Kikare

en typisk Porro prisma binokulär design.

kikare, eller kikare (även känd som fältglasögon), är två identiska eller spegelsymmetriska teleskop monterade sida vid sida och inriktade för att peka exakt i samma riktning, så att tittaren kan använda båda ögonen (binokulär syn) när man tittar på avlägsna föremål. De flesta är dimensionerade för att hållas med båda händerna, även om det finns mycket större typer.

Till skillnad från ett monokulärt teleskop ger kikare användarna en tredimensionell bild: De två vyerna, som presenteras från något olika synvinklar till var och en av betraktarens ögon, smälter samman för att producera en enda uppfattad vy med en känsla av djup, vilket gör att Avstånd kan uppskattas. Det finns inget behov av att stänga eller hindra ett öga för att undvika förvirring, som vanligt med monokulära teleskop. När man använder handhållen kikare bildar de två händerna och huvudet en stadig trepunktsplattform, med mindre tendens att skaka än med ett enda ögoninstrument.kikare används regelbundet av fågelskådare, jägare, landmätare och turister som uppskattar avlägset landskap. De kan också användas av sportfans och teaterbesökare. De används ofta av militär personal.

optisk design

Galileiska kikare.

Galileiska kikare

nästan från uppfinningen av teleskopet i sjuttonhundratalet verkar fördelarna med att montera två av dem sida vid sida för binokulär syn ha undersökts. De flesta tidiga kikare använde Galileisk optik; det vill säga de använde ett konvext mål och en konkav okularlins. Den Galileiska designen har fördelen att presentera en upprätt bild men har ett smalt synfält och kan inte mycket hög förstoring. Denna typ av konstruktion används fortfarande i mycket billiga modeller och i ”opera glasögon” eller teaterglasögon.

Porro prisma kikare

Dubbel Porro prisma design.

uppkallad efter italiensk optiker Ignazio Porro, som patenterade detta bilduppställningssystem 1854 och senare förfinades av tillverkare som Carl Zeiss på 1890-talet, använder kikare av denna typ ett Porroprism i en dubbel prisma Z-formad konfiguration för att upprätta bilden. Denna funktion resulterar i kikare som är breda, med objektiva linser som är väl separerade men förskjutna från okularen. Porro prisma-mönster har den extra fördelen att vika den optiska vägen så att kikarens fysiska längd är mindre än objektivets brännvidd och bredare avstånd mellan målen ger bättre känsla av djup.

tak prisma kikare

Abbe-Koenig ”tak prisma” design

kikare Med tak prismor kan ha dykt upp så tidigt som på 1880-talet i en design av Achille Victor Emile daubresse. De flesta takprismkikare använder antingen Abbe-Koenig prism (uppkallad efter Ernst Karl Abbe och Albert Koenig och patenterad av Carl Zeiss 1905) eller Schmidt-Pechan prism (uppfann 1899) mönster för att upprätta bilden och vika den optiska vägen. De är smalare, mer kompakta och dyrare än de som använder Porroprismer. De har objektiva linser som är ungefär i linje med okularen.

Porro vs. Takprismer

bortsett från skillnaden i pris och bärbarhet som nämnts ovan har dessa två mönster effekter på reflektioner och ljusstyrka. Porro-prisma kikare kommer i sig att producera en inneboende ljusare bild än takprisma kikare av samma förstoring, objektiv storlek och optisk kvalitet, eftersom mindre ljus absorberas längs den optiska vägen. Men från och med 2005 är den optiska kvaliteten hos de bästa takprismkikarna med uppdaterade beläggningsprocesser som används i Schmidt-Pechan-modellerna jämförbar med de bästa Porro-glasögonen, och det är möjligt att takprismer kommer att dominera marknaden för bärbara kikare av hög kvalitet. De stora europeiska optiska tillverkarna (Leica, Zeiss, Swarovski) har avbrutit sina Porro-linjer, och japanska tillverkare (Nikon, Fujinon och andra) kan följa efter.

optiska parametrar

parametrar listade på prism-täckplattan som beskriver en 7-effektförstorings kikare med en 50 mm objektiv diameter och ett 372-fot (113 m) synfält vid 1000 yards (1000 m).

kikare är vanligtvis utformade för den specifika applikation som de är avsedda för. Dessa olika mönster skapar vissa optiska parametrar (av vilka några kan listas på prismatäckplattan på kikaren). Dessa parametrar är:

förstoring—förhållandet mellan okularets brännvidd uppdelat i objektets brännvidd ger kikarens linjära förstoringskraft (ibland uttryckt som ”diametrar”). En förstoring av faktor 7 ger till exempel en bild som om en var sju gånger närmare objektet. Mängden förstoring beror på vilken applikation kikaren är konstruerad för. Handhållna kikare har lägre förstoringar så att de blir mindre mottagliga för skakningar. En större förstoring leder till ett mindre synfält.

