Binoculares

Telescopios binoculares o prismáticos, (también conocidas como prismáticos) son dos idénticos o en espejo simétricas telescopios montados lado a lado y alineados para apuntar con precisión en la misma dirección, lo que permite al espectador a usar ambos ojos ( visión binocular) al ver los objetos distantes. La mayoría son de tamaño que se celebrará con las dos manos, aunque hay tipos mucho más grandes.

A diferencia de una telescopio monocular, un binocular ofrece a los usuarios una imagen en tres dimensiones: los dos puntos de vista, que se presentan desde un poco diferentes puntos de vista de cada uno de los ojos del espectador, producen una vista combinada con la percepción de profundidad. No hay necesidad de cerrar u obstruir un ojo para evitar confusiones, como es habitual en los telescopios monoculares.

Un diseño típico prismáticos Porro

Diseño óptico

Binoculares Galileanas

Binoculares Galileanas

Casi desde la invención del telescopio en el siglo 17 las ventajas de montaje de dos de ellos al lado del otro para la visión binocular parece haber sido explorada. La mayoría de los prismáticos principios utilizados Óptica galileanos; es decir que utilizan un objetivo convexa y una lente del ocular cóncava. El diseño de Galileo tiene la ventaja de presentar una erigir imagen pero tiene un campo de visión estrecho y no es capaz de muy alta magnificación. Este tipo de construcción todavía se utiliza en modelos muy baratos y en " gemelos "o anteojos de teatro.

Prismáticos de prisma Porro

Diseño de doble prisma Porro

Nombrado después óptico italiano Ignazio Porro que patentó este sistema de imagen de erección en 1854 y posteriormente refinada por fabricantes como Carl Zeiss en la década de 1890, los prismáticos de este tipo utilizan un Porro prisma en una configuración en forma de Z de doble prisma para erigir la imagen. Esta característica resulta en los prismáticos que sean amplios, con lentes objetivas que están bien separadas, pero desplazado del oculares. Diseños de prisma Porro tienen el beneficio añadido de plegado de la camino óptico de modo que la longitud física de los prismáticos es menor que la longitud focal del objetivo y la separación más amplia de los objetivos da una mejor sensación de profundidad.

Prismáticos rectos

Abbe-Koenig diseño "prisma de techo"

Prismáticos utilizando Prismas de techo pueden haber aparecido ya en la década de 1880 en un diseño de Achille Victor Emile Daubresse. La mayoría de los prismáticos rectos usan el Abbe-Koenig prisma (nombrado después Ernst Karl Abbe y Albert Koenig y patentado por Carl Zeiss en 1905) o Schmidt-Pechan prisma (inventado en 1899) diseña para levantar la imagen y doblar el camino óptico. Tienen lentes objetivos que son aproximadamente en línea con los oculares.

Porro vs. prismas de techo

Diseños Roof-prismas crear un instrumento que es más estrecho y más compacto que los prismas Porro. También hay una diferencia en el brillo de la imagen. Binoculares Porro-prisma serán inherentemente producir una imagen más brillante que binoculares de prisma de techo de la misma ampliación, tamaño objetivo, y la calidad óptica, ya que el diseño del techo de prisma emplea superficies plateadas que reducen la transmisión de la luz en un 12% a un 15%. Diseños Roof-prismas también requieren tolerancias más estrictas en cuanto a la alineación de sus elementos ópticos ( colimación). Esto se suma a su costo ya que el diseño les obliga a utilizar elementos fijos que necesitan ser fijado en un alto grado de colimación en la fábrica. Porro prismas binoculares de vez en cuando necesitan su prisma establece que ser re-alineado para ponerlas en la colimación. La alineación fija en los diseños de prisma de techo significa los prismáticos normalmente no se necesita re-colimación.

Parámetros ópticos

Parámetros que aparecen en la placa de la cubierta del prisma que describe una potencia 7 binocular con una magnificación 50 mm Objetivo de diámetro y un pie 372 Campo de visión a 1000 metros.

