光学ABC

A

B

C

  • 卡尔蔡司先进的光学系统 (AOS)

    为组建有着清晰图像质量和性能的光学系统,过去必须使用那些添加了铅,砷或其他金属的玻璃品种。这些玻璃的密度都比较高,尤其是高倍率和黄昏性能比较好的双筒望远镜就相对的更重一些。换句话说,必须找到新的解决方案。
    经过蔡司光学科学家和美因茨的SCHOTT肖特玻璃公司(蔡司基金会旗下的公司,全球巨大的特殊玻璃制造商)的多年深入合作,现已成功生产出不含砷和铅的玻璃,可以满足清晰图像质量要求的光学系统。SCHOTT肖特公司新的玻璃明显的更轻,并且他们的生产不会造成环境污染。这些成功的奠定了卡尔蔡司先进光学系统(AOS)的基础,使得新的光学系统有着特殊的素质。

  • 卡尔蔡司T* 多层镀膜

    通过镜片/棱镜上的多层镀膜替换掉原来的单层镀膜,实现了图像质量的进一步提升。在几乎所有蔡司双筒望远镜和枪瞄(相关型号上标有T*)上使用的T*多层镀膜(T*),在整个光谱范围内达到了巨大的透过率和清晰的对比度。

  • 近距离

    短对焦距离的双筒望远镜开辟了一个全新层面的观测目标。动物和自然爱好者可以在很短的距离观测蝴蝶或其他昆虫。枪瞄的物镜通常调整范围是100米,近距离(景深)取决于使用的倍率,可变倍率望远镜通过切换到低倍率来提高景深。

  • 对比度 (调制传递函数, MTF)

    决定图像质量的一个重要因素是对比还原,它确定目标的细节是否能够被辨认。对比还原通过对比传递函数或调制传递函数来衡量,描述了光学系统重现目标亮度状况(对比度)的性能。在这里,它有着重要意义,表示光学系统不只是对高对比度的大目标细节才有效。出于这个原因,卡尔蔡司对准备在黄昏中使用的双筒望远镜和枪瞄按这种方式设计,可以提供比人眼极限高20%的分辨率。

D

E

  • 目镜

    双筒望远镜分成两类—标准目镜类和为佩戴眼镜者准备的高眼点目镜类

    标准目镜的出瞳距离(出瞳至目镜底层镜片顶点的距离)约为 9 毫米,使得观测者的瞳孔可以对准出射光瞳,这样观测者可以看到整个的视场。

    高眼点目镜是为了戴眼镜的人设计的,通常有着15~20毫米的出瞳距离,使得戴眼镜的人可以看到整个视场。

    侧面说明:为眼镜佩戴者发明的高眼点目镜是在1958年,由豪斯特.科勒以蔡司8*30B双筒望远镜引入民用市场的。

    不管是标准目镜还是高眼点目镜都有标准视场角和大视场角(WW)。通常目镜视场角等于或大于60度称为广角目镜。 (可见视场FoV = FoVm@1000mx 放大倍率 / 17.5 ).

     

    顺便说一下:广角目镜是在1919年卡尔蔡司的海因里斯.厄尔夫发明的。

     

     

  • 出瞳

    出射光瞳(体现为双筒望远镜/枪瞄目镜上的一个亮斑)在黄昏观测时候是非常重要的,它决定了在你眼睛里形成图像的亮度,假如你的瞳孔直径等于或大于出射光瞳。

    出瞳直径通过物镜直径除以放大倍率计算得到。在8*56双筒里,出瞳直径是7毫米。顺便说一句,这和人眼瞳孔巨大直径一样。

    注:出瞳必须是圆形而且亮度均匀。如果可见阴影,那就表示质量较差。

     

F

  • 视场

    视场表示你通过双筒望远镜在1000米距离上看到的宽度。对于枪瞄,视野是对应于100米的距离获得的宽度。术语“视场直径”也有使用,因为视场是圆形的。倍率越高,视场一般就变得更小。特殊的广角目镜(WW)可以提升双筒望远镜的视场。

  • 调焦装置

    双筒望远镜必须能够对不同距离对焦。他们需要一个调焦装置。那些固定焦点双筒望远镜不提供这个装置,所以不能被推荐。
    我们通过下列聚焦装置的类型来区分:

    • 独立目镜调焦(IF):主要用在给水上运动和国家机关使用的低倍率(7倍到8倍)双筒望远镜上,这里,2个目镜都能独立的调焦。这些双筒望远镜不适合用在距离变化频繁而快速的应用场合。
    • 中心调焦:通过中心的驱动轮带动两边的镜筒聚焦。根据这个设计,2个目镜(目镜调焦),2个物镜(物镜调焦)或者内部镜片(内对焦)会移动。重要的是,这些双筒望远镜还提供了屈光度调节(通常在右边目镜),允许对左右眼之间的视力差异进行补偿。

     

