怎样挑选望远镜 望远镜的工作原理是什么

http://www.economicdaily.com.cn 时间:2015-01-19 15:30 字号:

一、望远镜的基础知识

1、倍数。望远镜的放大倍数是指将物品拉近观察的能力,如用十倍的望远镜观测100米远的物体,则相当于在10米距离上观测该物体。

一般认为适合于手持观测的望远镜不超过12倍,以6-10倍为最佳选择。因望远镜在放大物体的同时也会将观测的抖动放大,倍数过高的望远镜在观测时景像抖动明显,观测效果恶劣,难以正常观测,所以一般超过15倍的望远镜都建议在稳固的三脚架上使用。

怎样挑选望远镜 望远镜的工作原理是什么

2、规格。望远镜的规格是以“倍数x物镜口径”表示,8X30表示该望远镜放大倍数为8倍,物镜口径30MM,以此类推。

3、望远镜的结构。常见的望远镜结构有保罗型和屋脊型,保罗结构结构简单,透光率高,我们一般看到的望远镜都是保罗结构的,但保罗结构的望远镜尺寸比较大。屋脊结构的优点是可以将望远镜的体积做得很小,但结构相对复杂,且透光率比保罗的低5%,一般袖珍望远镜都采用屋脊结构。

4、物镜口径。物镜口径即望远镜的通光口径,是外界光线进入望远镜的通道。一般而言,在倍数、棱镜材质、镀膜、加工装配精度等条件相同的前提下,望远镜的物镜口径越大,成像亮度就越高,分辨率也越高,光学性能越好。但物镜口径增加的负面问题就是望远镜的尺寸会增大,重量也随之增大,所以望远镜的物镜口径都不会做得很大,一般手持望远镜的物镜口径不超过50MM。

5、视场。望远镜的视场一般用***/****或度表示,如“114M/1000M”表示在1000米远的地方,通过这个望远镜可以看见的范围是一个直径114米的圆,换算成角度就是 6.5 度。还有的望远镜是用 xx ft at 1000yds 来表示视场的大小,ft代表英尺,yds代表码,都是英制单位。一般情况下,大视场的望远镜边缘成像都不如视场小的望远镜,这基本上是无法调和的矛盾。

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6、出瞳直径和距离。出瞳直径就是影像通过望远镜在目镜后形成的光斑大小,一般来说出瞳在 2.5毫米到4毫米之间的望远镜,比较适合日间使用,4毫米到7毫米之间的望远镜,日间和低照度环境依然可以观测,而2.5毫米以下的望远镜,即使白天,成像亮度也很低,而且和人眼瞳孔对齐困难,观测的舒适性很差。出瞳的简单计算公式是物镜直径/倍数=出瞳直径。市场上有许多望远镜标称为9999倍,而物镜口径实际仅为50MM,如果以此规格计算的话,那根本连出瞳光斑都不可能看得到,实际上那些望远镜的实际倍数仅为6-7倍。出瞳距离是指能看清整个视场时眼睛离目镜的最远距离,如果出瞳距离太短,则眼睛必须贴近目镜才能看见整个视场,眼睛会非常累,而如果出瞳距离过长且目镜罩太短,则观测时容易出现黑影。长出瞳距离的望远镜适合戴眼睛的人使用。有的长出瞳望远镜目镜罩设计成可伸缩型,这样既适用于视力正常的人,也适用于戴眼睛的人。常见的伸缩方式有旋升、拉升或翻拆橡胶目镜罩。

二、望远镜的使用知识

1、所有望远镜在未加装防护设备前绝对不能观测太阳,那可能会对人眼造成不可逆的损伤。

2、望远镜的观测视场应该是一个完整的圆,而不是电影电视中常见的中间部分重叠,两侧分离的8字型的圆,这样只会导致成像恶化,最后受伤的还是自己的眼睛,这也是中国那些没有任何光学常识的电影、电视导演乱导的结果。

3、对于中调的望远镜,正确的调焦方式是先用左眼观测,同时调节望远镜焦距,待左眼景物已完全清晰时再睁开右眼同时调节右眼的屈光度将景物调到最清晰。此时右眼屈光度的刻度为使用者的屈光度,使用者记下这个刻度,以后使用望远镜时可将屈光度直接调到那个刻度。注:每款望远镜都有设计屈光度范围,如果使用者的屈光度超过设计范围,则裸眼观测时会无法将景物调节到最清晰。

