Quan mireu els prismàtics a la venda, notareu que n'hi ha de dos tipus: els tradicionals, gruixuts i els prims i elegants.
Els grans i convencionals que podeu veure als dibuixos animats s'anomenen prismàtics Porro Prism. Els altres tipus prims s'anomenen binoculars Roof Prism o binoculars Dach Prism en alemany.
Com el seu nom indica, els prismàtics de prismes de sostre es caracteritzen per una part en forma de sostre. Sorprenentment, el disseny del prisma del sostre ja existia a finals del segle XIX, només unes dècades després que s'inventessin els prismàtics Porro Prism.
Recentment, els prismàtics Roof Prism s'han tornat més populars que els Porro Prism pel seu disseny elegant. En aquest post us explicaré amb fotos com funcionen els prismàtics Roof Prism.
Què hi ha dins dels prismàtics Roof Prism?
Hi ha alguns tipus de dissenys de prismes de sostre, com Abbe-Koenig i Schmidt-Pechan. Cada disseny té els seus avantatges, però el disseny Shmidt-Pechan Prism s'utilitza més habitualment en prismàtics.
Aquí teniu la ruta òptica dels prismàtics Roof Prism (disseny Schmidt-Pechan). Observeu que les reflexions són força complexes aquí.
S'instal·la un prisma més enllà de la lent de l'objectiu.
En aquest diagrama (a sota), aparentment hi ha tres reflexos al prisma de Shmidt, però en realitat, es produeixen quatre reflexos.
El prisma Shmidt té un sostre on la imatge es gira 180 graus i es gira horitzontalment al mateix temps. Això permet als fabricants fer els prismàtics més compactes.
Aquests prismes tenen un paper important en girar la imatge 180 graus per obtenir una imatge vertical.
Com que hi ha llum que va directament a la línia del sostre, que no es pot reflectir, com més estreta sigui la línia del sostre, millor. A més, els fabricants necessiten suavitzar perfectament la rebava, cosa que requereix una precisió extrema.
Aquí teniu algunes imatges per ajudar-vos a entendre la dificultat de fer prismes de sostre.
Aquesta foto està feta davant d'un mirall. La imatge es gira horitzontalment.
La següent imatge està davant de dos miralls, combinats com un prisma de sostre. La imatge es gira 180 graus i es gira horitzontalment dues vegades (torna a la normalitat).
Si l'angle d'aquests miralls és inferior a 90 graus, es perd el centre de la imatge.
Al contrari, si l'angle és superior a 90 graus, la imatge es separa.
Com podeu veure, l'angle de la part del sostre ha de ser exactament de 90 graus. L'angle ha de ser precís dins dels 0,0089 graus, la qual cosa augmenta els costos de fabricació.
Tot i que el disseny del prisma del sostre és molt útil per mantenir el camí de la llum recte i fer que la imatge estigui cap amunt, la producció de prismes del sostre requereix tècniques de fabricació més especialitzades a un cost més elevat.
Què és millor, Roof Prism o Porro Prism?
En els prismes de Porro, la llum es reflecteix per "reflexió total", el que significa que no hi ha pèrdua de transmissió de la llum. Tanmateix, als prismàtics Roof Prism, la reflexió total no es pot produir en la segona reflexió del prisma Shmidt, perquè l'angle de llum és menor que l'angle incident.
Per tant, la part del sostre s'ha de revestir com un mirall, la qual cosa comporta una pèrdua de transmissió de la llum. Aquest és un inconvenient important dels prismes de sostre.
Per a molts bons prismàtics, s'apliquen recobriments de mirall de plata per a una alta reflectivitat, tot i que el cost és alt en pèrdua de llum. Actualment, alguns fabricants d'òptica utilitzen recobriments de prismes dielèctrics, que permeten una reflectivitat increïblement alta de més del 99%.
El segon problema important amb el disseny del prisma del sostre és el canvi de fase que es produeix després de múltiples reflexions internes. El canvi de fase provoca menys contrast i menor resolució.
Mirant un fanal a través d'un antic parell de prismàtics de prismes de sostre (a sota), veureu fantasmes molests.
Per evitar-ho i augmentar el contrast, alguns prismàtics ben fets utilitzen recobriments de correcció de fase, que no permeten que es produeixin interferències. Aquest canvi de fase no es produeix amb els prismes de Porro.
Per les raons esmentades anteriorment, els bons prismàtics Roof Prism poden ser molt cars. El principal avantatge dels prismàtics Roof Prism és el seu cos prim i compacte.
Tanmateix, a mesura que les tècniques de fabricació milloren dràsticament, els prismàtics Roof Prism s'estan tornant menys costosos. Amb prismàtics més grans, els prismes Porro són més pesats que els prismàtics Roof Prism.
Al meu entendre, a mesura que l'obertura es fa més gran, els prismàtics Roof Prism tenen un avantatge pel seu pes relativament lleuger. Quan miro al cel nocturn amb la meva parella de prismes Porro 7×50 (més d'1 quilogram), els meus braços es cansen força ràpidament.
Esquerra: 8×42 Roof Prism (el Schmidt Pechan), Mitjà: 7×42 Roof Prism (l'Abbe-Koenig), Dreta: 8,5×44 Regular Porro.
Per contra, amb els prismàtics compactes, els dissenys de Mini Porro Prism tenen un avantatge respecte als Roof Prisms en la majoria d'aspectes. Els prismàtics Mini Porro ja són compactes i lleugers, i són molt menys cars que el disseny Roof Prism.
Resum
Hi ha dos tipus de prismàtics: prismàtics Porro Prism i prismàtics Roof Prism. Els prismàtics Roof Prism també s'anomenen Dach Prism en alemany. Amb els prismes de sostre, el camí òptic es torna recte, cosa que fa que el cos sigui prim i compacte.
Tanmateix, els prismes de sostre són més cars que els prismes de Porro no pel seu gran rendiment, sinó per les dificultats de fabricació de precisió.
Mentre que els prismes de Porro permeten que tota la llum es reflecteixi a través de la "reflexió total", el disseny del prisma Schmidt té un punt de reflexió, a la part del sostre, que provoca menys transmissió de la llum.
A més, els reflexos interns poden causar interferències, que poden tenir un efecte negatiu en la imatge.
Si no esteu segur de quin comprar, Prisma de Porro o Prisma de sostre, pot dependre de l'obertura. Per als prismàtics grans, el pes lleuger del disseny del prisma del sostre és un avantatge important. Tanmateix, els prismàtics compactes ja són prou lleugers, de manera que no necessiten prismes de sostre cars.
Tant els dissenys de prismes de Porro com de Roof tenen avantatges i desavantatges. És important conèixer les diferències abans de comprar uns prismàtics.