雙筒望遠鏡的基礎知識.doc

放大倍率每一架雙筒 望遠鏡 都有標有兩個數(shù)字，第一個數(shù)字是指放大倍率。它告訴我們通過 望遠鏡 觀測 時，被觀測物能被拉近多少，例如使用8倍放大倍率的望遠鏡，可以讓一只距離100米的鳥，看上去只有12.5米。物鏡 直徑雙筒望遠鏡第二個特性數(shù)字指的是物鏡直徑（雙筒望遠鏡入射通光孔徑），是 毫米做單位 。一架設計標準為 10X50 的雙筒望遠鏡的 物鏡直徑為50毫米 。物鏡直徑越大，雙筒望遠鏡采集光線的能力 越強。如果在弱光條件下觀測，那么理想的選擇是物鏡直徑為42或者50毫米的望遠鏡，物鏡直徑為20或者32毫米的雙筒望遠鏡比較合適在日光條件下觀測。出瞳直徑計算 : 物鏡 口徑 (mm) / 倍率當你距離雙筒望遠鏡 目鏡 30厘米左右觀察目鏡時，可以看到兩個形如瞳孔的亮點，它的直徑就是出瞳直徑，出瞳直徑等于以毫米為單位的物鏡直徑除以放大倍率。 出射光瞳首先告訴我們望遠鏡的質(zhì)素 . 質(zhì)素上乘者出射光瞳為一個完美清晰的圓形光點 , 位處中央 , 周圍呈黑色 . 對普羅棱鏡機型而言光點內(nèi)有棱鏡影子代表棱鏡是次級玻璃 (BK7). 周圍漏光則代表鐘鏡身防反光不佳 . 出射光瞳偏向一方或成欖核型則代表內(nèi)部光軸變歪 . 出射光瞳越大 , 代表影像較光及較清晰銳利 ( 倍率低 ) 而且眼球較易看到影像 , 適合海事、環(huán)境不斷晃動場合下使用 . 出射光瞳太細會使影像難于對準觀測 . 但過了 7mm即超越人眼瞳孔極限大少 , 一部份光線便散失掉 , 造成浪費 . 而且人越老瞳孔越細 , 如 50 歲的人瞳孔夜間中擴到最大亦只有 5mm! 故此 7mm 機型如 7x50, 8x56,10x70 開始乏人問津 . 出射光瞳 5mm 機型如 10x50, 8x40 反而最為適中 . 在日間我們眼睛瞳孔直徑約 2-3mm, 故此出射光瞳少于 3mm 的如 Leica 8x20 BC 于日間觀景沒有問題 , 但夜間使用就不適合 .人眼的瞳孔可以隨光線的強弱而變化，光線明亮則瞳孔縮小，光線微弱則瞳孔增大。觀測舒適的通常規(guī)則是：雙筒望遠鏡的出瞳直徑應當至少和人眼的瞳孔直徑一樣大。當然，出射和入射通光孔徑并不是評估影像亮度的唯一決定性指標，其他因素也同樣重要，如對比度，分辨率和透光率。弱光系數(shù)弱光系數(shù)是一個經(jīng)過計算得出的數(shù)字，用以描述雙筒望遠鏡在弱光條件下的理論性能。計算公式為物鏡直徑和放大倍率乘積的平方根。弱光系數(shù)是個純粹的數(shù)學值，沒有對望遠鏡的任何光學質(zhì)量進行描述。諸如對比度、色彩還原和分辨率等。視場這個數(shù)值指的是距離 1000 米時所看到的范圍。通常，放大倍率越大，視場范圍越小。具有較大視場范圍的雙筒望遠鏡能夠覆蓋較大的區(qū)域，使觀測者可以方便的追蹤移動目標，諸如一大群鳥。視場即是我們觀景的范圍 . 視場越大 , 觀測范圍越大 . 視場表示方法有數(shù)種 :1. 度數(shù) : True field of view = 7* 表示視場 ( 整個直徑 ) 可見 7 度視野 . 天空由東到西 180 度 , 月球視直徑半度 , 亦即表示視場直徑內(nèi)可容納 14 個月球連成一線 .2. 以呎表示 : True field of view = 373ft/1000yards. 即觀看 1000 碼 外景物時可見視野范圍為 373 呎 . 以簡單三角學計算 , 把 373 呎除 52.5 即可計出度數(shù) .3. 表面視場 : Apparent field of view. 視場大少取決于目鏡設計方式 . 同樣目鏡下 , 倍數(shù)越高 , 實際視野一定變窄 ! 比較不同目鏡一定要用數(shù)面視場 , 計算方法很簡單 : 數(shù)面視場 = 實際視場 x 倍率 . 如一枝 10x50 7* 目鏡數(shù)面視場即 70 度 . 數(shù)面視場 60 度以上機型稱為廣角鏡 , 視野寬闊 , 但邊緣通常較多像差 , 影像較松散 . 