Смотри в оба

[GolDen]

Человеку испокон веков хотелось сделать то, что нельзя, и история полна таких попыток. К счастью, среди моря неудачных изредка бывали и счастливые. Они-то и обеспечивали прогресс. К началу XVII века появились «зрительные трубы», которыми пользовались мореплаватели и астрономы.

С пещерных времен человек, пытавшийся бить рыбу острогой, наверняка чувствовал, что в его частых промахах есть определенная закономерность. Однако до открытия законов преломления света прошли тысячелетия. Человек научился обрабатывать металлы и изготавливать стекло. Именно это и сыграло определяющую роль в развитии оптики. Кажется удивительным, что несметное число оптических приборов создается с использованием всего трех элементов: зеркал, линз и призм. Линзы бывают двух типов: собирающие (выпуклые) и рассеивающие (вогнутые). Типов призм несколько больше. А зеркало – оно и есть зеркало.

Долгий путь к биноклям

Первым инструментом, усиливающим «дальнобойность» нашего глаза, была зрительная труба, состоящая из объектива и окуляра. У нее было три серьезных недостатка: она была неудобно длинной, «одноглазой» и не давала стереоскопического эффекта, которым обладает наше бинокулярное зрение. А главная беда была в том, что труба все предметы переворачивала вверх ногами. Соединить две подзорные трубы вместе было, наверное, не очень сложно, но из-за габаритов этого не делали. Одно из изобретений великого Галилея заключалось в использовании в окуляре вогнутых линз. Это укорачивало трубу и делало изображение прямым. Правда, был некоторый проигрыш в увеличении. Сейчас эта идея широко используется в театральных биноклях. Только когда с помощью пары зеркал удалось заставить лучи многократно изменять направления внутри инструмента, появились первые более-менее компактные бинокли. В них благодаря тем же зеркалам изображение стало прямым, а не перевернутым. В результате каждая из труб бинокля выглядела как бы дважды ломанной. Такой внешний вид полевого бинокля сохранялся, пожалуй, около полутора веков, в течение которых производились лишь некоторые усовершенствования. Однако если заглянуть внутрь старенького бинокля, мы увидим, что его главные элементы (объектив и окуляр) состоят не из одной линзы, а представляют собой систему из нескольких хорошо контактирующих выпуклых и вогнутых линз. Это вызвано тем, что отдельные составляющие видимого света преломляются по-разному (имеют разные показатели преломления). Чтобы «картинка» виделась нормальной, отдельным частям спектра нельзя позволить «пойти своим путем». Кроме того, любая линза искажает изображение на периферии. Эти явления преодолеваются сложной конструкцией объективов и окуляров.

Конструкция бинокля была значительно улучшена благодаря замене зеркал трехгранными призмами Порро – уменьшились потери света внутри бинокля. Очередное улучшение в конструкции биноклей связано с использованием специальных призм сложной формы, которая «заставляла» свет многократно проходить поперек каждой трубы. Самой простой из них является система из двух линз «с крышей». Есть и более сложные призмы. Бинокли, в которых установлены такие призмы, имеют прямые, не ломаные трубы. Применение сложных призм требует от изготовителя чрезвычайно точной установки каждого оптического элемента. Иначе свет, войдя через объектив, может просто «заблудиться» внутри бинокля и не найти окуляра. Постоянная забота разработчиков – борьба за максимально полное использование света, который попадает в объектив бинокля. Потери происходят из-за его отражения, рассеяния и поглощения оптическими элементами внутри бинокля. Для их уменьшения широко используются специальные покрытия наружных и внутренних поверхностей.

Для охоты очень важно, чтобы линзы бинокля не давали демаскирующих бликов. Для этих целей эффективно применяется многослойное красное «рубиновое» покрытие. Оно не только гасит блики за счет интерференции света, отраженного от разных слоев, но и выполняет функцию красного светофильтра.

Что же нужно знать о полевом бинокле?

Важнейшая характеристика – кратность увеличения. Она показывает, во сколько раз крупнее предмет видится в поле с помощью бинокля, чем без него. Это число является первым сомножителем в названии бинокля. Кратность увеличения полевых биноклей лежит в пределах от 7 до 20. Строго говоря, во столько раз увеличивается угол, под которым видится предмет. Чем больше увеличение, тем уже поле зрения и тем жестче должен фиксироваться бинокль при наблюдении. Естественное дрожание рук, удерживающих бинокли, имеющие высокие кратности увеличения, приводит к полному размыванию «картинки». Основной способ борьбы с этим дрожанием (кроме хорошей закуски) – использование штативов. В корпусах некоторых биноклей есть резьбовые отверстия для этого. Можно просто положить бинокль на камень или рюкзак. Сегодня выпускаются бинокли с высокой кратностью увеличения, в которых изображение стабилизируется электронными или механическими устройствами.