4、双调望远镜调焦时,先闭上任意一只眼睛,将景物调清晰,再调节另一只眼睛的焦距,直至双眼观测完全清晰为止。

5、望远镜是精密光学器材,无论望远镜是否具有防水、防震的功能,都应小心使用,尽量避免暴露在雨雪天气中使用,也尽量防潮避震。

三、怎样选购望远镜

1、首先要明确自己需要什么样的望远镜,主要是用来做什么,预算是多少等问题,这样才方便店主推荐。

2、要尽量购买正规产品,但不要迷信外国货。现在国内市场上的望远镜良莠不齐,许多小作坊利用广大消费者对望远镜知识一知半解的心理,生产一些劣质望远镜。这些劣质望远镜的共同点一是大量采用了塑料件来降低成本,有些连镜片都是树脂或窗玻璃的,根本不是光学玻璃;二是镀红膜,这样可以谎称望远镜具有红外夜视功能;三是外表花花绿绿,多为镰刀斧头、飞机大炮、子弹什么的,并涂上迷彩图案,这样可以谎称是军用望远镜或俄罗斯望远镜,其实真正的军用望远镜基本都是黑色的; 四是长时间观测头晕,这是因为要提高产量,没有时间来校正两个镜筒光轴的平行度五是包装简陋。这些望远镜质量粗陋,性能低劣,长时间使用会对眼睛造成伤害。其实国内正规光学厂家生产的望远镜质量都很好,有相当一部分出口国外或为国外知名厂商代工,所以没有必要迷信外国产品,有时你千辛万苦买回来一台国外知名品牌的望远镜可能就是在中国制造的。所以一定得记住,只买对的,不买贵的。而选择一家信用好的专业商家也是非常重要的,当前网络购物中北旅、俄网等网站是非常专业和可靠的。

3、衡量望远镜的指标。一般认为,常用来衡量望远镜的成像指标有亮度、锐度、色彩还原、观测舒适度、成像通透度、尺寸重量等。亮度就不用说了,望远镜的成像当然是越亮越好;锐度是影响望远镜成像清晰度的指标之一,锐度好的望远镜成像就清晰;望远镜是视力延伸工具,色彩当然是越真实越好,但由于多种原因,望远镜的成像色彩很难100%的还原,这有技术原因,也有人为原因。常见的成像色彩有偏黄(多见于俄罗斯望远镜和中国的62式望远镜),适度的偏黄有利于提高成像分辨率和观测舒适度,但如果太黄的话就会影响亮度,从而影响整个成像质量了,还有就是偏蓝,这多是因为使用了反光严重的镀膜,国内许多伪劣的红膜望远镜成像就偏蓝,其他的偏色有偏红、偏绿等;望远镜的观测舒适度与规格有很大关系,一般认为尺寸大倍数适中的望远镜舒适度优于高倍小规格的望远镜,当然,望远镜的自身质量问题也会影响舒适度,比较常见的是光轴不正,光轴不正的望远镜轻则影响舒适度,重则出现重影,无法正常观测。

4、选择中调还是双调。中调望远镜的优点是调焦迅速,当被观测物距离发生变化时,可迅速调节焦距,缺点是不利于密封,要达到防水要求的话必须付出较大的代价,所以军用望远镜一般不使用中调结构。双调望远镜利于密封,但调焦相对麻烦,当被观测物体距离发生很大变化时,重新调节焦距需要对两只眼镜进行调节,但双调望远镜的景深一般比较大,只要被观测物体距离没有很大变化是不需要重新调焦的,所以军用望远镜一般采用双调结构。一般而言,如果仅仅用于非军事用途,对防水性能没有太高的要求,选择中调结构的望远镜要好些。

5、怎样看待棱镜材质。一般而言,市场上正规望远镜的棱镜材料一般有BAK4和BK7两种,BAK4和BK7是两种不同材质光学玻璃的编号。这两种玻璃的折射率不同, BAK4的折射率高,对于BAK4材质的保罗棱镜来说,在不考虑吸收时能把入射光100%全反射,而BK7只能反射83%左右的入射光,所以BAK4的光效率高,但它的价格也贵,军用望远镜和部分优质民用镜都采用BAK4棱镜。对于屋脊棱镜来说,因为它的特殊结构,用这两种材料已经没有差别了,从技术上讲是没有意义。但这些差别更多的是停留在理论层面上,在实际运用中,由于不同国家光学玻璃的加工工艺和质量不同,有些国家的BK7棱镜的性能甚至优于有些国家的BAK4棱镜,所以,棱镜材质只是一架优质望远镜的充分条件,而不是必要条件。

6、望远镜镜体材质。传统的望远镜镜体都是由金属制成,最早是铜,后期是铝合金,二战后期由于资源匮乏,德国曾使用胶木制造过军用望远镜的镜体。战后,工程塑料等非金属开始成为望远镜镜体材料的选择之一,非金属镜体具有重量轻、成本低、易于加工制造的优点,但时间长了会老化变形,强度也低于传统的金属,所以多用于民用望远镜的制造。而传统的金属镜体重量较优大,但坚固耐用,军用望远镜多采用金属镜体。选择金属或非金属望远镜多取决于用户的预算和个人喜好,事物都有两面性,金属的不一定好,非金属的也不一定不好,至少著名的视得乐望远镜多是采用复合材料的非金属镜体。

