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原文翻译:你想知道的关于望远镜的一切,却羞于问。

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发表于 2019-10-18 16:32  | 显示全部楼层 | 阅读模式
本帖最后由 红箭刺蓝天 于 2019-10-19 00:27 编辑

以前我们选择望远镜可能是看品牌、评论、价格、试用来决定,这篇文章阐述了望远镜与使用者的年龄、日间和夜间使用条件的区别,让我们以后在望远镜的选择上更容易一些,现在分享给大家,翻译错误之处请大家指正。
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2010年1月3日   
Arkadiusz Olech

1.为什么用双筒望远镜?

显然,双筒望远镜似乎是一种较差的光学仪器。任何一台普通的天文望远镜都可以得到更高的放大倍率,并且借助一个大透镜可以收集更多的光。幸运的是,考虑到双筒望远镜,放大倍数并不是最重要的事情。在这种情况下,我们要在合理的放大倍率和镜头直径之间做出折衷,其中重要的是尺寸,尺寸不能太大,以至于我们可以在特定条件下使用它。为什么双筒望远镜是如此出色呢?答案也可能简短而令人惊讶。该工具只是在漫长的发展过程中自然选择的。我们的眼睛不过是具有1x7倍参数的完美双筒望远镜。它确实是一款出色的设备,具有宽视角,平滑对焦,出色的图像稳定度和自清洁功能。但是它有一个缺点:有时会崩溃。另一方面,您能否向我展示一种光学仪器,该仪器可以正常工作并且在一段时间内不会变差。

每个决定购买双筒望远镜的人都遇到很多问题。 当然,我们希望购买的产品可能是最经济的,并且可以满足我们的需求。 因此,在选择双筒望远镜之前,我们首先应该考虑我们的需求和期望。 不同的期望有鸟类学家,不同的期望旅行者,不同的期望猎人,不同的期望天文学爱好者。 事后的需求和苛刻的选择仍然有许多问题我们需要回答。 但是要适当地问他们,首先我们应该给我们介绍双筒望远镜的规则和参数。

2.基本参数

刚开始时,您可能会被大量概念迷住。通过双筒望远镜的使用手册,我们可以找到诸如放大率,物镜或镜头直径,出瞳距离,角视场,线性视场,出瞳,亮度,暮光因子等概念。最重要的只是前四个参数,因为其余的我们可以通过对前三个参数进行算术运算获得。
放大倍数只是通过双筒望远镜观察到的物体似乎比用肉眼观察到的物体大多少倍的描述。透镜或物镜的直径恰好是聚集光的玻璃(透镜)的直径。通常以毫米为单位。这两个参数都很重要,因为它们通常在双筒望远镜上成对显示,例如: 7x50或20x60。第一台仪器放大7倍,其镜头直径为50毫米。第二次放大20倍,其镜头直径为60毫米。

另一个重要参数是出瞳距离。此数量描述了眼睛和目镜(目镜)之间的最大可能距离,而不会浪费视场中的任何区域。当然,时间越长,双筒望远镜越好。这对于遭受称为像散的光学像差的人尤其重要。这些人在透过双筒望远镜看时不应该摘下眼镜。但是眼镜会导致无法使眼睛粘在双目目镜上。因此,如果距离很短,那么这些人将无法通过双筒望远镜看到整个视野。

第四个重要参数是视场,它告诉我们双筒望远镜在我们眼中投射出多大的视野。可以角度或米为单位显示。从角度度到米的转换率非常简单。只需要计算给定度的切线为:

                  tan6.5 = 0.114
小数部分0.114即所谓的“线性视场”,等于“114米每1000米”。

同样重要的是,一般的双目视场取决于视在目镜的视场。要获得一般视场,您必须将目镜视场乘以双筒望远镜放大倍数。典型的目镜视场为50-60度,因此放大10倍的双筒望远镜可获得5-6度的视场,而放大8倍的双筒望远镜可获得6-8度的视场。当然,在更昂贵的双筒望远镜中,目镜以更复杂的方式构造,因此其视场甚至可以达到60-70度,这在很大的全球视场中都可以见效。实际上重复了其他术语(except exit pupil),因为它们没有告诉我们与上述信息有关的任何新信息,但是由于审核人员的职责,我们将简要讨论这些术语。

出瞳向我们提供信息,由目镜产生并进入我们的眼睛的光线有多大。它可以很容易地测量,但更简单的是将物镜直径除以放大倍数。因此,在10x50双筒望远镜中,出瞳将为5mm,在8x56双筒望远镜中将为7mm。尽管它是重复的参数(我们可以在知道透镜直径和放大倍数的情况下进行计算),但它非常重要,因此稍后我们将对其进行详细介绍。

相对亮度不过是以毫米为单位的出瞳的平方大小。因此上述示例的相对亮度依次为25和49。当然,与退出瞳孔相比,此参数没有任何新内容。通过将物镜的尺寸乘以放大倍数,然后计算该结果的平方根,可以找到暮光因子。例如12x60双筒望远镜的暮光系数等于26.8

3.双筒望远镜如何工作?

现在,当我们知道最重要的双筒望远镜术语时,让我们退后一步,回答双筒望远镜的工作原理。
光学元件可分为三类:前透镜,棱镜和目镜(目镜)。需要前置镜头以收集尽可能多的光线,它给出远处物体的图像, 图像是真实的,反转的和缩小的。为了放大来自物镜的图像并将其引导到我们的眼睛中,使用了目镜。目镜的最简单版本是会聚或发散透镜。在双筒望远镜中,也有用于反转的棱镜。透镜获得的图像通过棱镜反转,以最终获得正确的图像。

这只是一个简单的方案。实际上,双筒望远镜是相当复杂的光学仪器。首先,镜头永远不会仅由单个玻璃组成。在大多数情况下,它是由两个由不同种类的玻璃制成的粘贴式镜片玻璃组成的系统。这种构造负责校正所谓的色差。最昂贵的双筒望远镜镜片由三或四个镜片组成,其中一些是低色散镜片,它们使图像几乎完全没有色差。

双筒望远镜中出现的目镜通常由分为两组的三个透镜组成(所谓的Kellner或反向Kellner设计)。较昂贵的双目镜包含由2-3组(Plossl或SuperPlossl设计或其他类型)的4-5镜片组成的目镜。

倒像棱镜也可以两种不同的方式排列。一种更简单,更流行的系统称为Porro(以其发明者Ignazio Porro命名)。在该系统中,两个棱镜都布置在不同的直线上。在所谓的屋脊系统中,透镜和带有目镜的棱镜排列成一条直线。在这种情况下,我们可以获得比porro棱镜系统更紧凑的外壳。

4.重要的前镜(物镜)

实际上,双筒望远镜最重要的部分是好的前置镜头。 聚集的光量,分辨率和图像质量取决于此镜头的尺寸,其构造和构造质量、聚光取决于物镜面积。 考虑到我们的眼睛接收到的光线,然后使用带50mm物镜的双筒望远镜,我们将该光线增加了50倍。 因此,即使56毫米双筒望远镜仅比50毫米双筒望远镜大12%,但它们仍能收集多达25%的光线,物镜尺寸对于获得分辨率至关重要,使用的镜头越大,分辨率越好。

当然,您可以说为什么不为了吸引更多的光线而制造更大的镜头。不幸的是,在这种情况下,尺寸和重量是主要限制。除了暗示更大的透镜之外,光学像差也更明显。

上面给出的信息非常清楚地表明,镜片是双筒望远镜最重要的部分。镜头获得的图像被目镜放大。因此,如果此图像质量不好,则其放大倍数会导致更多的光学缺陷。因此,没有理由使用极大的放大倍率。以毫米为单位给出的透镜直径或多或少等于最大可能的放大倍率。考虑到使用50毫米镜头的仪器,我们不应该期望放大50倍以上的图像质量。在许多在线拍卖会上,不要用超大放大倍率放大甚至高达80倍于小型变焦双筒望远镜。

除了使用双筒望远镜,我们也无法避免握住双筒望远镜时握手。当我们手持双筒望远镜时,12倍放大倍率被认为是最大的舒适度和有用的放大倍率。如果放大倍率大于15倍,则必须使用三脚架。因此,不建议购买像15-80x70,并且在没有良好三脚架的情况下使用它们。

5.年龄和双筒望远镜...

