Монокуляр: компактный оптический прибор для наблюдения.

Введение

Оптическое устройство

Монокуляр – это компактный рефракционный телескоп, используемый для увеличения изображений удаленных объектов, обычно с применением оптической призмы для получения прямого изображения, вместо ретрансляционных линз, как в большинстве телескопических прицелов. Объем и вес монокуляра обычно составляют менее половины от веса пары биноклей с аналогичными оптическими характеристиками, что делает его более портативным и доступным по цене. Это связано с тем, что бинокль по сути представляет собой пару монокуляров, объединенных вместе – по одному для каждого глаза. В результате монокуляры создают только двухмерные изображения, в то время как бинокли могут использовать два изображения с параллаксом (по одному для каждого глаза) для получения бинокулярного зрения, обеспечивающего стереопсис и восприятие глубины. Монокуляры идеально подходят для тех случаев, когда трехмерное восприятие не требуется или когда важны компактность и малый вес (например, для походов). Монокуляры также иногда предпочтительнее, когда возникают трудности с использованием обоих глаз при работе с биноклем из-за значительной разницы в зрении (например, при косоглазии, анизометропии или астигматизме) или одностороннем нарушении зрения (из-за амблиопии, катаракты или язвы роговицы). Традиционные рефракционные телескопы с ретрансляционными линзами имеют прямой оптический тракт, который относительно длинный; поэтому в монокулярах обычно используются призмы Порро или крышные призмы для «складывания» оптического тракта, что делает его значительно короче и компактнее (подробности см. в описании биноклей). Однако монокуляры, как правило, имеют меньшее увеличение, чем телескопы с объективом того же размера, и обычно не обладают функцией переменного увеличения. Люди с нарушениями зрения могут использовать монокуляры для рассматривания объектов на расстояниях, на которых люди с нормальным зрением не испытывают затруднений, например, для чтения текста на доске или проекционном экране. Области применения для наблюдения за более удаленными объектами включают изучение природы, охоту, морское дело и военное дело. Компактные монокуляры также используются в художественных галереях и музеях для более детального рассмотрения экспонатов. Когда требуется высокое увеличение, яркое изображение и хорошее разрешение удаленных объектов, предпочтительнее более крупный прибор (то есть телескоп), часто устанавливаемый на штатив. Для менее требовательных задач можно использовать небольшой «карманный прибор» (то есть типичный монокуляр). Эти замечания количественно оцениваются ниже. В то время как на мировом рынке представлен огромный выбор биноклей, монокуляры менее распространены и имеют ограниченный выбор в сегменте высокого качества, при этом некоторые традиционно высококачественные производители оптики вообще не предлагают монокуляры. В настоящее время большинство монокуляров производятся в Японии, Китае, России и Германии, при этом Китай предлагает большее разнообразие продукции, чем большинство других стран. Цены сильно варьируются: от моделей высочайшего класса стоимостью более 300 фунтов стерлингов до «бюджетных» вариантов стоимостью менее 10 фунтов стерлингов (по состоянию на февраль 2016 года).

A monocular is a compact refracting telescope used to magnify images of distant objects, typically using an optical prism to ensure an erect image, instead of using relay lenses like most telescopic sights. The volume and weight of a monocular are typically less than half of a pair of binoculars with similar optical properties, making it more portable and also less expensive. This is because binoculars are essentially a pair of monoculars packed together — one for each eye. As a result, monoculars only produce two dimensional images, while binoculars can use two parallaxed images (each for one eye) to produce binocular vision, which allows stereopsis and depth perception. Monoculars are ideally suited to those applications where three dimensional perception is not needed, or where compactness and low weight are important (e. g. hiking). Monoculars are also sometimes preferred where difficulties occur using both eyes through binoculars due to significant eyesight variation (e. g. strabismus, anisometropia or astigmatism) or unilateral visual impairment (due to amblyopia, cataract or corneal ulceration). Conventional refracting telescopes that use relay lenses have a straight optical path that is relatively long; as a result, monoculars normally use Porro or roof prisms to "fold up" the optical path, which makes it much shorter and compact (see the entry on binoculars for details). However, monoculars also tend to have lower magnification factors than telescopes of the same objective size, and typically lack the capacity of variable magnification. Visually impaired people may use monoculars to see objects at distances at which people with normal vision do not have difficulty, e. g., to read text on a chalkboard or projection screen. Applications for viewing more distant objects include natural history, hunting, marine and military. Compact monoculars are also used in art galleries and museums to obtain a closer view of exhibits. When high magnification, a bright image, and good resolution of distant images are required, a relatively larger instrument is preferred (i. e. a telescope), often mounted on a tripod. A smaller pocket sized "pocket scope" (i. e. a typical monocular) can be used for less stringent applications. These comments are quantified below. Whereas there is a huge range of binoculars on the world market, monoculars are less widely available and with a limited choice in the top quality bracket, with some traditionally very high quality optical manufacturers not offering monoculars at all. Today, most monoculars are manufactured in Japan, China, Russia and Germany, with China offering more product variety than most. Prices range widely, from the highest specification designs listed at over £300 down to "budget" offerings at under £10. (As at February 2016).

