Самый простой из оптических приборов. Каждый умеет им пользоваться. Бинокль состоит из трёх основных элементов: объективов, призм и окуляров.
По типу призм различают два вида биноклей:
Porro - более простая и более популярная система. В этой конструкции призмы заложены таким образом, что ось объективов находится на иной линии, чем ось окуляров. С одной стороны, это можно трактовать как недостаток, потому что бинокль становится шире. С другой стороны, большее расстояние между объективами создает большую 3х-мерность полученных изображений. Призмы системы Porro легче в производстве и закладывании внутрь бинокля. Их использование, благодаря применению так называемого явления полного внутреннего отражения, вызывает то, что потери света на целой системе призм практически равняются нулю (если не учитывать поглощения света стеклом).
Roof - вторая система, которая называется крышеобразной (Roof), объектив, а также призмы и окуляр выставлены на одной линии. Благодаря этому, строение бинокля более узкое чем в системе Porro. Это преимущество может быть важно для, например, любителей экстремальных видов спорта, альпинистов, охотников или орнитологов, которые много передвигаются с биноклем по лесу или в горах и ценят его небольшие размеры. Цена меньшего габарита - большая сложность оптики по сравнению с системой Porro. Пучок света в крышеобразной системе сначала разбивается на два, а позже опять складывается в один. Чтобы это сделать хорошо и избежать фазового смещения, которое уменьшает контраст и разрешение полученных изображений, оптические элементы в системе Roof должны быть наивысшего качества.
Основные параметры биноклей:
Что же означает кратность? Предположим, что мы смотрим в бинокль с 16 кратным увеличением на объект, находящийся от нас на расстоянии 80 метров. Значит, в бинокль мы этот объект видеть, как если бы он находился на расстоянии
80 (расстояние до объекта) / 16 (кратность бинокля) = 5 метров.
Диаметр линзы. Указывается на самом бинокле и влияет на четкость и яркость изображения: чем он больше, тем ярче и четче будет картинка.
Угол обзора. Указывается на бинокле либо в градусах, либо в расстоянии, которое видно в бинокль в ширину на расстоянии 1000 метров (или ярдов).
Пример: Levenhuk Bino 207R 7x50
7 – кратность бинокля
50 – диаметр линзы
На самом корпусе бинокля написано 114m at 1000m. Это значит, что на удалении в 1000м от наблюдателя в ширину в бинокль будет видно 114м.
Бинокли с переменной кратность (с трансфокатором, с зумом)
Существуют бинокли, увеличение которых не постоянное, а регулируется.
Кратность таких биноклей указана через дефис, например 8-24х50 значит, что минимальная кратность такого бинокля – 8, максимальная – 24.
К достоинствам таких биноклей можно отнести их универсальность (можно рассмотреть и объекты вблизи и те, что находятся вдалеке). Из недостатков – бóльшая масса, меньший угол обзора.
Фокусировка. Бинокли могут иметь как центральную фокусировку – одним колёсиком фокусируются оба глаза, раздельную фокусировку - каждый глаз фокусируется отдельно или иметь постоянный фокус. Постоянный фокус не столь удобен, поскольку, хоть и избавляет нас от необходимости крутить колёсико фокусировки, от него очень сильно устают глаза, так как вся работа ложится на них.
Корпус бинокля. Практически все бинокли имеют пыле-влагозащиту. Это означает, что внутрь бинокля не будет набиваться пыль и он не погибнет от первого же дождя. Если на бинокле указано, что он влагозащищен (Waterproof, WP), это означает, что его можно на небольшой промежуток времени уронить в воду (обычно до 5 минут на глубину не более 1 или 5 метров) и с ним ничего не случится.
Внутри бинокль заполнен либо разряженным воздухом, либо инертным газом (как правило азот). Наполненность инертным газом позволяет биноклю не запотевать на холоде, что актуально для охотников, альпинистов и горных старцев.