如前所述,最重要的次要(理论上可以计算)数量之一是出瞳。 要了解它的重要性,我们首先必须了解人类学生的工作方式。
在光线到达我们的检测器(在人类的情况下是视网膜)之前,光线必须穿过瞳孔,而瞳孔除了自然光圈外别无其他-其行为与相机镜头中使用的光圈没有什么不同。 我们的瞳孔通过平滑地改变其大小来调节进入我们眼睛的光供应。 在一个非常晴朗的晴天,我们的瞳孔可以收缩到大约一毫米。 在一个非常黑暗的夜晚,大约15分钟后便习惯了黑暗的视线,年轻人的瞳孔甚至可以达到7毫米的直径(请参见下图)。

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人类学生的行为是个人特征,并且还取决于特定的年龄。年轻人(假设年龄在40-45岁之间)通常不会遇到最大瞳孔大小达到7毫米的问题。在40-45岁之后,要达到7毫米越来越困难,而在50-55岁之后,最大瞳孔直径很少会超过5毫米。

当我们考虑购买双筒望远镜时,为什么学生的行为如此重要?好吧,如果您想充分利用购买的双筒望远镜的优势,则需要知道有多少光能够进入我们的视网膜。只有在目镜透镜之后产生的光(所谓的出瞳)完全适合我们的瞳孔时才有可能。换句话说,双筒望远镜出瞳应与我们的瞳孔大小相同或更小。否则,透镜光聚集的一部分将被浪费,并且我们无法充分利用给定的双筒望远镜的优势。

因此,想要主要在日光下使用双筒望远镜的人,不应该购买7x50或8x56双筒望远镜。通过7mm的出射光瞳,它们适合在弱光条件下使用。假设在正常的一天中,我们的瞳孔大小为4mm。同时,使用8x56双筒望远镜,镜头聚集的光有67%不会到达我们的眼睛,也不会进入我们的眼睛。浪费了!我们将通过8x32双筒望远镜在分辨率和聚光方面获得相同的图像!简而言之,在这种情况下,没有理由购买更大,更重,更昂贵的8x56双筒望远镜。

6.日光条件双筒望远镜

考虑到上一章,显然出瞳较大的双筒望远镜在日光下不可用。 应该用什么双筒望远镜买对旅游,鸟类学或一日游感兴趣的人?
在白天,我们不必使用带有巨大物镜的双筒望远镜来收集大量的光。 毫无疑问,较小的双筒望远镜通常在光学上比较大的双筒望远镜好。 此外,它们更小,更轻便。 当然,没有理由走极端,因为镜头越小,分辨率越低。 在这种情况下,合理的折衷似乎是选择30-42 mm镜头。

白天出射的双筒望远镜在日光下的尺寸应与人类瞳孔的尺寸大致相同,约为3-4mm。 考虑到40毫米镜头,其放大倍数为10-12倍,而对于30-32毫米镜头,则为8-10倍。 这就是为什么大多数普通日光双筒望远镜使用8x32和10x42仪器的原因。

搜索这种双筒望远镜,在每一个或多或少有信誉的制造商的报价中都可以找到它。例如,在施华洛世奇的产品中,我们可以找到经典型号的海白菜或屋脊SLC和EL系列,卡尔·蔡司(Carl Zeiss)提供胜利还是征服者,徕卡提供Ultravid HD 8x32和10x42双筒望远镜,而Docter提供10x42 BG / A。还有更便宜的型号,例如:Nikon SE 8x32和10x42或Monarch 8x36和10x42,Kahles 8x32和10x42,Olympus 10x42 EXWP,Bushnell Elite 10x43或Vortex Viper 10x42。

我们经常在寻找小型旅游双筒望远镜,这种双筒望远镜有望占用尽可能少的空间,甚至可以装在口袋里。在这种情况下,我们可以考虑使用30-32mm的设备。物镜很小,但足以应付日光,但前提是我们不会大幅放大图像的表面亮度。因此,在此范围的双筒望远镜中,我们建议使用7-8倍的放大倍率,而不是10倍。每个品牌都提供这种双筒望远镜,因此您有很多机会。

我绝对不鼓励选择较小的前镜双筒望远镜。实际上,唯一可以考虑的最小的双筒望远镜就是8x28。其他较小的仪器可保证图像具有较低的表面亮度,并且此类设备通常很小,以致于使用起来不符合人体工程学且不舒适。

