Com funcionen els prismàtics
Els prismàtics treballen sobre els principis de les lleis òptiques, precisament aprofitant les propietats i el comportament de la llum en el seu recorregut per diferents mitjans. Anem a separar-ne un per veure com funcionen els prismàtics, quines són les parts essencials dels prismàtics i com funcionen junts?
Els binocles consisteixen en tres parts òptiques per treballar:
Ocular o ocular: per enfocar i ampliar la imatge virtual projectada
Prismes: per corregir l'orientació de la imatge: gira la imatge verticalment i horitzontalment
Lent Objectiu: recull la llum incident i la concentra en el punt focal, normalment un sistema de lents de 2 o més lents per compensar l'aberració
Fàcil explicació de com funcionen els prismàtics
Per entendre les parts dels prismàtics i les seves funcions, el millor és desmuntar els prismàtics i mirar-ne l'interior. D'aquesta manera podreu veure els muntatges individuals i fer-vos una millor idea de com funcionen els prismàtics. Hi ha unsistema òptic i un sistema mecànicmirar.
Parts òptiques dels prismàtics
Els prismàtics consisteixen en tres conjunts òptics que refracten i enfocan la llum per ampliar un objecte llunyà i fer-lo semblar més a prop. Aquests tres components essencials són la lent objectiu, el sistema de prismes i l'ocular. Fem una ullada més de prop a aquestes parts per entendre les seves funcions i com s'amplien els prismàtics.
Lent Objectiu
Elobjectiuamb la seva granlent de col·leccióes troba a la part davantera o a l'extrem inferior dels prismàtics, depenent de com es miri. La lent de la col·lecció està dirigida a l'objecte d'interès, ellcapta la llum.
Com més gran ésobertura– el diàmetre de la lent, més poder de captació de llum tenen els prismàtics, per tant, més brillant apareixerà la imatge. Per aquest motiu, els caçadors o els aficionats a l'observació d'estrelles trien prismàtics amb grans diàmetres de lents. Els prismàtics compactes lleugers que són ideals per fer senderisme o per a ús ocasional poden tenir una obertura molt més petita d'uns 25 mm. La mida de l'obertura s'expressa en el segon número de la qualificació dels binocles, és a dir. 8x42
La imatge virtual intermèdia creada per la lent de l'objectiu està cap per avall i mirall. Per corregir-ho, els prismes s'utilitzen dins dels prismàtics.
El sistema de prismes
Sense prismes als prismàtics, l'observador veuria una imatge invertida. Els prismes ho corregeixen i també ajuden a reduir una mica la longitud dels prismàtics.
Elprismesestan fets de vidre corona iserveixen com a miralls correctores. A mesura que el feix de llum travessa els prismes, múltiples reflexos fan girar la imatge cap per avall i invertida projectada per la lent de l'objectiu, de manera que l'observador pot veure una imatge d'aspecte normal.
Hi ha dos tipus principals de prismes utilitzats en els prismàtics. Aquests són els prismes de Porro i diferents dissenys de prismes de sostre.
Prismes de Porro
Hi ha dos prismes que s'utilitzen en els prismàtics de prismes de Porro, estan configurats en angle recte entre si.
Els raigs de llum són reflectits per les superfícies internes i invertits de dalt a baix en un prisma i d'esquerra a dreta en l'altre prisma.
L'avantatge dels prismàtics amb sistema de prismes Porro és que aquests prismes són molt més fàcils i econòmics de fabricar i requereixen poc espai ja que es col·loquen un al costat de l'altre.
Els prismàtics de prisma de Porro solen ser més curts que els prismàtics de sostre.
Prisma del sostre
Aquest sistema de prismes normalment consta de dos prismes, dels quals almenys un té la forma d'una vora de sostre.
Un costat d'un cos de vidre prims s'ha de recobrir per compensar el canvi de fase de les diferents longituds d'ona i per reduir les franges de color, això fa que el prisma del sostre sigui una mica més car que els prismes de Porro.
La correcció d'imatge als prismàtics de prismes de sostre pot seguir un camí del feix més complex que el de Porro, però el resultat de capgirar la imatge mirall de la lent de l'objectiu és el mateix.
Els prismes de sostre permeten uns prismàtics molt més prims i compactes. Els prismàtics amb aquests prismes són una mica més estrets i elegants en comparació amb els models amb prismes Porro, però solen ser una mica més cars ja que es requereix una producció més elaborada.
Oculars
Eloculars, també anomenatocular, es troben a la part davantera dels prismàtics i són les dues lents que mirem directament durant l'observació.
Els oculars (extensions de goma al barril ocular) s'utilitzen sovint per mantenir la distància correcta entre l'ull i l'ocular i proporcionar una certa protecció contra la llum pertorbada obliqua.