Objektivdiameter-objektivlinsens diameter bestämmer hur mycket ljus som kan samlas för att bilda en bild. Det uttrycks vanligtvis i millimeter.

det är brukligt att kategorisera kikare med förstoringen av måldiametern, t.ex. 7 50.

synfält-synfältet för kikare bestäms av dess optiska design. Det är vanligtvis noterat i ett linjärt värde, till exempel hur många fot (meter) i bredd kommer att ses på 1000 meter (eller 1000 m), eller i ett vinkelvärde på hur många grader som kan ses.

Exit pupil-kikare koncentrerar ljuset som samlas av målet i en stråle, utgångspupillen, vars diameter är objektivdiametern dividerad med förstoringseffekten. För maximal effektiv ljusinsamling och ljusaste bilden ska utgångspupillen vara lika med diametern på det mänskliga ögats fullständigt dilaterade iris—ca 7 mm, vilket minskar med åldern. Ljus som samlas in av en större utgångspupil slösas bort. För dagtid använd en utgångspupil på 3 mm-som matchar ögats kontraherade elev-är tillräcklig. En större utgångspupil gör emellertid anpassningen av ögat enklare och undviker mörk vinjettering som tränger in från kanterna.

Eye relief-Eye relief är avståndet från den bakre okularlinsen till där bilden bildas. Det bestämmer avståndet som observatören måste placera sitt öga bakom okularet för att se en ovignetterad bild. Ju längre brännvidden på okularet är desto större är ögonlindringen. Kikare kan ha ögonlindring som sträcker sig från några millimeter till 2.5 centimeter eller mer. Ögonlindring kan vara särskilt viktigt för glasögonbärare. Ögat på en glasögonbärare är vanligtvis längre från ögonstycket vilket kräver en längre ögonlättnad för att fortfarande se hela synfältet. Kikare med kort ögonlindring kan också vara svåra att använda i fall där det är svårt att hålla dem stadigt.

optiska beläggningar

US Navy kikare

eftersom kikare kan ha sexton luft-till-glasytor. Med ljus förlorat på varje yta kan optiska beläggningar påverka deras bildkvalitet avsevärt. När ljus träffar ett gränssnitt mellan två material med olika brytningsindex (t.ex. vid ett luftglasgränssnitt) överförs en del av ljuset, en del reflekteras. I någon form av bildbildande optiskt instrument (teleskop, kamera, mikroskop, etc.), helst bör inget ljus reflekteras; istället för att bilda en bild fördelas ljus som når betraktaren efter att ha reflekterats i synfältet och minskar kontrasten mellan den sanna bilden och bakgrunden. Reflektion kan minskas, men inte elimineras, genom att applicera optiska beläggningar på gränssnitt. Varje gång ljus kommer in eller lämnar en bit glas; cirka 5 procent reflekteras tillbaka. Detta ”förlorade” ljus studsar runt inuti kikaren, vilket gör bilden dimmig och svår att se. Linsbeläggningar minskar effektivt reflektionsförluster, vilket slutligen resulterar i en ljusare och skarpare bild. Till exempel kommer 8×40 kikare med bra optiska beläggningar att ge en ljusare bild än obelagda 8×50 kikare. Ljus kan också reflekteras från instrumentets inre, men det är enkelt att minimera detta till försumbara proportioner. Kontrast förbättras också genom god beläggning på grund av partiell eliminering av inre reflektioner.

