Kuinka kiikarit toimivat
Kiikarit toimivat optisten lakien periaatteiden mukaisesti, nimenomaan hyödyntämällä valon ominaisuuksia ja käyttäytymistä sen kulkiessa eri välineiden läpi. Otetaan yksi osa osiin nähdäksesi kuinka kiikarit toimivat, mitkä ovat kiikarien olennaiset osat ja miten ne toimivat yhdessä?
Kiikarit koostuvat kolmesta toimivasta optisesta osasta:
Okulaari tai okulaari: tarkentaa ja suurentaa projisoitua virtuaalikuvaa
Prismat: kuvan suunnan korjaaminen – käännä kuvaa pysty- ja vaakasuunnassa
Objektiiviobjektiivi: kerää tulevan valon ja keskittää sen polttopisteeseen, yleensä kahden tai useamman linssin linssijärjestelmään poikkeaman kompensoimiseksi
Helppo selitys kiikarien toiminnasta
Kiikarin osien ja niiden toimintojen ymmärtämiseksi on parasta purkaa kiikarit osiin ja katsoa sen sisäosia. Näin näet yksittäiset kokoonpanot ja saat paremman käsityksen kiikarien toiminnasta. Siellä onoptinen järjestelmä ja mekaaninen järjestelmätarkastella.
Kiikarien optiset osat
Kiikarit koostuvat kolmesta optisesta kokoonpanosta, jotka taittavat ja tarkentavat valoa suurentaakseen kaukana olevaa kohdetta ja saadakseen sen näyttämään lähemmältä. Nämä kolme olennaista osaa ovat objektiivilinssi, prismajärjestelmä ja okulaari. Katsotaanpa näitä osia lähemmin ymmärtääksemme niiden toiminnot ja kuinka kiikarit suurentavat.
Objektiiviobjektiivi
Thetavoitesen suurellakokoelma linssisijaitsee kiikarin etu- tai alaosassa riippuen siitä, miten sitä katsot. Keräyslinssi on suunnattu kiinnostavaan kohteeseen, sevangitsee valon.
Mitä suurempiaukko– linssin halkaisija, sitä enemmän valoa kiikareilla on, joten sitä kirkkaammalta kuva näyttää. Tästä syystä metsästäjät tai tähtien katselemisesta kiinnostuneet valitsevat suuren linssin halkaisijan omaavat kiikarit. Kevyissä, kompakteissa kiikareissa, jotka sopivat erinomaisesti patikointiin tai satunnaiseen käyttöön, voi olla paljon pienempi aukko, noin 25 mm. Aukon koko ilmaistaan kiikarin arvosanan toisessa numerossa eli. 8x42
Objektiivin luoma virtuaalinen välikuva on ylösalaisin ja peilattu. Tämän korjaamiseksi käytetään prismoja kiikarien sisällä.
Prismajärjestelmä
Ilman prismoja kiikareissa tarkkailija näkisi käänteisen kuvan. Prismat korjaavat tämän, ja ne myös vähentävät jonkin verran kiikarin pituutta.
Theprismaton valmistettu kruunulasista jatoimivat korjaavina peileinä. Kun valonsäde kulkee prismojen läpi, useat heijastukset kääntävät objektiivin projisoiman ylösalaisin ja käänteisen kuvan, jotta tarkkailija voi nähdä normaalin näköisen kuvan.
Kiikareissa käytetään kahta päätyyppiä prismoja. Nämä ovat Porro-prismat ja erilaiset kattoprismat.
Porron prismat
Porro-prismakiikareissa on käytössä kaksi prismaa, jotka on asetettu suorassa kulmassa toisiinsa nähden.
Valosäteet heijastuvat sisäpinnoilta ja kääntyvät ylhäältä alas toisessa prismassa ja vasemmalta oikealle toisessa prismassa.
Porro-prismajärjestelmällä varustetun kiikarin etuna on, että nämä prismat ovat paljon helpompia ja halvempia valmistaa ja vievät vähän tilaa vierekkäin asetettaessa.
Porro-prismakiikarit ovat usein rakenteeltaan lyhyempiä kuin kattoprismakiikarit.
Kattoprisma
Tämä prismajärjestelmä koostuu yleensä kahdesta prismasta, joista ainakin toinen on katon reunan muotoinen.
Prim-lasirungon toinen puoli on pinnoitettava eri aallonpituuksien vaihesiirtymän kompensoimiseksi ja värihaarojen vähentämiseksi, mikä tekee kattoprismasta hieman Porro-prismoja kalliimpaa.
Kattoprismakiikareiden kuvankorjaus voi seurata monimutkaisempaa sädepolkua kuin Porron, mutta objektiivin linssin ylösalaisin ja peilikuvan kääntämisen tulos on sama.
Kattoprismat mahdollistavat paljon ohuemmat ja kompaktimmat kiikarit. Näillä prismoilla varustetut kiikarit ovat hieman kapeampia ja tyylikkäämpiä verrattuna Porro-prismoilla varustettuihin malleihin, mutta ovat yleensä hieman kalliimpia, koska tarvitaan monimutkaisempaa tuotantoa.
Okulaarit
Theokulaarit, kutsutaan myösokulaarinen, sijaitsevat kiikarin etuosassa ja ovat kaksi linssiä, joihin katsomme suoraan tarkkailun aikana.
