поворота либо основного корпуса монокуляра, либо меньшего кольца возле окуляра (так называемая диоптрийная регулировка в биноклях). Почему двойная фокусировка считается необходимой для монокуляра, сомнительно, но это может быть по маркетинговым причинам; в такой системе нет реальной технической выгоды, которой нет в монокулярах высшего качества таких производителей, как Opticron, Leica и Zeiss.
- Увеличение или переменное увеличение
Как и в случае с биноклями, иногда доступно увеличение, но оно практически неизвестно в устройствах самого высокого качества (как биноклях, так и монокулярах), поскольку оптическое качество и поле зрения серьезно ухудшаются. Хотя системы масштабирования широко и успешно используются в камерах для оптики наблюдения, заслуживающие доверия системы масштабирования предназначены только для зрительных труб высшего качества. [12] и имеют очень высокую цену. У некоторых «бюджетных» производителей доступны монокуляры с зумом, которые на бумаге звучат впечатляюще, но часто имеют экстремальные и нереальные диапазоны увеличения, а также чрезвычайно узкое поле зрения.
Некоторые примеры современных монокуляров по спецификациям
[ редактировать ]| цена группа | удаление выходного зрачка мм | поле зрения м @ 1000 м | поле зрения угол | поле зрения очевидный угол | выходной зрачок мм | масса г | тело длина мм | тело является мм | Комментарии | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Лейка Моновид 8×20 | А | 15.0 | 110 | 6.3 | 50 | 2.5 | 112 | 98 | 36 | Поставляется с объективом для макросъемки |
| Оптикрон 8×42 ДБА | А | 21.0 | 122 | 7.0 | 56 | 5.3 | 343 | 143 | 52 | Очень длинный вынос зрачка |
| Оптикрон 10×42 ДБА | А | 19.0 | 105 | 6.0 | 60 | 4.2 | 349 | 143 | 52 | |
| Цейсс Моно 8×20 | Б | 15.0 | 110 | 6.3 | 50 | 2.5 | 67 | 101 | ? | |
| Бушнелл 10×42HD Легенда | Б | 15.2 | 113 | 6.5 | 65 | 4.2 | 374 | 137 | ? | Колесо быстрой фокусировки |
| Оптикрон 10×42 БГА | С | 16.0 | 89 | 5.1 | 51 | 4.2 | 285 | 136 | 43 | |
| Оптикрон 8х32 ЛЕ | С | 16.0 | 131 | 7.5 | 60 | 4.0 | 272 | 139 | 49 | |
| Оптикрон 4×12G | С | 14.0 | 219 | 12.5 | 50 | 3.0 | 49 | 58 | 32 | «Галерея размаха» |
| Оптикрон 5х30 | С | 25.0 | 122 | 7.0 | 35 | 6.0 | 252 | 139 | 49 | Очень длинный вынос зрачка |
| Оптикрон Trailfinder 8×25 | Д | 14.0 | 119 | 6.8 | 54 | 3.1 | 131 | 100 | 35 | Рычаг быстрой фокусировки |
| Асика 8×42 | И | 17.5 | 121 | 6.9 | 55 | 5.3 | 329 | 135 | 50 | Колесо быстрой фокусировки |
| ||||||||||
(Цены являются типичными продажными ценами Великобритании по состоянию на февраль 2016 г.)
Интерпретация характеристик продукта
[ редактировать ]Как упоминалось ранее, характеристики продукта иногда могут вводить в заблуждение, сбивать с толку или указывать неправильные значения. Подобные неточности чаще встречаются в статьях бюджета, но иногда встречаются и у некоторых лидеров брендов. Тем, кто не имеет опыта интерпретации таких спецификаций, всегда полезно опробовать товар перед покупкой, если это возможно. Некоторые из дескрипторов, требующих особого внимания, включают:
- Базовый размер (например, 8×30). Как упоминалось ранее, иногда встречаются примеры, когда вместо увеличения и диаметра объектива указываются физические размеры изделия или какие-то другие произвольные цифры. Это вводит в заблуждение и не описывает продукт должным образом. Увиденные примеры включают «40 × 60» в компактном монокуляре, диаметр объектива которого на самом деле составлял 40 мм (и увеличение, конечно, не было 40-кратным). Другой, описанный как «35×95», на самом деле был размером 20×40. Кроме того, в некоторых случаях используется общий диаметр корпуса, окружающего объектив, а не сам объектив, что создает впечатление, что объектив больше, чем он есть на самом деле. Увеличение также может быть преувеличено: например, заявленное 16-кратное на самом деле ближе к 8-кратному, причем число «16», вероятно, относится к диаметру линзы окуляра. В данном случае заявленное «16×52» на самом деле было «8×42». Необходимо проявлять осторожность с такими вводящими в заблуждение и преувеличенными характеристиками, которые чаще всего встречаются у некоторых очень малобюджетных товаров.