ett klassiskt linsbeläggningsmaterial är magnesiumfluorid; det minskar reflektioner från 5 procent till 1 procent. Moderna linsbeläggningar består av komplexa flerskikt och reflekterar bara 0,25 procent eller mindre för att ge en bild med maximal ljusstyrka och naturliga färger. För takprismer används ibland antifasskiftande beläggningar som avsevärt förbättrar kontrasten.Närvaron av en beläggning betecknas vanligtvis på kikare med följande termer:

• belagd optik: en eller flera ytor belagda.
• helt belagd: alla luft-till-glasytor belagda. Plastlinser, om de används, får emellertid inte beläggas.
• Multi-coated: en eller flera ytor är flerskiktsbelagda.
• Fully multi-coated: alla luft-till-glasytor är flerskiktsbelagda.

faskorrigerad prismbeläggning och dielektrisk prismbeläggning är nyligen (2005) effektiva tekniker för att minska reflektioner.

mekanisk konstruktion

fokusering och justering

kikare som ska användas för att visa objekt som inte är på ett fast avstånd måste ha ETT fokuseringsarrangemang. Traditionellt har två olika arrangemang använts för att ge fokus. Kikare med” oberoende fokus ” kräver att de två teleskopen fokuseras oberoende genom att justera varje okular och därigenom ändra avståndet mellan okulära och objektiva linser. Kikare avsedda för tung fältanvändning, såsom militära applikationer, har traditionellt använt oberoende fokusering. Eftersom allmänna användare tycker att det är bekvämare att fokusera båda rören med en justeringsåtgärd, innehåller en andra typ av kikare ”central fokusering”, vilket innebär rotation av ett centralt fokuseringshjul. Dessutom kan en av de två okularna justeras ytterligare för att kompensera för skillnader mellan betraktarens ögon (vanligtvis genom att rotera okularet i fästet). Detta är känt som en diopter. När denna justering har gjorts för en viss tittare kan kikaren fokuseras på ett objekt på ett annat avstånd genom att använda fokuseringshjulet för att flytta båda rören tillsammans utan okularjustering.

kikare med inre element synliga

det finns också” fokusfri ”eller” fast fokus ” kikare. De har ett skärpedjup från ett relativt stort närmaste avstånd till oändligheten och utför exakt samma som en fokuseringsmodell av samma optiska kvalitet (eller brist på den) fokuserad på mellanavståndet.

Zoomkikare, som i princip är en bra ide, anses i allmänhet inte fungera mycket bra.

de flesta moderna kikare har gångjärnsteleskop konstruktion som gör att avståndet mellan okular kan justeras för att rymma tittare med olika ögonseparation. Denna justeringsfunktion saknas på många äldre kikare.

bildstabilisering

skaka kan minskas mycket, och högre förstoringar används, med kikare Med bildstabiliseringsteknik. Delar av instrumentet som ändrar bildens position kan hållas stabila av motordrivna gyroskop eller av motordrivna mekanismer som drivs av gyroskopiska eller tröghetsdetektorer, eller kan monteras på ett sådant sätt att de motverkar och dämpar plötslig rörelse. Stabilisering kan aktiveras eller inaktiveras av användaren efter behov. Dessa tekniker gör det möjligt för kikare upp till 20 kg att vara handhållna och förbättra bildstabiliteten hos instrument med lägre effekt. Det finns vissa nackdelar: bilden kan inte vara riktigt lika bra som de bästa ostabiliserade kikare när stativmonterad, stabiliserad kikare tenderar också att vara dyrare och tyngre än liknande specificerade icke-stabiliserad kikare.

justering

välkollimerade kikare, när de ses genom mänskliga ögon och bearbetas av en mänsklig hjärna, bör producera en enda cirkulär, uppenbarligen tredimensionell bild, utan synlig indikation på att man faktiskt tittar på två distinkta bilder från lite olika synvinklar. Avvikelse från idealet kommer i bästa fall att orsaka vagt obehag och visuell trötthet, men det upplevda synfältet kommer ändå att vara nära cirkulärt. Den filmiska konventionen som används för att representera en vy genom kikare som två cirklar delvis överlappande i en figur-of-åtta form är inte verklighetstrogen.

felinriktning åtgärdas genom små rörelser till prismorna, ofta genom att vrida skruvar åtkomliga utan att öppna kikaren eller genom att justera objektets position via excentriska ringar inbyggda i objektivcellen. Justering görs vanligtvis av en professionell även om instruktioner för kontroll av kikare för kollimationsfel och för kollimering av dem finns på Internet.