Все телескопы можно разделить на 3 класса:
Рефрактор (линзовый) – имеет картинку, отзеркаленную по горизонтали (слева-направо). Подходит для людей, которые хотят смотреть не только космические объекты, но и наземные. В рефракторы гораздо лучше видно планеты нашей солнечной системы и Луну, нежели в рефлекторы. Основная проблема таких телескопов – хроматические аберрации. Частично эта проблема устранена в ахроматических телескопах и практически полностью в апохроматических. Со многими моделями в комплекте сразу идёт оборачивающая линза, дающая прямое изображение. Другой способ получить прямое изображение – использование оборачивающей призмы 45о, как это сделано в штатной комплектации телескопа.Рефлектор (зеркальный) – имеют изображение, повёрнутое вверх ногами, вследствие чего не подходят для наблюдения за наземными объектами (опять же многие детские модели имеют в комплекте оборачивающую линзу, дающую правильно ориентированное изображение, например). Рефлекторы лишены такого недостатка рефракторов, как хроматические аберрации, но при этом слабее линзовых: для наблюдения одних и тех же объектов зеркальный телескоп должен иметь бóльший диаметр, чем линзовый. Имеют меньшую цену, чем линзовые, при этом позволяют наблюдать за объектами группы DeepSky (галактики, туманности и т.д.).
Зеркально-линзовый или катадиоптрический (наиболее распространены системы Максутова и Шмидта-Кассегрена) – имеют изображение, повёрнутое на 45о (можно устранить используя оборачивающую призму 45о). Имеют наибольшее фокусное расстояние при наименьших размерах. Подходят как для наблюдения за планетами и Луной, так и для объектов группы DeepSky. Самые дорогие из всех трёх типов телескопов. В системе Шмидта-Кассегрена линза прямая, в системе Максутова – вогнутая внутрь.
Монтировки телескопов
Альт-азимутальная (азимутальная) – самая простая монтировка. Позволяет телескопу двигаться только вверх-вниз и влево-вправо. Не требует особых навыков для обращения, поэтому стоит на большинстве детских моделей.
Зачастую такие монтировки имеют порты для связи с компьютером для обновления прошивки, также могут работать под управлением программ – виртуальных планетариев. Внешне отличаются наличием пульта.
Добсон – напольная монтировка. Используется для наблюдения за объектами вне нашей солнечной системы, поскольку, например, Марс или Луну придётся смотреть либо лёжа рядом с телескопом, либо в позе золотодобытчика, что может представлять определённую опасность.
Основные параметры телескопов:
Фокусное расстояние – по сути, это расстояние, которое свет проходит после попадания в линзу (или отражения от зеркала) до попадания в окуляр. От него зависит увеличение телескопа, которое высчитывается как фокусное расстояние телескопа / фокус окуляра.
Пример: телескоп с фокусным расстоянием 400 мм и окуляром 8мм даст увеличение в 400/8 = 50 крат.
Чем больше фокусное расстояние, тем лучше, поскольку с уменьшением фокуса окуляра заметно уменьшается поле зрения и, соответственно, комфортность наблюдения.
Пример: телескоп с фокусным расстоянием 800мм и окуляром 20мм даст такое же увеличение, как и телескоп с фокусным расстоянием 400мм и окуляром 10мм, но при этом наблюдение в первый будет комфортнее за счёт большего поля зрения.
Видоискатели телескопов
Оптические видоискатели представляют собой трубку с двумя линзами. Как правило, оптические видоискатели имеют увеличение порядка 4х-6х. К их достоинствам можно отнести дешевизну их изготовления, надёжность (оптические видоискатели на порядок прочнее коллиматорных) и независимость от батареек. Основным недостатком является необходимость первоначальной юстировки. Помимо того, оптические видоискатели требуют, чтобы глаз наблюдателя находился на одной оси с линзами такого видоискателя, иначе поле зрения заметно уменьшается и прицеливание становится менее точным и/или невозможным.
Коллиматорные видоискатели представляют из себя линзу, от которой в зрачок наблюдателя отражается световой луч. Зрительно в них видна красная точка, которая всегда будет на объекте, на который направлен телескоп, поле зрения не будет теряться при смещении наблюдателя. Как правило, коллиматорные видоискатели не увеличивают изображение. Из достоинств – удобство и простота пользования.