7、望远镜的夜视。很多商家在宣传时会打着昼夜兼用的口号,仿佛能在夜间使用的望远镜很高级,其实望远镜作为一种光学器材,其作用只是对视力的延伸,在所有人眼可正常观测的环境下,望远镜同样可以正常观测,这当然也包括夜间了,只不过通光口径较大的望远镜效果要更好些,而在人眼无法正常观测的环境下,无论多高级的望远镜都是无法正常使用的,这时候就得使用夜视仪,从技术上讲,夜视仪主要有三种,一是发射人眼无法看到的红外线照射物体,达到夜视目的,此种夜视仪在军事上基本淘汰了;二是对微弱光线进行放大,即微光增像;三是通过观测物体的红外特征达到发现目标的被动红外夜视仪,即热成像仪。无论哪一种夜视设备,其结构都是非常复杂的,成本也非常高昂,外形同望远镜都不一样,所以那些声称具有红外夜视功能的望远镜,其最大作用除了忽悠还是忽悠。

8、望远镜的镀膜。由于光线照射在镜片表面时,会有部分被反射掉,而望远镜一般有多个反射面(典型的是有10个),只要每个反射而反射掉少量的光线,加上玻璃本身的吸收,最终到达人眼的光线可能会损失50%以上,而解决这个问题的方法就是在镀片上镀膜,提高光线的透光率,在镜片表面镀上1/4波长的薄膜后,就可以提高这种波长光线的透光率。常见的镀膜有蓝色、绿色、红色等,在当前的技术条件下,望远镜的镜片镀膜可根据需要镀成多种颜色,所以很难简单的说什么颜色的镀膜好,什么颜色的镀膜不好,但有个简单有效的方法识别镀膜的好坏,即就是观测镜片反光越淡,镜片越通透,镀膜就越好,镜片反光越强的,镀膜的透光率就越差。而多层镀膜的作用则提升整个可见光波段的透光率,多层镀膜多用于较高端的望远镜。市面上很多伪劣望远镜的物镜采用了反光强烈的红色镀膜,并且还声称具有“红外夜视功能”这完全是无稽之谈,这种镀膜的光线透过率很低,望远镜的成像亮度差,再加上红色镀膜反射掉了特定波段的光线,还导致望远镜成像偏蓝,非常不利于观测。

四、军用望远镜的收藏和使用知识

1、军用望远镜优缺点。首先需要明确的是军用望远镜并不是最好的望远镜,其仅仅是满足军队使用要求的望远镜而已,其优点在于坚固耐用,抗震防水,环境适应性好。但其浓厚的军用色彩也是其缺点,为满足军事用途,许多军用望远镜会舍弃一些次要光学性能以保证主要军事性能的实现,且由于成本限制,军用望远镜不可能采用许多新技术和新材料,这些都决定了绝大部分军用望远镜的光学性能差于同价格同档次的民用望远镜,所以军用望远镜的光学性能并不是最优的。

2、军用望远镜的特点,如前所述,为满足军队使用要求,军用望远镜一般都采用金属镜体以保证镜体的坚固性,采用双调结构保证密封性,抗震防水,易于维护和修理,可在恶劣条件下使用。早期军用望远镜往往是从民用型号中挑选出来的,后来为了满足军队的要求才开始专门设计和生产军用望远镜。

3、军用望远镜与分划板,早期的军用望远镜要求具备观察功能,所以没有安装测距分划。后来有些军队要求望远镜应具备测距功能,望远镜才装备了分划板。由于不同时期不同军队对望远镜的要求不同,所以并不是所有军用望远镜都设计有分划板,如二战期间美国海军和空军一般不要求望远镜应具备测距功能,所以海空军包括海军陆战队使用的大部分望远镜都没有安装分划板,二战德国则要求望远镜都应具备测距功能。所以,军用望远镜没有分划板的原因一般有三种,一是本来就没有设计;二是在维修保养过程中因损坏等原因拆除了;三是非损坏人为拆除,因有些使用者认为分划板影响视线,于是就将分划板拆除。由于分划板常常作为军用望远镜的标志,有些民用望远镜也会加装分划,以军用望远镜的名义出售,所以是否具有分划并不是识别军用望远镜的唯一标准。

4、军用望远镜的来源。真正意义是的军用望远镜必须是军队列装过的装备,而军队装备往往处于严格控制之中。在我国,军用望远镜的主要来源是部队退役品,但这些部队退役品许多都经过一次甚至多次翻新,由于翻新过程中有时会更换损坏的零件,所以一般认为翻新过的进口军用望远镜收藏价值极低,在收藏时应尽量避免收藏翻新品。当前有些人会在国道边或加油站里冒充军人或军工厂工人兜售所谓偷出来的军用望远镜,其实他们所出售的都是些伪劣望远镜。在我国,军用望远镜是重要的军事装备,仅配备到一定级别的一线指挥员,且都要建档登记,想要轻易偷出来完全是不可能的,而军工厂的管理就更加严格了,主要零件都要编号管理,如损坏的话必须交回坏件才能领到新零件,在这样的管理下,偷出成品就像天方夜谭一样。

5、由于受到成本、用途等多方面因素的限制,军用望远镜的光学性能一般只停留在中上水平,无法与同档次的民用望远镜相比,所以军用望远镜的光学性能并不是最好的,如果你需要一台光学性能优良的望远镜,那民用的正规产品是最好的选择。