Второй сомножитель в названии – диаметр линз объектива. Ясно, что чем больше диаметр объектива, тем больше света попадает в бинокль. Поэтому, если вы собираетесь использовать бинокль только днем, вполне достаточно иметь объективы диаметром 20 мм. При дефиците света эффективнее использовать оптику с большим объективом. Кроме того, у объектива большого диаметра, как правило, выше разрешение – минимальное расстояние, на котором две точки еще видятся раздельно. Заметим, что качество изображения, получаемое с помощью бинокля, зависит и от глаз наблюдателя. Бинокль и наши глаза образуют единый оптический комплекс. Размер «картинки», которую мы наблюдаем в бинокль, называют диаметром выходного зрачка. Поскольку диаметр человеческого зрачка не бывает более 7 мм, нет необходимости конструировать бинокли с диаметром выходного зрачка более этой величины. Очень важным свойством любого бинокля является способность увеличивать контраст при недостаточной освещенности. Это происходит потому, что свет, собранный всей площадью объектива, концентрируется на меньшей площади выходного зрачка. Ясно, что серые тона при этом светлеют, а черные такими и остаются. На Западе в качестве важнейшей характеристики бинокля используют термин «сумеречное число», которое показывает, во сколько раз бинокль увеличивает контраст при недостатке света. Это число равно квадратному корню из произведения увеличения на диаметр линз объектива. Его не следует смешивать с понятием «светосила», которое равно квадрату отношения диаметра объектива к его фокусному расстоянию. Если числитель этой дроби сделать единицей, то получаемая величина будет называться относительным отверстием.

С помощью бинокля легко решается еще одна простая, но очень важная задача. Если смотреть против солнца, то все находящееся в тени практически не видно – кажется одинаково темным. Бинокль же, «срезая» большую часть яркого неба, делает контрастным изображение в тени.

Важным параметром бинокля является величина поля зрения. Применительно к подзорным трубам говорят об угле поля зрения. Но поле зрения бинокля ограничивается не конусом, а двумя частично наложенными конусами. Поэтому бинокли имеют более широкое поле зрения, и его характеризуют шириной поля зрения – это длина максимальной горизонтали, укладывающейся в поле зрения на дистанции 1000 метров. На корпусах некоторых современных биноклей под названием помещается надпись в виде дроби. Например, 129 m / 1000 m, или в футах на 1000 ярдов. Это и есть ширина поля зрения.

Стереоскопический эффект бинокулярных приборов у нас принято характеризовать понятием «пластичность». Математически пластичность – это произведение увеличения на отношение межцентрового расстояния объективов к межцентровому расстоянию окуляров. По этой причине «дважды ломанные» бинокли с призмами Порро, имеющие широко разнесенные объективы, совсем не вытесняют компактные прямые бинокли со сложными призмами.

Для любого охотника или туриста очень важными параметрами бинокля являются вес и габариты. Серьезной находкой для уменьшения габаритов являются конструкции с двумя шарнирами, позволяющими сблизить две трубы бинокля до соприкосновения. Бинокли такого типа фирм Tasco и Leica в названии содержат слово Falt от немецкого falte – складывать. Фирма Swarowski называет такие бинокли Pocket, что по-английски означает карманный. Действительно, эти бинокли легко помещаются в любом нагрудном кармане. Zeiss свои двухшарнирные бинокли называет Design Selektion. Такой бинокль весит всего 200 г.

Еще один параметр биноклей особенно важен для людей, пользующихся очками. Это удаление выходного зрачка – расстояние от последней линзы окуляра, на котором резко видно изображение поля. У обычного бинокля оно составляет 10–12 мм. Стекла очков не позволяют глазам приблизиться к окулярам на это расстояние. Поэтому для носящих очки конструируют бинокли так, чтобы удаление выходного зрачка было 18–20 мм. Чтобы людям без очков тоже было удобно пользоваться такими биноклями, на окуляры монтируются мягкие пластиковые кольца. Европейские производители отмечают такие бинокли, помещая букву В после размера объектива (от немецкого слова Brille – очки).

Важным параметром любого оптического прибора является процент использования падающего света. Это процентное отношение интенсивности света, попадающего в объектив к свету на выходном зрачке. Ясно, что чем он выше, тем совершеннее бинокль.

Для повышения качества изображения при резком понижении температуры современный бинокль заполняется сухим газообразным азотом. Это исключает конденсацию паров воды при охлаждении и повышает ресурс работы механической части бинокля. Лучшие производители дают тридцатилетнюю гарантию на свои бинокли. Современный бинокль не боится тряски и механических ударов, но забивать им гвозди, конечно, не нужно. Он непроницаем для воды и ее паров и, конечно же, пыли. Решение этих задач – дело непростое, поскольку многие детали при работе перемещаются относительно друг друга. Крепкий корпус современного бинокля снаружи покрыт эластичным пластиком (часто защитного цвета). К этому можно добавить, что создаются специальные широкоугольные бинокли, отмечаемые производителями буквой W (от немецкого Weit Winkel – широкий угол).