    申明:“一次聚焦一直适用”是有着巨大的局限性的—观测者越老练,会感到局限越大。

  • 对于光学仪器来说,长霉是非常可怕的。霉菌在内部生长会造成一个不可逆的污斑,从而导致光学系统被破坏。所有卡尔蔡司的双筒望远镜和枪瞄都提供内置的保护,防止霉菌生长。即使如此,建議把光学仪器存储在干燥和/或阴凉的地方,防止霉菌生长,尤其是在热带条件下。

G

  • 伽利略望远镜

    伽利略式望远镜(以天文学家Galileo Galilei(1564-1642)命名)采用会聚透镜做物镜,发散透镜做目镜。伽利略式望远镜产生全正像图像。由于设计的原因,它没有中间像平面,其出瞳位于目镜镜片上。这样的话,这里就不可能有高眼点目镜了。伽利略式望远镜的放大率被限制在巨大4倍,因此,很适合做观剧镜。
    然而,卡尔蔡司Diadem观剧镜是基于开普勒式望远镜的,内部包含了正像棱镜。

  • 几何聚光力

    几何聚光力是衡量图像亮度的指标。其计算方法为出瞳的平方。例如,一个 10x40 的双筒望远镜几何聚光力是 16(黄昏观测时,获得足够亮度的图像下限指标)——而一个 8x56 的双筒望远镜该指数为 49。作为对比,一个8x30的双筒望远镜几何聚光力是14.1,因此不太适合在黄昏观测。


    注意:几何聚光力只是众多指数中的一个,它无法表示图像质量,只是一个图像亮度的决定性因素。

H

  • 高眼点目镜(B), 广角高眼点目镜(Ww)


    不管是否戴眼镜,高眼点目镜都能提供一个完整的视野。由于卡尔蔡司开发出了特殊的光学设计,出射光瞳距离底层镜片顶点至少 15 毫米。

     

    这样就允许您把您的瞳孔放进出瞳里,即使您戴着眼镜。对于蔡司双筒望远镜,必要的眼距通过以下三种方式实现:

     

    推拉式眼罩*
    旋转式眼罩*
    可折叠橡胶眼罩。

     

    如果您戴眼镜,把眼罩翻过来,弄平即可。如果您不戴眼镜,就直接在眼罩的后面观测。
    高眼点目镜在8倍的时候提供标准的110~115米@1000米视野。广角高眼点目镜明显宽一点,在8倍的时候提供132~135米@1000米视野。当然,对于蔡司双筒望远镜来说,不管是否戴眼镜都可以观察到完整的视野范围。不管是高眼点目镜还是广角高眼点目镜都有这个功能,所有卡尔蔡司双筒望远镜都标配这种目镜。
    注意:是光学设计而不是机械部分或折叠眼罩带来高眼点目镜—有一些带塑胶眼罩的目镜只能提供通常视野的50%。

     

    早在1954年,Hensoldt为这种折叠眼罩申请了实用新型专利,因此在很早的时候就为双筒望远镜的发展发挥了重要作用。

I

  • 图像稳定 (S)

    蔡司经典的20x60 T* S以独特的稳像系统为特征—蔡司空前的发明应用。

    该系统可以补偿手震,从而可以在无三角架的情况下,还可以用20倍的放大率手持观测。

  • 瞳孔距离 (PD)

    出瞳距离 PD 是出瞳位置到目镜底层镜片顶点的距离。

    精心设置双筒望远镜上的出瞳距离很重要,这样您可以直接沿着光轴观测,尽可能减小光学像差。

J

K

  • 开普勒望远镜

    构造简单的开普勒式望远镜,以天文学家约翰内斯·开普勒(1571 – 1630)命名,就是用一个会聚透镜做物镜和一个会聚透镜做目镜。物镜把一个上下左右都反向的象投射到中间像平面上。这里可以增加一个交叉线网格来估算距离或者添加一些数据,比如指南针或测距仪。因为图像是上下左右全反向的,所以当开普勒式望远镜进行地面观测时,需要一个转向系统(棱镜或透镜)。所有现代双筒望远镜和枪瞄都是开普勒式望远镜。

L

M

  • 放大倍率

    一个数字,比如8X,是放大率。在使用中意味着你看一个100米处的目标就象你肉眼看一个12.5米处一样。换句话说,目标拉近8倍。

N

  • 氮气填充(N2 filling)

    光学仪器被充填氮气(占了大气重量的76%)以防止水气进去,从而防止内部光学零件起雾。此外,用氮气充填的好处是霉菌无法生长,这样可以避免损坏光学系统。然后,用氮气充填,仪器需要密封良好才有意义。如果密封的足够好,就算大气压力和温度变化都不会造成氮气溢出。

O

  • 物镜直径

    为了尽可能降低色差,蔡司在双筒望远镜上主要使用两片式物镜。

    超级消色差物镜通常被称为萤石物镜,ED,HD或EDX。

    • 消色差透镜提供良好的色差矫正,但是,在视场边缘还是会看到轻微的彩边,尤其是强烈的黑/白反差区(这个是由于二级光谱造成的)
    • 超级消色差提供了非常好的色彩校正,其二级光谱只有消色差透镜的一半左右。