- «Дневное-ночное видение» или иногда просто «ночное видение» — еще один вводящий в заблуждение дескриптор, часто встречающийся в характеристиках недорогих бюджетных монокуляров, поскольку он создает впечатление, что этот предмет является инструментом ночного видения, эффективным в темноте, когда он ясно нет. Настоящие монокуляры ночного видения (или «усилители изображения», которые обычно используются, например, в военных целях) используют источник электрической энергии для усиления света и существенно более дороги и громоздки, чем сопоставимый обычный монокуляр.
- Масштаб иногда указывается там, где нет возможности масштабирования. Масштаб означает возможность переменного увеличения, которую часто можно увидеть, например, в камерах. Термин «зум» или вводящие в заблуждение фразы, такие как «мощный зум» или «мегазум», используются неправильно применительно к оптике с одним увеличением. Значения масштабирования всегда представляют собой два числа, разделенных дефисом (например, 8–20), за которыми следует диаметр объектива (например, 8–20×50). Как уже упоминалось в этой статье, настоящий зум можно увидеть на некоторых бюджетных монокулярах, но с очень существенными оптическими ограничениями.
- Спецификация поля зрения (fov). Этот параметр иногда указывается неверно (завышается) и требует осторожной интерпретации при покупке прибора без предварительного полевого тестирования. Обычно оно выражается в градусах: м при 1000 м или футах при 1000 ярдах. Приблизительное преобразование градусов в м@1000м заключается в умножении градусов на 17,5, которое можно использовать для проверки, если указаны оба значения. Автор провел тесты fov на нескольких монокулярах, результаты показаны в таблице ниже. В целом заявленная производителем цифра точна в пределах нескольких процентов, но две из них были существенно завышены, в частности одна (9×30) на 30%. При рассмотрении заявленного значения угла обзора можно сослаться на соотношение угла обзора и увеличения в разделе «Проектирование» выше. Это соотношение является лучшим в своем классе, поэтому к любому значению поля зрения, существенно превышающему значение поля зрения на этом графике для данного увеличения, следует относиться с осторожностью, особенно в бюджетных предложениях.
| заявлено (С) | фактический (А) | С/А (%) | |
|---|---|---|---|
| 6×30 | 180 | 160 | 113 |
| 8×25 | 119 | 114 | 104 |
| 8×32 | 131 | 128 | 102 |
| 8×42 | 122 | 122 | 100 |
| 9×30 | 140 | 108 | 130 |
| 10×42 | 89 | 90 | 99 |
| 12×50 | 82 | 85 | 96 |
Специализированные монокуляры
[ редактировать ]
Некоторые монокуляры удовлетворяют требованиям специалистов и включают в себя:
- Встроенный компас [13]
- Компактный складной монокуляр. [14]
- Система ночного видения (требующая источника питания и обычно имеющая небольшое увеличение)
- Дальномер/сетка [15]
- Галерейный объем (малое увеличение, широкое поле зрения для использования в музеях и галереях) [16]
Галерейный прицел KenMAX 4×12 - Преобразование микроскопа и сверхблизкий фокус [16]
- Встроенный стабилизатор изображения [17]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «СВАРОВСКИ ОПТИК» . Сваровски Оптик .
- ^ Ортис, Эстефан; Бойер, Кевин В.; Флинн, Патрик Дж. Линейный регрессионный анализ влияния возрастного изменения расширения зрачков на биометрические данные радужной оболочки (PDF) (архивная копия). Архивировано из оригинала (PDF) 6 октября 2014 г. Проверено 7 февраля 2016 г.
- ^ «Характеристики бинокля» . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 7 февраля 2016 г.
- ^ «Монокуляры BGA | Оптикрон» .
- ^ «102-630-2 – правильный партнер для широкого обзора. – Удобный панорамный обзор. Значительное поле зрения Luger MD 6x30 (183 м/1000 м) в сочетании с точной оптикой обеспечивает очень широкое, абсолютно четкое изображение при очень компактных размерах. размеры." . Архивировано из оригинала 6 февраля 2016 г. Проверено 6 февраля 2016 г.
- ^ «Монокуляр Legend 10x42 Ultra HD» . www.bushnell.com .
- ^ Перейти обратно: а б «Монокуляры Оптикрон | Оптикрон» .
- ^ Перейти обратно: а б «Открой для себя мир уличной оптики» .
- ^ Перейти обратно: а б «Не найдено | — ScientificsOnline.com» . www.scientificsonline.com .
- ^ Перейти обратно: а б «Открой для себя мир уличной оптики» .
- ^ «Обзор монокуляра Vortex Solo» .
- ^ «Окуляр Leica // Зрительные трубы // Наблюдение за птицами // Спортивная оптика — Leica Camera AG» . uk.leica-camera.com . Архивировано из оригинала 7 февраля 2016 г.
- ^ «Монокуляр» .
- ^ «Carl Zeiss Jena Turmon 8x21 Faltmonokular (складной монокуляр)» . www.monocular.info .
- ^ «Тактический монокуляр Legend 10x42 Ultra HD MIL Hash FDE» . www.bushnell.com .
- ^ Перейти обратно: а б «Спеквелл Монокуляре» .
- ^ «Bresser | Монокуляр BRESSER 16x30 со стабилизатором изображения | Расширьте свой горизонт» . www.bresser.de/ .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Технические подробности о монокулярах на немецком языке