7.弱光条件双筒望远镜

观察天空的夜间狩猎者和天文学爱好者非常重视通过物镜收集尽可能多的光束。仅可通过增大物镜直径来获得。当然,不可能无限期地扩大透镜,因为同时扩大透镜会增加双筒望远镜的重量和尺寸。为了以舒适的方式握住双筒望远镜并避免颈部长期疼痛,双筒望远镜的重量不得超过1.5千克。因此,作为典型的夜视(手持)双筒望远镜,人们认为56-63毫米的仪器不会放大到12倍。
最佳和最佳夜视双筒望远镜似乎是经典的8x56瞳孔,其出瞳为7mm。请记住,年龄在45岁以上的人不应该购买此范围的设备,因为在专门针对退出瞳孔的章节中有详细说明的原因,您可以在其中找到有关此问题的更准确的信息。

大多数品牌产品都提供8x56型号。让我说一说这样的品牌,例如施华洛世奇SLC,蔡司胜利,Docter Nobilem,视得乐·夜间猎人。更便宜,更有价值的替代产品是威信Ultima 8x56,尼康Monarch 8.5x56,Delta光学钛8x56,Minox BL 8x56 BR或Eschenbach-sektor D紧凑型8x56B。

想要购买夜视双筒望远镜的老年人应该瞄准10-12倍56-63毫米设备。这里的选择要低一些,但Zeiss Victory 10x56或12x56,Optolyth Royal 10x56,Fujinon HB 10x60或12x60或Nikon Monarch 10x56应该是有趣的报价。

8.通用双筒望远镜

是否有通用双筒望远镜?不幸的是答案是“不”。没有这样一种工具,其功能在晚上和白天都具有比较性和实用性。当然,对于只想购买一副双筒望远镜的人来说,这是可以接受的折衷方案。再次浏览前两章,在最佳夜间双筒望远镜和典型的白天双筒望远镜之间找到一些东西。毫无疑问,这种成功的折衷方案将是10x50型号。它的50毫米物镜比10x40双筒望远镜能够收集多达56%的光线,这使其成为一款出色的夜视仪。另一方面,与8x56型号相比,集光仍然少25%。

镜头直径为50mm时,放大倍数为10x,出射光瞳为5mm。因此,10x50双筒望远镜是老年人的良好低光设备,同时也是用于观察天空的良好设备,同时又是日间双筒望远镜,因为它几乎将透镜收集的所有光提供给视网膜。

9.超越一切的质量

想要购买第一台双筒望远镜的人可能会为各种各样的价格感到困惑。 一方面,甚至有可能以40美元-50美元的价格购买双筒望远镜,但另一方面,对于小型Swarovski EL或Leica Ultravid HD系列,我们将支付约2000美元。 为什么差异如此之大?

不幸的是,物理定律和市场定律都无法被欺骗。 一个想要制造高级光学仪器,拥有先进技术,现代高科技的品牌,必须使用最优质的材料和组件。 不要以低于100美元的价格购买优质的双筒望远镜而感到迷惑。

廉价和昂贵的双筒望远镜在质量上的差异通常很大,以至于通常较小但较昂贵的双筒望远镜会比廉价和较大的仪器提供更好、更明亮的图像。 因此,如果您负担得起,请毫不犹豫地购买高质量和昂贵的双筒望远镜。








发表于 2019-10-18 18:49  | 显示全部楼层
最后一句是重点                           
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发表于 2019-10-18 21:19  | 显示全部楼层
好文章,谢谢分享
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发表于 2019-10-18 22:17  | 显示全部楼层
Optolyth Royal系列是什么年代的东西了
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发表于 2019-10-18 22:18  | 显示全部楼层
不要以低于100美元的价格购买优质的双筒望远镜而感到迷惑。
精华所在,重点之重!受教了!
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发表于 2019-10-19 07:45  | 显示全部楼层
挺好的科普文章 赞
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发表于 2019-10-21 10:32  | 显示全部楼层
感谢分享!赞!
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发表于 2019-10-21 11:32  | 显示全部楼层
liliwinnt6 发表于 2019-10-18 22:17
Optolyth Royal系列是什么年代的东西了

这个品牌我真不知道,我们只知道的太少,那个论坛的品牌基本80%都没听说过。
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