tillämpningar

myntstyrda kikare

allmän användning

handhållna kikare sträcker sig från små 3×10 Galileiska operaglasögon, som används i teatrar, till glasögon med 7 till 12 diametrar förstoring och 30 till 50 mm mål för typisk utomhusbruk. Porro prism-modeller dominerar, även om fågelskådare och jägare tenderar att föredra, och är beredda att betala för, de lättare men dyrare takprisma-modellerna.

många turistattraktioner har installerat piedestalmonterade, myntstyrda kikare för att tillåta besökare att få en närmare bild av attraktionen. I Storbritannien ger 20 pence ofta ett par minuters drift, och i USA ger ett eller två kvartal mellan en och en halv till två och en halv minut.

militär

Sjöskipskikare.

kikare har en lång historia av militär användning. Galileiska mönster användes allmänt fram till slutet av artonhundratalet när de gav plats för porroprismtyper. Kikare konstruerade för allmän militär görs mer robusta än sina civila motsvarigheter. De undviker i allmänhet mer ömtåliga centrumfokusarrangemang till förmån för oberoende fokus. Prisma uppsättningar i militära kikare kan ha redundanta aluminiserade beläggningar på sina prisma uppsättningar för att garantera att de inte förlorar sina reflekterande egenskaper om de blir våta. Militära kikare från kalla kriget var ibland utrustade med passiva sensorer som upptäckte aktiva IR-utsläpp, medan moderna vanligtvis är utrustade med filter som blockerar laserstrålar. Ytterligare, kikare avsedda för militär användning kan innefatta en stadiametrisk riktmedel i en okulär för att underlätta avståndsuppskattning.

det finns kikare utformade speciellt för civil och militär användning till sjöss. Handhållna modeller kommer att vara 5x till 7x men med mycket stora prismsatser i kombination med okular utformade för att ge Generös ögonlindring. Denna optiska kombination förhindrar att bilden vinjetterar eller blir mörk när kikaren pitchar och vibrerar i förhållande till betraktarens öga. Stora, högförstorande modeller med stora mål används också i fasta fästen.

mycket stora kikare naval avståndsmätare (upp till 15 meter separation av de två objektiv, vikt 10 ton, för allt andra världskriget naval gun mål 25 km bort) har använts, även om slutet av nittonhundratalet teknik gjorde denna ansökan överflödig.

astronomiska

kikare används ofta av amatörastronomer; deras breda synfält gör dem användbara för komet och supernova söker (jätte kikare) och allmän observation (bärbara kikare). De galileiska månarna Jupiter, Ceres, Neptun, Pallas och Titan är osynliga för blotta ögat men kan lätt ses med kikare. Även om det är tekniskt synligt utan hjälp i föroreningsfria himmel, kräver Uranus och Vesta kikare för praktisk observation.

10×50 kikare är begränsade till en storlek på cirka + 9,5, vilket innebär att asteroider som Interamnia, Davida, Europa och, utom under exceptionella förhållanden Hygiea, är för svaga för att ses med kikare. Likaså för svag för att ses med kikare är alla månar utom galileerna och Titan, och dvärgplaneterna Pluto och Eris.

av särskild betydelse för svagt ljus och astronomisk visning är förhållandet mellan förstoringseffekt och objektiv linsdiameter. En lägre förstoring underlättar ett större synfält som är användbart vid visning av stora djuphimmelobjekt som Vintergatan, nebulosan och galaxerna, även om den stora utgångspupillen betyder att en del av det samlade ljuset slösas bort. Den stora utgångspupillen kommer också att avbilda natthimmelbakgrunden, vilket effektivt minskar kontrasten, vilket gör det svårare att upptäcka svaga föremål utom kanske på avlägsna platser med försumbar ljusförorening. Kikare specifikt för de flesta astronomiska användningsområden har högre förstoring och ett större bländarmål eftersom objektivlinsens diameter bestämmer den svagaste stjärnan som kan observeras.