Silmäkuppeja (silmäputken kumiset jatkeet) käytetään usein pitämään oikea silmäetäisyys okulaariin ja antamaan jonkin verran suojaa häiritsevältä vinolta hajavalolta.
Okulaari koostuu yleensä kahdesta tai useammasta linssistä.
Kun kiikarit on tarkennettu oikein, ihmissilmä näkee objektiivin ja prismajärjestelmän heijastaman kuvan.
Kiikarien mekaaniset osat
Diopterin säätö
Monilla ihmisillä ei ole yhtä vahvaa näköä molemmissa silmissä. Jotta väsymätön havainnointi kiikarin kautta olisi mahdollistaerilainen näkö on kompensoitavajotta molemmat silmät näkevät tarkennetun kuvan.
Yleensä oikeaa okulaaria voidaan hienosäätää dioptrian eron kompensoimiseksi säätämällä silmälinssien tarkennusta.
Säätääksesi sulje oikea silmäsi ja tarkenna kohteeseen käyttämällä vasenta silmää (okulaari ilman diopterikorjausta) kääntämällä keskitarkennuspyörää, kunnes kuva on terävä ja selkeä. Hienosäädä sitten toisen okulaarin terävyyttä diopterin säädön avulla.
Tarkennuspyörä
Terävän ja selkeän kuvan saamiseksi eri etäisyyksillä olevia kohteita tarkasteltaessa on aina tarpeen säätää kiikarin tarkennusta. Tarkennusnupin (tai tarkennuspyörän) kääntäminen työntää tai vetää okulaarit (tai vain yhden okulaarin linssistä) ulos, jolloin okulaarien polttopiste konvergoi objektiivin polttopisteen kanssa.
Tynnyri-silta saranalla
Kiikarit ovat yksinkertaisesti kaksi teleskooppia, jotka on asennettu vierekkäin. Niiden on osoitettava täsmälleen samaan suuntaan, jotta tarkkailija näkee niiden läpi samanaikaisesti. Tynnyrisilta pitääkiikarien piiput rinnakkaintoisiinsa siten, että optinen akseli on yhdensuuntainen (valonsäde onkollimoitunut).
Siltaa yhdistävien saranoiden avulla voimme säätää okulaarien etäisyyttä katsojan henkilökohtaiseen katseen etäisyyteen.
Tynnyri tai putki
Tynnyri on kotelo, joka pitää kaikki optiset osat yhdessä. Kotelo suojaa optisia komponentteja ja pitää ne vakaassa asennossa, jotta ne eivät siirry mekaanisista iskuista tai pudotessaan.
Monissa paremmissa kiikareissa on O-rengastiivisteet, jotka pitävät veden ja kosteuden poissa. Monissa kalliissa malleissa sisätilat on täytetty myös inertillä kaasulla, mikä varmistaa vedenpitävyyden myös upotettuna veden alle.
Valon polku Porro Prism -kiikareissa
Kuinka prismat kääntävät kuvan
Katsotun kohteen kuva näkyy vaaka- ja pystysuunnassa ylösalaisin
Ensimmäinen prisma kääntää kuvan pystysuunnassa
Toinen prisma kääntää kuvan vaakasuunnassa
Objektiivin polttovälin loppuun projisoidaan pieni kuva
Silmä suurentaa kuvan ja näyttää sen silmälle
Miten kuva tarkentuu
Tarkennetun ja terävän kuvan esittämiseksi katsojalle silmälinssin polttopisteen on lähennettävä objektiivilinssin polttopistettä.
Kuinka laskea kiikarin suurennus
Kiikarin suurennus, jota kutsutaan myös "tehoksi", on tärkeä luokitustekijä, joka auttaa päättämään laitteen käyttötarkoituksesta. Se osoittaa, kuinka monta kertaa kuva näyttää suurennetulta kiikareilla katsottuna verrattuna paljain silmin katsomiseen.
Suurennusluku on linssin polttovälin ja okulaarin polttovälin osamäärä. Yllä olevassa esimerkissä se olisi240 / 24 = 10
Kiikarin suurennus ilmaistaan kiikarin arvosanan ensimmäisellä numerolla eli.8x42
Suosituimmat suurennuskertoimet ovat 8x ja 10x. 10-kertaisella suurennuksella 100 metrin päässä olevat kohteet näyttävät siltä kuin ne olisivat 10 metrin päässä.
Yhteenveto kiikarien osat ja niiden toiminta
Mielenkiintoista, miten kiikarit toimivat ja miten ne pohjimmiltaan kootaan hyvin yksinkertaisesta järjestelystä kolmesta optisesta osasta: okulaari, prismat ja objektiivi.
TheObjektiiviobjektiivion iso linssi kiikarin etupäässä, se on katsottavaan kohteeseen päin. Objektiivin halkaisija on nsaukko.Linssin koko määrittää resoluution (terävyyden) ja sen, kuinka paljon valoa voidaan kerätä. Objektiivista otettu kuva on peilattu ja ylösalaisin.
Prismatkäytetään kuvan korjaamiseen. Kun käänteisen kuvan valonsäteet kulkevat prismien läpi, ne heijastuvat prisman sisäpinnoista ja poistuvat normaalina, aidon näköisenä kuvana. Prismatyypit ovat Porro-prismat ja kattoprismat.
TheOkulaaritai silmä on osa, johon käyttäjä katsoo. Objektiivin keräämä ja polttovälinsä lopussa heijastama kuva suurennetaan okulaarilla ja esitetään katsojan silmälle.