GalileůvEdit
Téměř od vynálezu dalekohledu v 17. století se zřejmě zkoumaly výhody montáže dvou dalekohledů vedle sebe pro binokulární vidění. Většina prvních dalekohledů používala galileovskou optiku; to znamená, že používala konvexní objektiv a konkávní čočku okuláru. Galileova konstrukce má tu výhodu, že poskytuje vzpřímený obraz, ale má úzké zorné pole a není schopna příliš velkého zvětšení. Tento typ konstrukce se stále používá u velmi levných modelů a u operních nebo divadelních brýlí. Galileova konstrukce se používá také u chirurgických a klenotnických binokulárních lup s malým zvětšením, protože mohou být velmi krátké a poskytují vzpřímený obraz bez přídavné nebo neobvyklé vztyčovací optiky, což snižuje náklady a celkovou hmotnost. Mají také velké výstupní pupily, takže centrování není tak důležité, a úzké zorné pole se v těchto aplikacích dobře osvědčuje. Obvykle se montují na obrubu brýlí nebo se přizpůsobují brýlím.
Keplerovská optikaEdit
Zlepšeného obrazu a většího zvětšení se dosahuje u dalekohledů využívajících keplerovskou optiku, kde je obraz tvořený objektivem pozorován přes pozitivní okulárovou čočku (okulár). Protože keplerovská konfigurace vytváří převrácený obraz, používají se různé metody pro otočení obrazu doprava nahoru.
Vztyčovací čočkyEdit
V aprismatických dalekohledech s keplerovskou optikou (kterým se někdy říkalo „dvojdalekohledy“) má každý tubus mezi objektivem a okulárem jednu nebo dvě další čočky (reléové čočky). Tyto čočky slouží k postavení obrazu. Dalekohledy se vztyčovacími čočkami měly vážnou nevýhodu: jsou příliš dlouhé. Takové dalekohledy byly oblíbené v 19. století (například modely G.& S. Merz), ale zastaraly krátce poté, co firma Carl Zeiss v 90. letech 19. století představila zdokonalené hranolové dalekohledy.
PrismEdit
Optické hranoly přidané do konstrukce umožnily zobrazení obrazu vpravo nahoru bez potřeby tolika čoček a snížení celkové délky přístroje, obvykle pomocí Porro hranolu nebo střechového hranolu.
PorroEdit
Dalekohledy s Porro hranolem jsou pojmenovány po italském optikovi Ignaziovi Porrovi, který tento systém vztyčování obrazu patentoval v roce 1854. Tento systém později zdokonalili další výrobci dalekohledů, zejména společnost Carl Zeiss v 90. letech 19. století. Dalekohledy tohoto typu používají k nastavení obrazu dvojici Porrových hranolů ve tvaru písmene Z. Výsledkem jsou široké dalekohledy s objektivy, které jsou dobře oddělené a posunuté od okulárů, což poskytuje lepší pocit hloubky. Konstrukce s Porro hranoly má navíc tu výhodu, že skládá optickou dráhu, takže fyzická délka dalekohledu je menší než ohnisková vzdálenost objektivu. Dalekohledy s Porro hranoly byly vyrobeny tak, aby postavily obraz na malém prostoru, a proto se dalekohledy využívající hranoly začaly vyrábět tímto způsobem.
Střechový hranol
Dalekohledy využívající střechové hranoly se mohly objevit již v 70. letech 19. století v konstrukci Achille Victora Emile Daubresse. V roce 1897 začal Moritz Hensoldt prodávat dalekohledy se střechovými hranoly. Většina dalekohledů se střechovými hranoly používá buď Abbe-Koenigův hranol (pojmenovaný podle Ernsta Karla Abbeho a Alberta Koeniga a patentovaný firmou Carl Zeiss v roce 1905), nebo Schmidt-Pechanův hranol (vynalezený v roce 1899), který slouží ke vztyčení obrazu a složení optické dráhy. Mají objektivy, které jsou přibližně v jedné přímce s okuláry.
Konstrukce střechových hranolů vytvářejí přístroj, který je užší a kompaktnější než Porro hranoly. Rozdíl je také v jasu obrazu. Dalekohledy s Porro hranoly budou ze své podstaty vytvářet jasnější obraz než dalekohledy se střechovými hranoly Schmidt-Pechan se stejným zvětšením, velikostí objektivu a optickou kvalitou, protože tato konstrukce se střechovými hranoly využívá postříbřené plochy, které snižují propustnost světla o 12 % až 15 %. Konstrukce střechových hranolů také vyžadují přísnější tolerance pro vyrovnání optických prvků (kolimaci). To zvyšuje jejich náklady, protože tato konstrukce vyžaduje použití pevných prvků, které musí být ve výrobě nastaveny na vysoký stupeň kolimace. Dalekohledy s porro hranoly občas potřebují seřídit sady hranolů, aby byly v kolimaci. Pevné seřízení u konstrukcí se střechovými hranoly znamená, že dalekohledy obvykle není třeba znovu kolimovat.
Optické parametryUpravit
Binokulární dalekohledy jsou obvykle navrženy pro specifické použití. Tato různá provedení vyžadují určité optické parametry, které mohou být uvedeny na krycím štítku hranolu dalekohledu. Tyto parametry jsou:
ZvětšeníUpravit
Zvětšení uvedené jako první číslo v popisu dalekohledu (např. 7×35, 8×50) je poměr ohniskové vzdálenosti objektivu dělený ohniskovou vzdáleností okuláru. To udává zvětšovací výkon dalekohledu (někdy se vyjadřuje jako „průměr“). Koeficient zvětšení 7 například vytváří obraz 7krát větší než originál viděný z této vzdálenosti. Žádoucí velikost zvětšení závisí na zamýšleném použití a u většiny dalekohledů je trvalou, nenastavitelnou vlastností přístroje (výjimkou jsou dalekohledy se zoomem). Ruční dalekohledy mají obvykle zvětšení v rozmezí 7x až 10x, takže budou méně náchylné na účinky třesení rukou. Větší zvětšení vede k menšímu zornému poli a může vyžadovat stativ pro stabilitu obrazu. Některé specializované dalekohledy pro astronomii nebo vojenské použití mají zvětšení od 15x do 25x.
Průměr objektivuEdit
Průměr objektivu, uváděný jako druhé číslo v popisu dalekohledu (např. 7×35, 8×50), určuje rozlišení (ostrost) a množství světla, které lze shromáždit pro vytvoření obrazu. Pokud mají dva různé dalekohledy stejné zvětšení, stejnou kvalitu a dostatečně shodnou výstupní pupilu (viz níže), větší průměr objektivu vytváří „jasnější“ a ostřejší obraz. Dalekohled 8×40 tedy vytvoří „jasnější“ a ostřejší obraz než dalekohled 8×25, přestože oba zvětšují obraz shodně osmkrát. Větší přední čočky objektivu 8×40 také vytvářejí širší paprsky světla (výstupní pupila), které opouštějí okuláry. Díky tomu je pozorování s objektivem 8×40 pohodlnější než s objektivem 8×25. