Kui vaatate müügil olevaid binokleid, märkate, et neid on kahte tüüpi: traditsioonilised, paksud ja õhukesed, stiilsed.
Neid suuri tavalisi, mida koomiksites näha võib, nimetatakse Porro Prism binokliteks. Teisi, õhukesi tüüpe nimetatakse Roof Prism binokliteks või saksa keeles Dach Prism binokliteks.
Nagu nimigi ütleb, iseloomustab katuseprisma binoklit katusekujuline osa. Üllataval kombel eksisteeris katuseprisma disain juba 19. sajandi lõpus, vaid mõnikümmend aastat pärast Porro Prismi binokli leiutamist.
Viimasel ajal on Roof Prism binoklid muutunud populaarsemaks kui Porro Prism oma stiilse disaini tõttu. Selles postituses selgitan fotodega, kuidas Roof Prism binoklid töötavad.
Mis on Roof Prism binokli sees?
Katuseprisma kujundusi on mitut tüüpi, näiteks Abbe-Koenig ja Schmidt-Pechan. Igal disainil on oma eelised, kuid Shmidt-Pechan Prism disaini kasutatakse kõige sagedamini binoklites.
Siin on Roof Prism binokli (Schmidt-Pechan disain) optiline tee. Pange tähele, et peegeldused on siin üsna keerulised.
Objektiivist kaugemale on paigaldatud prisma.
Sellel diagrammil (allpool) on Shmidti prismas ilmselt kolm peegeldust, kuid tegelikkuses toimub neli peegeldust.
Shmidti prismal on katus, kus pilti pööratakse 180 kraadi ja pööratakse samal ajal horisontaalselt. See võimaldab tootjatel muuta binoklid kompaktsemaks.
Need prismad mängivad olulist rolli, pöörates pilti 180 kraadi, et saada püstine pilt.
Kuna katusejoonele läheb otse valgus, mis ei peegeldu, siis mida kitsam on katusejoon, seda parem. Samuti peavad tootjad jäme täiuslikult siluma, mis nõuab ülimat täpsust.
Siin on mõned pildid, mis aitavad teil mõista katuseprismade valmistamise raskusi.
See pilt on tehtud näoga ühe peegli poole. Pilt pööratakse horisontaalselt.
Järgmine pilt on kahe peegli poole, mis on ühendatud nagu katuseprisma. Pilti pööratakse 180 kraadi ja pööratakse kaks korda horisontaalselt (tagasi normaalseks).
Kui nende peeglite nurk on alla 90 kraadi, kaob pildi keskpunkt.
Vastupidi, kui nurk on üle 90 kraadi, siis pilt eraldatakse.
Nagu näete, peab katuseosa nurk olema täpselt 90 kraadi. Nurga täpsus peab olema 0,0089 kraadi piires, mis tõstab tootmiskulusid.
Kui katuseprisma disain on väga kasulik valguse tee sirge hoidmiseks ja pildi paremale poole muutmiseks, siis katuseprismade tootmine nõuab suurema kuluga spetsiifilisemaid tootmistehnikaid.
Kumb on parem, Roof Prism või Porro Prism?
Porro prismades peegeldub valgus "täieliku peegeldusena", mis tähendab, et valguse läbilaskvus ei kao. Katuseprisma binoklis ei saa aga Shmidti prisma teises peegelduses täielikku peegeldust tekkida, sest valguse nurk on langemisnurgast väiksem.
Seetõttu tuleb katuseosa katta nagu peegel, mis toob kaasa valguse läbilaskvuse kadumise. See on katuseprismade peamine puudus.
Paljude heade binoklite puhul kasutatakse suure peegelduvuse tagamiseks hõbedast peeglikatteid, kuigi valguse kadumise korral on hind kõrge. Tänapäeval kasutavad mõned optikatootjad dielektrilisi prismakatteid, mis võimaldavad hämmastavalt kõrget peegelduvust üle 99%.
Katuseprisma disaini teine suur probleem on faasinihe, mis tekib pärast mitut sisemist peegeldust. Faasinihe põhjustab väiksema kontrasti ja madalama eraldusvõime.
Vaadates tänavavalgustit läbi vana katuseprisma binokli (all), näete tüütuid kummitusi.
Selle vältimiseks ja kontrastsuse suurendamiseks kasutavad mõned hästi valmistatud binoklid faasikorrektsioonikatteid, mis ei lase häiretel tekkida. Seda faasinihet Porro prismadega ei toimu.
Eelnimetatud põhjustel võivad head Roof Prism binoklid olla väga kallid. Roof Prism binokli peamine eelis on nende õhuke ja kompaktne korpus.
Kuna tootmistehnoloogiad aga järsult paranevad, muutuvad Roof Prism binoklid odavamaks. Suuremate binoklitega on Porro Prismad raskemad kui Roof Prism binoklid.
Minu arvates on Roof Prism binoklitel ava suurenedes eelis nende suhteliselt kerge kaalu tõttu. Kui vaatan oma 7×50 Porro Prisma paariga (üle 1 kilogrammi) öötaeva poole, väsivad mu käed üsna kiiresti.
Vasakul: 8 × 42 katuseprisma (Schmidt Pechan), keskmine: 7 × 42 katuseprisma (Abbe-Koenig), paremal: 8,5 × 44 tavaline Porro.
Vastupidi, kompaktsete binoklitega on Mini Porro Prism disainidel enamikus aspektides eelis katuseprismade ees. Mini Porro binoklid on juba kompaktsed ja kerged ning palju odavamad kui Roof Prism disain.
Kokkuvõte
Binoklid on kahte tüüpi: Porro Prism ja Roof Prism binoklid. Katuseprisma binoklit nimetatakse saksa keeles ka Dach Prismiks. Katuseprismadega muutub optiline tee sirgeks, mis muudab kere saledaks ja kompaktseks.
Katuseprismad pole aga Porro prismatest kallimad mitte nende suure jõudluse, vaid täppisvalmistamise raskuste tõttu.
Kui Porro prismad võimaldavad kogu valgust peegelduda "täieliku peegelduse" kaudu, siis Schmidt Prism disainil on katuseosas üks peegelduspunkt, mis vähendab valguse läbilaskvust.
Lisaks võivad sisepeegeldused põhjustada häireid, mis võivad pildile negatiivselt mõjuda.
Kui te pole kindel, kumba osta, kas Porro Prismat või Roof Prismat, võib see sõltuda avast. Suurte binoklite puhul on Roof Prism disaini kerge kaal suureks eeliseks. Kompaktsed binoklid on aga juba piisavalt kerged, mistõttu pole vaja kalleid katuseprismasid.
Nii Porro kui ka katuseprisma konstruktsioonidel on oma eelised ja puudused. Enne binokli ostmist on oluline teada erinevusi.