     

  • 物镜镜片 (消色差, 超级消色差)

    第二个数字,比如56,表示物镜的直径,以毫米为单位。这个数字表示有多少光线可以被双筒望远镜/枪瞄所收集。白天观测的时候,20毫米直径的物镜就可以满足8倍的放大率要求了。黄昏时,8倍放大率下,物镜需要足够大,以优化双筒望远镜的光线采集能力,这个只能通过加大镜片直径实现。

P

  • PD

    出瞳距离 PD 是出瞳位置到目镜底层镜片顶点的距离。

  • 相位修正 (P镀膜) (P)

    屋脊棱镜(阿贝-科尼希棱镜和施密特-别汉棱镜)双筒望远镜里,屋脊面的光干涉会造成分辨率的降低。这些在高倍率和小出瞳的情况下,更明显。

    卡尔蔡司屋脊棱镜双筒望远镜的反差和对比度明显有提高,这些得益于棱镜屋脊面镀的多层电介质膜(相位膜)消除了干涉造成的影响。蔡司所有用了屋脊棱镜的双筒望远镜都有镀相位校正膜,大大提高了分辨率。

  • 棱镜

    蔡司双筒望远镜的设计里限定使用了4种转向棱镜。

    保罗1:轻量化大尺寸双筒望远镜,比如7x50B/GA。保罗2:在单筒和双筒20x60 T*S里使用。3.施密特-别汉:袖珍型双筒望远镜,比如,所有卡尔蔡司口袋型双筒望远镜。4.阿贝-科尼希:细长型双筒望远镜,比如,Victory 8x56 B T*。别汉棱镜和阿贝-科尼希棱镜用通用术语说,是屋脊棱镜。

Q

R

  • 橡胶外壳 (GA)

    双筒望远镜外覆盖的橡胶外壳,是用来保护表面和减少噪音的。橡胶外壳不会给镜子的密封性带来任何影响。

S

  • 密封 (ISO标准)

    这里,我们区分下防溅水和防水。防溅水意思就是,设备在雨中不会有任何水分进入内部。防水则表示增加了密封性,可以防止内外的空气流动。这里有一个很重要的泄漏测试,是基于ISO 9022-8标准的环境测试。卡尔蔡司不仅仅使用了这个标准的泄漏测试,还进行了其他环境测试,比如冷热循环等。

    重要提示:卡尔蔡司遵循DIN58 386标准,允许以下产品规格(比如在宣传手册里)有巨大5%的偏差:放大率,物镜直径,视场。

  • 单筒望远镜

    单筒望远镜是一种地表观测的高倍望远镜。很多型号有着可延长的镜身,即伸缩望远镜。更多的是固定镜身不可伸缩的。单筒望远镜一般分直视型和斜视型。
    部分型号,比如胜利 65 T* FL和85 T* FL单筒望远镜,您可以选择一套不同放大率的目镜和变焦目镜。

    顺便说一句:单筒望远镜支架的稳定性和附件摄像头的机动性和像质一样重要。

  • 杂散光

    杂散光是由于镜腔,镜片边缘,支架和其他附件的反光造成的。由于杂散光叠加在图像上,会显著降低图像的色彩还原。通过大量的措施和预防措施,蔡司双筒望远镜和枪瞄的杂散光被控制在一个很低的水平。这些预防措施不仅仅包含玻璃类型的精心选择,镜腔内表面的的特殊处理,镜片边缘的涂墨,还包含,镜片和棱镜固定座和双筒望远镜/枪瞄转向系统的特殊处理,使得杂散光被降低到2%以内,如果可能的话。

T

  • 光传输

    这里讨论下光学系统的透光率。这个指标要求是很重要的,而且要尽可能高(90%是卡尔蔡司双筒望远镜和枪瞄的标准),还要位于正确的光谱范围内,是微光条件下,双筒望远镜的一个重要指标。人眼在黄昏的时候,蓝光的敏感度会增加,一个在白天有着黄色或粉红色色调的图像,在蓝光区域透过率不高,因此在微光条件下细节会变差。

  • 黄昏系数/黄昏性能

    通过暮光指数可以比较双筒望远镜在微光条件下的性能。其计算方法为物镜直径乘以放大率再开方。在一个 7x42 双筒望远镜中,其暮光指数为 17.2(黄昏时能获得足够细节的下限指标)——而一个 8x56 双筒望远镜的暮光指数为21.2。作为一个对比,一个8x30双筒望远镜暮光指数为15.5,因此不大适合在光线非常微弱的环境里观测。

    注:暮光指数只是很多参数中的一个,它和图像质量无任何关系。图像质量是黄昏时细节识别的决定性因素(暮光性能)!暮光性能主要取决于在正确光谱范围内尽可能高的透过率,尽可能低的杂散光,尽可能高的反差和尽可能高的分辨率。只有在同时满足所有的这些要求,也只有这个时候,暮光指数才可以用来衡量双筒望远镜在黄昏时的性能。

U

V

W

X

Y

Z