История создания бинокля

Бинокль - оптическое устройство, используемое для наблюдения за объектами, находящимися на определенном расстоянии. Он включает две параллельные зрительные трубы: наблюдение ведется одновременно двумя глазами.

На сегодняшний день бинокли широко распространены в различных сферах деятельности человека.

Применяются с целью наблюдения за животными, природой, астрономическими объектами, в спасательных и розысковых работах. Большую популярность бинокли имеют среди любителей охоты и активного отдыха, за счет своих компактных размеров и небольшого веса.

У каждого оптического прибора своя история, бинокль не исключение. Название прибора произошло от латинских слов «bi» – «два» и «oculus» – «глаз». Закономерность распространения света вызывала интерес ученых -еще в 17 столетии начали появляться первые оптические приборы, дающие возможность наблюдать предметы на удалении – подзорные трубы.

 Вот только наблюдать за обстановкой одним глазом – не очень комфортно. Мнение «пользователей» было учтено — так появился современный бинокль. 

Изобретателем явился Галилео Галилей, который провел ряд экспериментов в 1609-ом году, в результате чего появился бинокль.

На опыты с линзами его натолкнуло изобретение голландских коллег.

В 1608-ом году голландские оптики Яков Мециус, Ганс Липперсгей и Захарий Янсен, независимо друг от друга придумали подзорную трубу. Она стала прообразом телескопа, но вначале предназначалась для моряков. Подзорную трубу для наблюдения за объектами использовали долгое время. Однако, неудобство использования зрительной трубы заключалось в том, что в неё можно смотреть только одним глазом. 

Первый бинокль из двух подзорных труб сконструировал Галилео Галилей, а потом задумался о создании инструмента с большей степенью увеличения – телескопа. 

Но вначале, всё-таки был создан прибор утилитарного назначения, которым вот уже 400 лет пользуются учёные, путешественники, военные – хорошо всем известный бинокль. Первым из серии созданных им биноклей, —  прибор с небольшим увеличением, который наши современники используют в качестве театрального бинокля. Дальнейшие опыты, которые учёный продолжил в 1610-ом году, дали ему возможность создавать  приборы увеличивающие объект в 20 и в 33 раза.

В таких приборах используют две линзы: одна собирает лучи света, формирующие изображение (обьектив), а другая рассеивает их (окуляр). Бинокли с таким типом конструкции называют именем их первооткрывателя — галилеевскими. Бинокль Галилея  простой и дает четкое изображение, однако не способен стать измерительным прибором. Изобретение Галилея нужно было усовершенствовать - повысить качество изображения.

Как раз подоспела разработка Кеплера – призма, которую он создал в 1611 году.

Призменные бинокли позволили изучать объекты, находящиеся на гораздо больших расстоянии, чем при помощи галилеевских приборов. С помощью призменного бинокля человек уже мог измерять расстояние, у них увеличился угол обзора. Но оптическое чудо Кеплера имело серьёзный недостаток: изображение было перевернутым.

Следующая веха в истории бинокля заложена Джоном Доллондом. Он изобрел ахроматический объектив. В 1757 году он получил преломление света без применения воды и стеклянных линз и предпри-нял попытку получить подобный результат комбинацией разных стекол.

В 1857 году новый вариант ахроматического объектива предложил Томас Грубб: в нем вместо одной линзы применяются две склеенных, выполненных их разного стекла – крона и флинта. Собирающая двояковыпуклая линза изготовляется из крона, а вогнутая рассеивающая – из флинта. Склеивает их специальный оптический клей. Так избавляются от искажений и потерь света при отражении от линзы.

История современного бинокля основывается на изобретении Кеплера – призменной оптике. За счет его открытия удалось намного расширить обзор, предметы изучались на расстоянии, и это расстояние можно было замерить. Однако у нового типа устройств был и недостаток: перевернутое изображение. Ученые-оптики из Германии и Франции, а также России почти независимо друг от друга стали использовать более сложную систему призм, что вернуло прямой вид картинки.

А 1854 году итальянец Игнацио Порро получил патент на призменную систему. В 60-ых годах 19 века он работал совместно с Хоффманом в Париже над созданием монокуляров с такой же призменной системой, как и в современных моделях биноклей. В 1894 году в продаже появились первые бинокли – плоды совместной работы ученого Эрнста Аббе и инженера, основателя фабрики оптических систем Карла Цейса. Они давали резкое изображение и имели привлекательный дизайн.

Кроме призмы Порро, в биноклях может применяться система «roof» без смещения окуляра. Ее принцип работы аналогичен телескопам, по сути, такие бинокли являются двумя параллельно соединенными трубами телескопа.

Таким образом, существует два вида призменных биноклей:

«Порро» — с применением призмы PORRO (названа в честь изобретателя Игнацио Порро) . В этой оптической схеме, половина одной призмы перекрыта другой, что повернута к ней на 90 градусов. В биноклях такого типа окуляр и объектив находятся на разных уровнях.

«Руф» — с применением призмы ROOF ( двух видов — призма Аббе-Кенига и призма Шмидта-Пехана) — система сложнее предыдущей. Одна призма полностью закрывает другую. Бинокли с такой оптикой более компактные, однако и более дорогие.

В зависимости от того, по каким характеристикам классифицировать бинокли, их существует несколько. Если отталкиваться от размеров, то существует два основных вида — классический бинокль ( может иметь фиксированную и переменную кратность) и компактный бинокль (тоже может иметь фиксированную и переменную кратность.)

Понятно, что компактные бинокли меньше классических и поэтому удобны в использовании для охотников и туристов. Однако, сфера применения классических биноклях шире — тот же туризм, охота, спортивные соревнования, мореходство, военное дело, наблюдение за небом и другие сферы человеческой деятельности.

Также бинокли классифицируют по 2-м способам фокусировки. Первый —  центральная — один центральный винт для настройки фокуса, второй- раздельная фокусировка — на каждом окуляре фокус (резкость) регулируют отдельно.

Разные виды биноклей имеют разные технические параметры,которые определяют их специализацию.

Театральный бинокль — используется для наблюдения за объектами в театрах, на концертах, на стадионах. Позволяет наблюдать на небольшом расстоянии. Имеют достаточно большую светосилу, очень компактные, даже суперкомпактные.

Компактный бинокль - для наблюдения за объектами в хорошую погоду в тех случаях, когда не предъявляется требований к большому увеличению и светосиле.

Полевой бинокль — имеет бОльшую светосилу, его часто используют в геодезии, топографии и энергетике.

Военный бинокль — легкий, портативный, водостойкий с плотным противоударным корпусом, небольшой, охватывает широкое поле зрения, обеспечивает хорошее увеличение.

Астрономический бинокль — предназначен для наблюдения за небесными телами (в основном наблюдения ведутся с использованием штатива).

Морской бинокль — стойкий к плохим погодным условиям, водонепроницаемый. Имеет встроенный дальномер, может комплектоваться компасом.

Бинокль ночного видения — используют для наблюдения за объектами ночью.