Монокулярные размеры

Как и бинокли и телескопы, монокуляры в основном определяются двумя параметрами: увеличением и диаметром объектива, например, 8×30, где 8 – это увеличение, а 30 – диаметр объектива в мм (это линза, наиболее удаленная от глаза). Увеличение в 8 раз заставляет удаленный объект казаться в 8 раз больше при наблюдении. Современные монокуляры обычно компактны и чаще всего имеют увеличение в диапазоне от 4× до 10×, хотя доступны и специализированные модели за пределами этих значений. Иногда предусмотрена переменная кратность или зум, но это имеет свои недостатки и обычно не встречается в монокулярах высшего качества. Диаметр объектива обычно находится в диапазоне от 20 мм до 42 мм. Следует быть внимательным при интерпретации некоторых спецификаций монокуляров, где числовые значения могут быть указаны неточно и произвольно – например, "39×95", что на небольшом дешевом монокуляре, скорее всего, относится к его физическим размерам, а не к оптическим параметрам. (Это рассматривается более подробно в разделе "Интерпретация характеристик продукта" ниже.) Как и в случае с биноклями, наиболее распространенным и популярным увеличением для большинства задач является 8×. Оно обеспечивает полезную кратность в различных ситуациях и позволяет относительно легко удерживать прибор устойчиво без штатива или монопода. При таком увеличении поле зрения достаточно широкое, что облегчает поиск и слежение за удаленными объектами. Для наблюдения на больших расстояниях предпочтительнее увеличение 10× или 12×, если пользователь может удерживать монокуляр устойчиво. Однако увеличение кратности уменьшает поле зрения и относительную яркость изображения. Эти и другие факторы существенно влияют на выбор увеличения и диаметра объектива. Хотя очень большое числовое увеличение может звучать впечатляюще, на практике для карманного монокуляра оно редко бывает хорошим выбором из-за очень узкого поля зрения, низкой яркости изображения и сложности удержания изображения неподвижным при ручном использовании. Большинство серьезных пользователей со временем поймут, почему 8× или 10× так популярны, поскольку они представляют собой, возможно, лучший компромисс и являются наиболее часто используемыми увеличениями в монокулярах (и биноклях) самого высокого качества. Граница между монокуляром и телескопом размыта, но телескопы обычно используются для больших увеличений (>20×) и имеют соответственно больший диаметр объектива (например, 60–90 мм). Телескоп значительно тяжелее, больше и дороже монокуляра и, из-за высокой кратности, обычно требует штатив. Рефлекторные телескопы, используемые для астрономии, как правило, дают перевернутое изображение. Наиболее популярные размеры монокуляров соответствуют популярным размерам биноклей – например, 7×25, 8×20, 8×30, 8×42, 10×42.

As with binoculars and telescopes, monoculars are primarily defined by two parameters: magnification and objective lens diameter, for example, 8×30 where 8 is the magnification and 30 is the objective lens diameter in mm (this is the lens furthest from the eye). An 8× magnification makes the distant object appear to be 8 times larger at the eye. Contemporary monoculars are typically compact and most normally within a range of 4× magnification to 10×, although specialized units outside these limits are available. Variable magnification or zoom is sometimes provided, but has drawbacks and is not normally found on the top quality monoculars. The objective lens diameter is typically in the range 20mm to 42mm. Care is needed in interpreting some monocular specifications where numerical values are applied loosely and inaccurately—e. g. "39×95", which on a small cheap monocular is more likely to refer to the physical dimensions than the optical parameters. (This is covered in more detail in the section "Interpreting product specifications" below.) As with binoculars, possibly the most common and popular magnification for most purposes is 8×. This represents a usable magnification in many circumstances and is reasonably easy to hold steady without a tripod or monopod. At this magnification, the field of view is relatively wide, making it easier to locate and follow distant objects. For viewing at longer distances, 10× or 12× is preferable if the user is able to hold the monocular steady. However, increasing magnification will compromise the field of view and the relative brightness of the object. These and other considerations are major factors influencing the choice of magnification and objective lens diameter. Although very high numerical magnification sounds impressive on paper, in reality, for a pocket monocular it is rarely a good choice because of the very narrow field of view, poor image brightness, and great difficulty in keeping the image still when hand holding. Most serious users will eventually come to realize why 8× or 10× are so popular, as they represent possibly the best compromise and are the magnifications most commonly adopted in the very highest quality field monoculars (and binoculars). Where a monocular end and a telescope start is debatable but a telescope is normally used for high magnifications (>20×) and with correspondingly larger objective lens diameter (e. g. 60–90mm). A telescope will be significantly heavier, more bulky, and much more expensive, than a monocular and, due to the high magnifications, will normally need a tripod, reflecting telescopes used for astronomy, typically, have inverted images. Most popular monocular sizes mimic popular binoculars – e. g. 7×25, 8×20, 8×30, 8×42, 10×42.