Prismáticos generalmente están diseñados para la aplicación específica para la que están destinados. Esos diferentes diseños crean ciertos parámetros ópticos (algunos de los cuales pueden estar señalados en la placa de la cubierta del prisma binocular). Esos parámetros son:

Magnificación - La relación de la longitud focal del ocular dividido en la longitud focal del objetivo da la lineal de aumento de potencia de binoculares (a veces expresado como "diámetros"). Un aumento del factor de 7, por ejemplo, produce una imagen como si uno fuera 7 veces más cerca del objeto. La cantidad de ampliación depende de la aplicación de los binoculares están diseñados para. Binoculares portátiles tienen aumentos más bajos para que sean menos susceptibles a temblar. Una ampliación más grande conduce a un campo de visión menor.

Objetivo diámetro - El diámetro de la lente del objetivo determina la cantidad de luz puede ser reunidos para formar una imagen. Generalmente se expresa en milímetros.

Es costumbre de clasificar los prismáticos por el aumento x diámetro objetivo; por ejemplo, 7 × 50.

Campo de visión - El campo de visión de un binocular se determina por su diseño óptico. Por lo general se notated en una valor lineal, por ejemplo, cómo se verán muchos pies (metros) de ancho en 1.000 metros (o 1.000 m), o en un angular valor de cuántos grados se puede ver.

Pupila de salida - Binoculares concentran la luz recogida por el objetivo en un haz, la pupila de salida, cuyo diámetro es el diámetro objetivo dividido por el poder de aumento. Para una máxima de recopilación de luz efectiva y la imagen más brillante, la pupila de salida debe ser igual al diámetro de la dilatación completa iris del ocular humana aproximadamente 7 mm, reduciendo con la edad. Luz recogida por una pupila de salida más grande es en vano. Para el día utilizar una pupila de salida de 3 mm de coincidencia contratado del ojo alumno es suficiente. Sin embargo, una pupila de salida más grande hace alineación del ojo más fácil y evita oscuro viñeteado intruso de los bordes.

El alivio de los ojos - El alivio del ojo es la distancia desde la lente ocular posterior a donde se forma la imagen. Se determina la distancia del observador debe colocar su ojo detrás del ocular con el fin de ver una imagen unvignetted. Cuanto más larga sea la longitud focal del ocular, mayor es el alivio del ojo. Prismáticos pueden tener alivio del ojo que van desde unos pocos milímetros hasta 2,5 centímetros o más. El alivio del ojo puede ser particularmente importante para los usuarios de gafas. El ojo de un anteojo, es normalmente más lejos de la pieza ocular que requiere un alivio del ojo por más tiempo para seguir viendo todo el campo de visión. Prismáticos con el alivio del ojo corto también puede ser difícil de utilizar en casos en los que es difícil mantenerlos estables.

Recubrimientos ópticos

Binocular US Navy

Desde un binocular puede tener 16 aire-vidrio superficies, con luz perdida en todas las superficies, recubrimientos ópticos pueden afectar significativamente la calidad de imagen. Cuando la luz incide en una interfaz entre dos materiales de diferente índice de refracción (por ejemplo, en una interfase aire-vidrio), parte de la luz es transmitida, algunos reflejada. En cualquier tipo de instrumento de formación de imagen óptica (telescopio, cámara, microscopio, etc.), idealmente no debería reflejarse la luz; en lugar de formar una imagen, la luz que alcanza al espectador después de haber sido reflejada se distribuye en el campo de visión, y reduce el contraste entre la imagen real y el fondo. La reflexión puede ser reducida, pero no eliminada, por la aplicación de recubrimientos ópticos para interfaces. Cada vez que la luz entra o sale de una pieza de vidrio; aproximadamente el 5% es reflejada de nuevo. Esta luz rebota "perdido" en el interior del binocular, haciendo que la imagen borrosa y difícil de ver. Revestimientos de lentes pérdidas por reflexión efectivamente inferiores, que finalmente resulta en una imagen más brillante y nítida. Por ejemplo, 8x40 binoculares con buenos recubrimientos ópticos darán una imagen más brillante que los prismáticos 8x50 sin recubrimiento. La luz también puede ser reflejada desde el interior del instrumento, pero es sencillo de minimizar este a proporciones insignificantes. El contraste también se mejora por el buen recubrimiento debido a la eliminación parcial de reflexiones internas.

Un material de la lente recubrimiento clásico es fluoruro de magnesio; que reduce los reflejos del 5% al 1%. Recubrimiento de las lentes modernos consisten en complejos multi-capas y reflejan sólo el 0,25% o menos para producir una imagen con el máximo brillo y los colores naturales. Para techo-prismas, revestimientos cambiantes anti-fase se utilizan a veces que mejoran significativamente el contraste. La presencia de un recubrimiento es típicamente denota en los prismáticos a los siguientes términos:

• Óptica: una o más superficies recubiertas.
• totalmente recubiertas: todas las superficies aire-vidrio recubiertas. Los lentes de plástico, sin embargo, si se utilizan, pueden no estar recubiertos.
• multi-coated: una o más superficies son multi-capa recubierta.
• soporte multi-revestido: todas las superficies aire-vidrio son multi-capa recubierta.

Recubrimiento prisma de corrección de fase y revestimiento prisma dieléctrica son recientes (en 2005) técnicas eficaces para reducir los reflejos.

Diseño mecanico

Enfoque y ajuste

Prismáticos que se usan para visualizar los objetos que no están a una distancia fija deben tener un centrándose arreglo. Tradicionalmente, los dos arreglos diferentes se han utilizado para proporcionar enfoque. Prismáticos con "enfoque independiente" requieren los dos telescopios para centrarse de forma independiente mediante el ajuste de cada ocular, cambiando así la distancia entre ocular y lentes del objetivo. Prismáticos diseñados para uso en campo pesado, tales como aplicaciones militares, tradicionalmente han utilizado independiente de enfoque. Debido a que los usuarios en general les resulta más conveniente centrarse ambos tubos con una acción de ajuste, un segundo tipo de binocular incorpora "central de enfoque", que implica la rotación de una rueda de enfoque central. Además, uno de los dos oculares pueden ajustarse adicionalmente para compensar las diferencias entre los ojos del espectador (generalmente girando el ocular en su montaje). Esto se conoce como una dioptría. Una vez que este ajuste se ha realizado para un espectador dado, los binoculares pueden reorientarse en un objeto a una distancia diferente utilizando la rueda de enfoque para mover los dos tubos juntos sin reajuste ocular.

Binocular con elementos internos visibles

También hay "de foco fijo" prismáticos "foco-libre" o. Tienen una profundidad de campo de una distancia relativamente grande más cercano al infinito, y realizan exactamente de la misma como un modelo de enfoque de la misma calidad óptica (o falta de la misma) se centraron en la media distancia.

Prismáticos del zumbido, aunque en principio una buena idea, se consideran generalmente no funcionan muy bien.

La mayoría de los prismáticos modernos han articulado a un telescopio de construcción que permite la distancia entre los oculares que ser ajustado para acomodar a los espectadores con diferente separación de los ojos. Esta característica de ajuste se carece en muchos binoculares mayores.

La estabilización de imagen

Shake puede reducirse mucho, y mayores aumentos se utiliza, con binoculares utilizando la tecnología de estabilización de imagen. Las partes del equipo que cambian la posición de la imagen se pueden mantuvieron estables por potencia giroscopios o por mecanismos con motor accionado por los detectores giroscópicos o inerciales, o pueden estar montados de tal manera como para oponerse y amortiguar el movimiento repentino. La estabilización puede ser activada o desactivada por el usuario según sea necesario. Estas técnicas permiten binoculares hasta 20 × sean de mano, y mucho a mejorar la estabilidad de la imagen de los instrumentos de baja potencia. Hay algunas desventajas: la imagen puede no ser tan bueno como los mejores prismáticos estabilizados cuando montada en trípode, prismáticos estabilizados también tienden a ser más caro y más pesado que los prismáticos no estabilizadas especificados de manera similar.

Alineación

Binoculares Bueno colimados-, cuando se ve a través de los ojos humanos y procesada por un cerebro humano, deben producir una sola circular, imagen aparentemente tridimensional, sin ninguna indicación visible de que se está viendo en realidad dos imágenes distintas de ligeramente diferentes puntos de vista. Salida desde el ideal hará que, como mucho, un vago malestar y fatiga visual, pero el campo de la percepción de vista va a estar cerca de la circular de todos modos. La convención cinematográfica se utiliza para representar una vista a través de binoculares como dos círculos que se superponen parcialmente en forma de figura de ocho no es fiel a la vida.

La desalineación se remedia por pequeños movimientos a los prismas, a menudo girando los tornillos accesibles sin necesidad de abrir los prismáticos, o mediante el ajuste de la posición del objetivo a través de anillos excéntricos incorporados en la celda objetivo. La alineación se realiza generalmente por un profesional a pesar de las instrucciones para el control de binoculares para errores de colimación y para colimar ellos se pueden encontrar en Internet.

Aplicaciones

Uso general

Binoculares portátiles van desde pequeña 3 x 10 galileo gemelos de teatro, que se utiliza en los cines , a los vidrios con 7 a 12 aumentos y diámetros de 30 a 50 mm objetivos para el uso típico al aire libre. Modelos de prisma Porro predominan aunque los observadores de aves y cazadores tienden a preferir, y están dispuestos a pagar, los modelos de prisma de techo más ligeros pero más caros.

Muchos atracciones turísticas han instalado, binoculares que funcionan con monedas de pedestal montado para permitir a los visitantes para obtener una vista más cercana de la atracción. En el Reino Unido , 20 peniques a menudo da un par de minutos de operación, y en el de Estados Unidos , uno o dos trimestres da entre uno y medio a dos minutos y medio.

Binocular funciona con monedas

Militar

Prismáticos tienen una larga historia de uso militar. Diseños galileos eran ampliamente utilizados hasta el final del siglo 19, cuando se dio paso a tipos de prisma porro. Prismáticos fabricados para su uso militar en general tienden a ser más fuertemente construido sólidamente que sus contrapartes civiles. Ellos generalmente evitan arreglos de enfoque central más frágiles en favor del enfoque independiente. Conjuntos Prism en prismáticos militares pueden tener revestimientos aluminizado redundantes en fija su prisma para garantizar que no pierdan sus cualidades reflectantes si se mojan. Binoculares militares de la guerra fría era a veces equipados con sensores pasivos que detectaron activo Emisiones IR, mientras que los más modernos generalmente están equipados con filtros que bloquean los rayos láser. Además, binoculares diseñadas para uso militar pueden incluir una retícula stadiametric en un ocular con el fin de facilitar la estimación gama.

Binocular Naval buque

Hay prismáticos diseñados específicamente para uso civil y militar en el mar. Modelos de mano serán 5 × 7 × pero con conjuntos de prismas muy grandes combinados con oculares diseñados para dar alivio del ojo generoso. Esta combinación óptica impide la viñetas de imagen o de oscurecerse cuando el binocular está lanzando y vibrando en relación con el ojo del espectador. Grande, de gran aumento, también se utilizan los modelos con grandes objetivos en montajes fijos.

Muy grande binocular naval telémetros (hasta 15 metros de separación de las dos lentes del objetivo, peso de 10 toneladas, para que van de la Segunda Guerra Mundial arma naval objetivos a 25 km) se han utilizado, aunque la tecnología de finales del siglo 20 hizo esta solicitud redundante.

Astronómico

Prismáticos son ampliamente utilizados por astrónomos aficionados; su amplia campo de visión que los hace útiles para la cometa y la supernova búsqueda (prismáticos gigantes) y la observación general (binoculares portátiles). La Satélites galileanos de Júpiter , Ceres , Neptuno , Pallas y Titan son invisibles para el a simple vista, pero puede verse fácilmente con prismáticos. Aunque técnicamente visible sin ayuda en cielos libres de contaminación, Urano y Vesta requieren prismáticos para la observación práctica. 10 × 50 prismáticos se limitan a una magnitud de alrededor de 9,5, lo que significa que los asteroides como Interamnia, Davida, Europa y, salvo en condiciones excepcionales Hygiea, son demasiado débiles para ser visto con binoculares. Del mismo modo demasiado débil para ser visto con binoculares son todas las lunas, excepto los galileos y Titán, y el planetas enanos Plutón y Eris .

Binocular 15x70.

