Бинокль: устройство, виды и применение¶

Бинокль — оптический прибор, состоящий из двух параллельно расположенных зрительных труб, соединённых общим корпусом, предназначенный для наблюдения удалённых объектов двумя глазами. Бинокль обеспечивает стереоскопическое (объёмное) зрение, что позволяет оценивать расстояние до объекта и его рельеф, в отличие от монокуляра или подзорной трубы. Основными характеристиками бинокля являются кратность увеличения, диаметр объектива, поле зрения и тип призменной оборачивающей системы.

¶Устройство и принцип действия

Каждая половина бинокля представляет собой оптическую систему, состоящую из объектива (линзы, обращённой к наблюдаемому объекту), окуляра (линзы, обращённой к глазу) и оборачивающей системы. Объектив строит перевёрнутое изображение, которое оборачивающая система переворачивает в нормальное положение, а окуляр увеличивает его для рассматривания глазом.

В зависимости от конструкции оборачивающей системы выделяют два основных типа биноклей:

Призменные бинокли — наиболее распространённый тип, в котором для оборачивания изображения используются призмы. Существует две основные схемы: с призмами Порро (классическая «ломаная» конструкция, когда окуляры расположены шире объективов) и с призмами Roof (с «крышей», в которой окуляры и объективы расположены на одной оси, что делает прибор более компактным).
Галилеевские (театральные) бинокли — используют систему из собирающего объектива и рассеивающего окуляра, которая не требует оборачивающей системы. Такие бинокли имеют малую кратность (обычно 2–4x), компактны, но обладают небольшим полем зрения и не позволяют устанавливать измерительные сетки.

¶Основные характеристики

Ключевые параметры бинокля маркируются на корпусе в виде двух цифр, например, «10×42». Первое число означает кратность увеличения — степень приближения объекта. Второе — диаметр объектива в миллиметрах, который определяет светосилу прибора: чем больше диаметр, тем больше света попадает в прибор и тем ярче и чётче изображение в сумерках.

Другие важные характеристики:

Поле зрения — ширина видимого пространства на расстоянии 1000 метров, измеряется в метрах или градусах.
Диаметр выходного зрачка — отношение диаметра объектива к кратности. Для наблюдения в сумерках желательно, чтобы этот показатель составлял не менее 5–7 мм.
Удаление выходного зрачка — расстояние от окуляра до глаза, при котором видно всё поле зрения. Для людей в очках важно, чтобы этот параметр был не менее 14–15 мм.
Просветление оптики — нанесение на линзы специальных покрытий, снижающих потери света и устраняющих блики. Различают однослойное и многослойное (FMC) просветление.
Фокусировка — механизм наведения на резкость. Различают центральную фокусировку (общее колёсико на шарнире) и раздельную (на каждом окуляре). Также существуют бинокли с фиксированной фокусировкой.

¶Классификация по назначению

Бинокли классифицируются по сфере применения, что определяет их конструктивные особенности:

Театральные бинокли — небольшие, лёгкие, с малым увеличением (2–4x), часто галилеевской схемы. Используются в театрах и на концертах.
Полевые и туристические бинокли — универсальные приборы с увеличением 7–10x и диаметром объектива 25–42 мм. Отличаются компактностью, влагозащитой и ударопрочностью.
Морские бинокли — имеют увеличение 7x (стабилизированное или обычное), герметичный корпус, заполненный азотом, и встроенный компас с дальномерной сеткой для навигации.
Военные бинокли — отличаются повышенной прочностью, защитой от влаги и пыли, а также наличием дальномерных и угломерных сеток в поле зрения. Часто комплектуются светофильтрами.
Астрономические бинокли — имеют большую кратность (15–20x) и крупные объективы (70–100 мм), часто устанавливаются на штатив из-за большого веса. Используются для наблюдения за звёздным небом.
Охотничьи бинокли — сочетают в себе светосилу, прочность и высокую разрешающую способность, часто имеют увеличение 8–10x.
Ночные (приборы ночного видения) — электронно-оптические бинокли, усиливающие остаточный свет или работающие в инфракрасном диапазоне.
Дальномерные бинокли — оснащены встроенным лазерным дальномером для точного измерения расстояния до объекта, применяются в охоте, спорте и навигации.

¶История

Прообразом бинокля считается подзорная труба, изобретённая в начале XVII века. В 1608 году голландский мастер Ханс Липперсхей запатентовал зрительную трубу, а Галилео Галилей в 1609 году усовершенствовал её и применил для астрономических наблюдений. Однако бинокль как парный прибор появился позднее.

Первые упоминания о призменных биноклях относятся к середине XIX века. В 1854 году итальянец Игнацио Порро запатентовал систему из двух прямоугольных призм, которая переворачивала изображение и уменьшала длину прибора. В 1890-х годах французский оптик Луи Жозеф Фуко и немецкая фирма Carl Zeiss начали серийное производство биноклей с призмами Порро. В 1894 году компания Zeiss выпустила первую модель с центральной фокусировкой.

В XX веке развитие биноклей шло по пути миниатюризации и повышения качества оптики. В 1960-х годах появились призмы Roof с фазовым покрытием, что позволило создавать компактные бинокли без потери качества изображения. Современные бинокли оснащаются многослойным просветлением, корпусами из магниевых сплавов и поликарбоната, а также электронными компонентами (дальномеры, стабилизаторы изображения, цифровые камеры).

¶Применение

Бинокль является одним из самых распространённых оптических приборов. Он применяется в военном деле для разведки, корректировки огня и наблюдения за полем боя. В морской навигации бинокль остаётся обязательным элементом судового оборудования. В авиации и астрономии используются специализированные модели. В гражданской сфере бинокли востребованы в туризме, охоте, рыболовстве, на спортивных соревнованиях, в театрах и на концертах, а также орнитологами и натуралистами для наблюдения за дикой природой.

¶Интересные факты

Самый большой в мире бинокль находится в обсерватории на горе Хопкинс (США, штат Аризона). Он состоит из двух зеркальных телескопов диаметром 8,4 метра каждый и используется для астрономических исследований.
В российском военном обиходе бинокль часто называют «биноклем», а в просторечии — «стеклом» или «трубой».
Многие современные бинокли имеют азотное заполнение корпуса, которое предотвращает запотевание линз при резких перепадах температур.