L'ocular consta normalment de dues o més lents.
Quan els prismàtics estan enfocats correctament, permet que l'ull humà vegi la imatge que projecta la lent objectiu i el sistema de prismes.
Parts mecàniques dels prismàtics
Ajust de diòptries
Moltes persones no tenen la mateixa visió forta als dos ulls. Per permetre una observació sense fatiga a través dels prismàticss'ha de compensar la vista diferentde manera que els dos ulls puguin veure una imatge enfocada.
Normalment, l'ocular dret es pot ajustar per compensar la diferència diòptrica ajustant l'enfocament de les lents oculars.
Per ajustar, tanqueu l'ull dret i centreu-vos en un objecte amb l'ull esquerre (l'ocular sense compensació de diòptries) girant la roda de focus central fins que la imatge sigui nítida i clara. A continuació, ajusteu bé la nitidesa del segon ocular amb l'ajuda de l'ajust de diòptria.
Roda de focus
Per obtenir una imatge nítida i clara en veure objectes a diferents distàncies, sempre cal ajustar l'enfocament dels prismàtics. Girar el botó d'enfocament (o la roda d'enfocament) empènyera o estirarà els oculars (o només una de les lents de l'ocular) de manera que el punt focal dels oculars convergeixi amb el punt focal de la lent de l'objectiu.
Barril-pont amb frontissa
Els prismàtics són simplement dos telescopis que estan muntats l'un al costat de l'altre. Han d'apuntar exactament en la mateixa direcció per permetre que un observador els vegi simultàniament. El barril-pont aguanta elcanons dels prismàtics en alineació paral·lelaentre si de manera que l'eix òptic és paral·lel (el feix de llum éscol·limada).
Les frontisses que uneixen el pont ens permeten ajustar la distància dels oculars a la distància individual dels ulls de l'espectador.
Barril o tub
El canó és la carcassa que uneix totes les parts òptiques. La carcassa protegeix els components òptics i els manté en una posició estable perquè no es desplacin de cops mecànics o quan cauen.
Molts dels millors prismàtics tenen segells de junta tòrica per mantenir l'aigua i la humitat fora. En molts models de preu elevat, l'interior també s'omple de gas inert per garantir la resistència a l'aigua fins i tot quan està submergit sota l'aigua.
Camí de la llum en prismàtics Porro Prism
Com els prismes inverteixen la imatge
La imatge de l'objecte vist apareix invertida horitzontalment i verticalment
El primer prisma inverteix la imatge verticalment
El segon prisma inverteix la imatge horitzontalment
Es projecta una petita imatge al final de la distància focal de l'objectiu
L'ocular augmenta la imatge i la presenta a l'ull
Com s'enfoca la imatge
Per presentar una imatge enfocada i nítida a l'espectador, el punt focal de la lent ocular ha de convergir amb el punt focal de la lent objectiu.
Com calcular l'ampliació dels prismàtics
L'augment dels binocles també conegut com a "potència", és un factor de valoració important, que ajuda a decidir sobre l'ús previst de l'instrument. Indica quantes vegades una imatge apareix ampliada quan es veu amb binocles en comparació amb la que es veu amb l'ull nu.
El nombre d'augment és el quocient de la distància focal de la lent i la distància focal de l'ocular. En l'exemple anterior seria240 / 24 = 10
L'augment dels binoculars s'expressa en el primer número de la qualificació binocular, és a dir.8x42
Els factors d'ampliació més populars són 8x i 10x. Amb un augment de 10x, els objectes a 100 metres de distància apareixen com si estiguessin a 10 metres de distància.
Resum de les parts dels prismàtics i la seva funció
Silenci i interessant com funcionen els prismàtics i com s'ajunten bàsicament a partir d'una disposició molt senzilla de tres parts òptiques: ocular, prismes i lent objectiu.
ElLent objectivaés la lent gran a l'extrem frontal dels prismàtics, s'enfronta a l'objecte vist. El diàmetre de la lent de l'objectiu s'anomenaobertura.La mida de la lent determina la resolució (nitidesa) i la quantitat de llum que es pot recollir. La imatge capturada des de l'objectiu es reflecteix i es veu cap per avall.
Prismess'utilitzen per corregir la imatge. Quan els raigs de llum de la imatge invertida travessen els prismes, es reflecteixen a les superfícies interiors del prisma i surten com una imatge normal i d'aspecte real. Els tipus de prismes són prismes de Porro i prismes de sostre.
ElOcularo ocular és la part on mira l'usuari. La imatge que l'objectiu ha recollit i projectat al final de la seva distància focal, és ampliada per l'ocular i presentada a l'ull de l'espectador.