De particular relevancia para poca luz y la observación astronómica es la relación entre la potencia de aumento y diámetro del objetivo. Un aumento menor facilita un mayor campo de visión que es útil en la visualización de gran objetos de cielo profundo, como la Vía Láctea , nebulosa, y las galaxias , aunque significa la gran pupila de salida parte de la luz recogida se desperdicia. La gran pupila de salida será también la imagen de fondo del cielo nocturno, reduciendo eficazmente el contrario, por lo que la detección de objetos débiles más difícil, excepto quizás en lugares remotos con insignificante la contaminación lumínica. Prismáticos específicamente para la mayoría de usos astronómicos tienen un aumento mayor y una más grande objetivo abertura (en el rango de 70 mm o 80 mm) debido a que el diámetro de la lente del objetivo determina la estrella más débil que se puede observar. Estos prismáticos generalmente requieren algún tipo de montaje

Binoculares mucho más grandes han sido realizados por fabricantes de telescopios de aficionados, básicamente utilizando dos refractante o reflectantes telescopios astronómicos, con resultados mixtos. Una gran instrumento profesional, aunque no es uno que normalmente se llama binoculares, es el Gran Telescopio Binocular en Arizona, EE.UU., que produjo su imagen "primera luz" en la 26 de octubre de 2005 . El LBT comprende dos telescopios reflectores de 8 metros. Aunque, obviamente, no se pretende que se celebrará a los ojos de un espectador, que utiliza dos telescopios para ver el mismo objeto, dando mayor poder de resolución de un único instrumento de la misma potencia de captación de luz, y permitiendo uso de interferometría.

Fabricantes

Algunos fabricantes binoculares notables a partir de 2008:

Alemania

• Leica GmbH - Ultravid, Duovid, Geovid: todos son prisma de techo.
• Optolyth - Royal, ViaNova: prisma de techo; Alpin, Alpin Classic: prisma porro.
• Zeiss GmbH - FL, Victoria, Conquista: prisma de techo; 7 × 50 BGAT / T porro, 15 × 60 BGA / T porro, descontinuado.
• Eschenbach Optik GmbH - farlux, Trofeo, Aventura, Sektor ...: algunos son prisma de techo, algunos porro.
• Docter (la antigua planta de Carl Zeiss Jena en Eisfeld) Nobilem 7 × 50, 8 × 56, 10 × 50, 15 × 60: porro; Docter 7 × 40, 8 × 40, 10 × 40: prisma de techo.
• Steiner GmbH - Comandante, Nighthunter: porro; Predator, Vida Silvestre: prisma de techo.

Austria

• Delta Optical - prismáticos, visores, microscopios
• Swarovski Optik - SLC, EL: prisma de techo; Habicht: prisma porro, pero que se suspendió.
• Minox
• Optolyth - Royal: Azotea; Alpin: porro
• KAHLES - visores, binoculares

Japón

• Canon Inc. - ES serie: porro variantes?
• Nikon Co. - Alto Grado serie, serie Monarch, RAII, Spotter serie: prisma de techo; Prostar serie, serie Superior E, serie E, Acción EX serie: porro.
• Fujinon Co. - FMTSX, FMTSX-2, serie MTSX: porro.
• Serie BD - Kowa Co: Prisma recto.
• Pentax Co. - DCFSP / XP serie: techo prisma; Serie UCF: invertida porro; PCFV serie / WP / XCF: porro.
• Olympus Co. - Serie EXWPI: prisma de techo.
• Vixen Co. - Apex / Apex Pro: techo prisma; Ultima: porro *
• Cenit
• Miyauchi Co. - se especializa en los prismáticos porro de gran tamaño.

* También vende Productos OEM fabricados por la Kamakura Koki Co. Ltd. de Japón.

China

A principios del siglo 21, algunas de precio medio de binoculares se han convertido en disponible en el mercado interno de China. Unos pocos se dice que son comparables tanto en rendimiento y precio a los de algunas de las mejores marcas, pero la gran mayoría son inferiores.

• Sicong (de Xian Stateoptics) - Navigator serie: prisma de techo; Serie Ares: porro.
• WDtian (desde la óptica del Estado de Yunnan) - porro.
• La óptica del Estado Yunnan - MS serie: porro.

Estados Unidos

• Alpen *
• Barska
• Brunton, Inc.
• Bushnell Óptica Rendimiento *
• Carson Optical
• Leupold & Stevens, Inc. *
• Simmons
• Óptica Vortex
• Tejedor
• William Óptica
• Zen-Ray Óptica - CUMBRE, Vista Serie WP.

* También vende Productos OEM fabricados por la KAMAKURA KOKI CO. LTD. de Japón.

Rusia

• Yukon Advanced Optics
• Baigish
• Kronos
• Prismáticos militares rusos - Bpoc 10x42 7x30, serie BKFC.