使用優(yōu)質(zhì)機型如從大窗口觀景一樣 , 非常過癮 . 即使邊緣有點像差也是值得 .50-60 度是標準機型 , 在視野和外圍成像取得平衡 . 50 度以下像由飲管中看風景 , 視野太窄 , 感覺不好 .視距 (Eye relief)視距指在能夠清晰看到整個視場下 , 眼睛和目鏡之間最短距離 . 視距長度以 mm 表示 , 取決于目鏡設計 . 視距太短時 , 若眼睛不是貼近目鏡玻璃便導致視野邊緣失光 , 不合戴眼鏡認識使用 .? 視距太長 , 影像容易有黑影出現(xiàn) , 但只要將眼杯拉長問題即可解決 ?. 戴眼鏡人士請選視距 14mm 以上之型號 . 又要視野大 , 又要視距長 , 目鏡需要復雜多鏡片設計 , 目鏡部份變得巨大 , 亦導致雙筒鏡價格水漲船高 , 非常難求 .對比度和分辨率對比度是指影像明暗區(qū)域之間亮度的差別 。亮度差別越大，對比度越大。一個對比度豐富的影像能夠讓人們主觀地感到更加銳利明亮。分辨率是光學系統(tǒng)描述被攝物體細微結構的能力。分辨率越高，能夠分辨影像細節(jié)的能力越強，即使是在困難的光學條件下也是如此。最佳攝像（右圖），對比度和分辨率都比較高；如果對比度太低影像就顯得十分平板（左圖）；如果分辨率太低，影像就不銳利，無法分辨物體的細節(jié)（中圖）。反射和耀斑當從鏡片表面、鏡片組或鏡架反射出的光線到達它們不希望到達的某一影像位置時，便產(chǎn)生了耀斑。不期而遇的反光和耀斑，能夠明顯的降低影像的品質(zhì)。特別是光線直接射入目鏡時，會大大地損害視覺的感受。為了防止雜光導致的反光和耀斑，通過采用特殊的鏡片鍍膜技術（特殊的減少反光層的真空鍍膜），采用機械部件內(nèi)部涂有特殊的不反光材料，可以有效的減輕反光和雜光的影響。景深景深是聚焦點前后清楚的范圍 。調(diào)好焦距后，無須重新聚焦，該范圍內(nèi)的物體仍能保持影像的清晰度。 景深取決于雙筒望遠鏡和單筒望遠鏡的倍率。放大倍率越低，景深越大。 因此，如果你希望觀測幾個在不同距離上的目標，同時又要保持相同的清晰度，那么就應當選擇7倍或 8 倍的雙筒望遠鏡。在昏暗或微光條件下觀測，7倍或8倍的雙筒望遠鏡同樣十分有利，因為你不需要為了保持銳度而重新聚焦。 放大倍率越高，景深越小。較大的放大倍率對于觀測微小細節(jié)或較小的主體十分有利。 如下圖像差（ 色差 (Chromatic aberration)）光線穿過玻璃時產(chǎn)生折射現(xiàn)象 , 不同頻率光線折射角度有別 , 形成在高反差影像旁出現(xiàn)藍 / 黃邊 . 色差問題在高倍率時尤其嚴重 . 所幸雙筒鏡倍數(shù)較低 , 色差問題不大 . 改善方法是使用昂貴光學玻璃如 ED (Extra Low Dispersion, Nikon 于 1972 年推出 ), Fluorite 螢石鏡 (Canon 于 1969 年大規(guī)模生產(chǎn) ) 籍其高折射率抑壓不同光線之折射角度 , 從而降低色差 . 但一些數(shù)千元的雙筒鏡都只使用普通玻璃而產(chǎn)生極佳成像 . 色差絕對是一個重要格鏡指標 .球差 (Spherical aberration)普通球面玻璃其性質(zhì)使邊緣光線不能聚焦在同一焦點上 , 越近邊緣光線焦點越短 . 導致邊緣松散 . 而且中央解像度及亮度也有所影響 .所以 光束穿過鏡頭時，越是靠近鏡頭邊緣，越是偏離實際的影像像點， 物鏡直徑越大，這種情況越嚴重，這種現(xiàn)象被稱為光圈誤差，或球差。球差會導致影像銳度和對比度的嚴重下降。在極端的情況下，耀斑會十分明顯，圍繞著點狀光源周圍會形成彌散光暈。解決方法是鏡內(nèi)裝設特殊研磨的非球面鏡 ( 多個曲面 ), 改善邊緣變形情度 . 廣角機型邊緣有些松散不是問題 , 但要盡量避免 .彗差當彗差出現(xiàn)時，光束從像點偏向另一面 。像點出現(xiàn)一個形如彗星一樣的尾巴。這種現(xiàn)象多發(fā)生在圖象的邊沿區(qū)域而不是中心部分。 明顯的彗差會導致影像銳度和對比度的降低 。在某些極端的情況下，圖象