Нам осталось лишь выбрать инструмент по себе

Если у вас нет специальных сверхзадач, но вы водный или «сухопутный» турист, охотник или просто любитель природы, вам можно посоветовать купить легкий и маленький недорогой бинокль с кратностью 8–10 и линзами объектива диаметром 20–25 мм. Такие бинокли мне кажутся очень удобными и для пушного промысла. Не будет лишним бинокль и на загонной охоте, когда появится подозрение, что в зарослях напротив вас замер лось, слушая пока далекий гон. Осмотреть заросший плес во время охоты на уток с подъезда тоже полезно. «Малыш» легко помещается даже в самом маленьком нагрудном кармане. Не нужно пугаться, если выяснится, что они изготовлены в Китае. Цена будет демократичной, а качество можно проверить при покупке. Скорее всего, оно будет вполне приличным.

Совсем другое дело, если вы собираетесь на глухариный ток. Здесь главным свойством становится сумеречное число. Бинокль с объективами большого диаметра и приличным увеличением будет лучшим помощником при высматривании глухаря в предрассветных сумерках. Покараулить на вышке или лабазе кабанов или медведей такой «глазастый» бинокль тоже поможет, хотя прибор ночного видения в этой ситуации будет эффективней – но это уже другая песня. Бинокль с крупными линзами, а значит, и призмами, будет стоить на порядок дороже, да и весить около килограмма, а то и больше.

Наконец, бинокли с рекордными свойствами необходимы при охоте на горных копытных, которые имеют сумасшедшее зрение. Для успешной охоты желательно увидеть их с расстояния около двух километров. Здесь ширпотреб вам не помощник. Здесь нужна высочайшая кратность, штатив или стабилизация изображения, обеспеченная устройством бинокля. При приближении на выстрел (400–500 метров) в горах необходимо определить дистанцию дальномером, поскольку на глаз здесь часто ошибаются даже очень опытные люди. Неплохо, если дальномер будет прямо в бинокле. Конечно, такой «комбайн» по цене будет приближаться к автомобилю. Поэтому за баранами обычно лезут к вершинам, неся на себе и бинокль, и подзорную трубу, и – отдельно – дальномер. Это самые трудные, но и самые радостные охоты.

В завершение хочется сказать, что, хотя бинокль и увеличивает наши возможности, успех охот зависит от умения им пользоваться. Часто бывает, что «глаза есть, а посмотри нету». Главная задача – увидеть зверя (или птицу) раньше, чем он обнаружит вас. Быстро научиться полностью использовать потенциал бинокля нельзя. На это уходят годы. Какие-то простые советы дать можно. Минимально шуметь на охоте. Не вылезать на открытые места, не осмотрев их предварительно. При обнаружении признаков присутствия животных на открытых местах – горах, в тундре, в степи – не бегать, а потихоньку найти удобное обзористое место, желательно повыше, лечь поудобнее и очень медленно, разделив все поле обзора на зоны, последовательно и не торопясь понаблюдать за каждой из них. На такое обследование нужно быть готовым потратить и два, и три, и более часов. На далеких дистанциях, когда зверь будет просто точкой (три километра и более), за каждым поле зрения[A1] нужно понаблюдать хотя бы несколько минут. Конечно, очень важно хорошо представлять, как будет выглядеть цель полностью или ее части на той дистанции, с которой ведется наблюдение. Такая задача ставится даже при высматривании белочки в кроне крупного кедра или ели. Молодые учатся этому годами. Еще труднее «зацепить» глазом оленя или медведя с расстояния 4–5 километров. Они даже в приличный бинокль видятся просто точкой. Ее главное отличие от остального поля – только небольшое периодическое движение. Вот чтобы не пропустить это движение, и нужно некоторое время при неподвижном бинокле наблюдать каждое далекое поле наблюдения. Для этого нужен не только опыт, но и особый характер.

Осталось лишь пожелать читателю сделать для себя правильный выбор бинокля и эффективно использовать его возможности.

------------------------------

Даже если ваш глаз – алмаз, вы все равно не сможете разглядеть с оптимального расстояния (25 см) предмет размером больше 50 микрон. Здесь спорить не о чем: размер имеет значение. Однако мы не видим и сорокасантиметрового сурка с двухкилометрового расстояния, равно как и метрового медведя на пяти километрах. Дело в том, что, когда идет разговор о визуальном наблюдении, важен не линейный размер, а угловой, то есть угол, под которым мы видим интересующий нас предмет. Можно его определить как угол между лучами, соединяющими крайние точки предмета и глаз наблюдателя. Тангенс этого угла (минимального) для нормального глаза человека равен 1/5000. Это значит, что на любой дистанции даже в оптимальных условиях мы не можем увидеть предмет, имеющий размеры менее одной пятитысячной части дистанции.