mycket större kikare har gjorts av amatörteleskoptillverkare, i huvudsak med två brytande eller reflekterande astronomiska teleskop, med blandade resultat. Ett mycket stort professionellt instrument, men inte ett som normalt skulle kallas kikare, är det stora binokulära teleskopet i Arizona, USA, som producerade sin ”första ljus” – bild den 26 oktober 2005. LBT består av två 8-meters reflektorteleskop. Även om det uppenbarligen inte är avsett att hållas för en betraktares ögon, använder den två teleskop för att se samma objekt, vilket ger högre upplösningskraft än ett enda instrument med samma ljusuppsamlingskraft och tillåter interferometrisk användning.

tillverkare

några anmärkningsvärda kikare tillverkare från och med 2005:

1. Europeiska märken

• Leica GmbH (Ultravid, Duovid, Geovid: alla är tak)
• Swarovski Optik (SLC, EL: alla är tak; Habicht: Porro, men ska avbrytas)
• Zeiss GmbH (FL,Victory, Conquest: alla är tak; 7×50 BGAT/t: Porro, 15×60 BGA/t Porro, avbruten)
• Eschenbach Optik GmbH (farlux, Trophy, äventyr, sektor…; vissa är tak, vissa är Porro)
• Docter (den tidigare Carl Zeiss Jena-fabriken i Eisfeld. Nobilem 7×50, 8×56, 10×50, 15×60: Porro; Docter 7×40, 8×40, 10×40: tak)
• Optolyth (Royal: tak; Alpin: Porro)
• Steiner GmbH (befälhavare, Nighthunter: Porro; rovdjur, djurliv: tak)

2. Japanska märken

• Canon Inc. (I. S.-serien, porro varianter)
• Nikon Co. (Höggradig serie, monark-serien, RAII, Spotter-serien: tak; Prostar-serien, överlägsen E-serien, E-serien, Action EX-serien: Porro)
• Fujinon Co. (FMTSX, mtsx-serien: Porro)
• Kowa Co. (BD-serien: tak)
• Pentax Co. (DCFSP / XP-serien; tak, UCF-serien: inverterad Porro; PCFV / WP / XCF-serien: Porro)
• Olympus Co. (EXWPI-serien: Tak)
• Minolta Co (Activa, vissa är tak, vissa är Porro)
• Vixen Co. (Apex/Apex Pro: tak; Ultima: Porro) *
• Zenith
• Miyauchi Co. (Specialiserad på Överdimensionerade Porro binocualars)

* säljer även OEM-produkter tillverkade av KAMAKURA KOKI CO. LTD. från Japan.

3. Kinesiska varumärken

under de första åren av det tjugoförsta århundradet har vissa medelstora kikare blivit tillgängliga på den inre kinesiska marknaden. Några av dem sägs vara jämförbara både i prestanda och i pris till några av de bättre varumärkena, med den stora majoriteten av dem är sämre.

• Sicong (från Xian Stateoptics. Navigator-serien: tak; Ares-serien: Porro)
• WDtian (från Yunnan State optics, alla Porro)
• Yunnan State optics (MS-serien: Porro)

4. Amerikanska märken

• Alpen *
• Barska
• Brunton
• Bushnell Performance Optics *
• Carson Optical
• Leupold & Stevens, Inc.*
• Simmons
• Vortex Optics
• Weaver
• William Optics

* säljer även OEM-produkter tillverkade av KAMAKURA KOKI CO. LTD. från Japan.

5. Ryska märken

• Yukon avancerad optik
• Baigish
• Kronos
• ryska militära kikare (BPOc 10×42 7×30, bkfc-serien)

anteckningar

• Abrahams, Peter. Teleskopets historia & kikaren, de första 300 åren av kikare teleskop, 2002. Hämtad 3 September 2019.
• Corbett, Bill. En enkel Guide till teleskop, Spotting omfattningar och kikare. New York: Watson-Guptill Publications, 2003. ISBN 0817458883
• Mullaney, James. En köpare och användarhandbok för astronomiska teleskop & kikare (Patrick Moores praktiska Astronomiserie). London, Storbritannien: Springer, 2007. ISBN 1846284392
• Neata, Emil. En Guide till kikare. Nightskyinfo.com. Hämtad 3 September 2019.
• Reid, William. Barr och Stroud kikare Edinburgh, Storbritannien: National Museum of Scotland, 2001. ISBN 1901663663

alla länkar hämtad 9 juni 2016.

• En Guide till kikare.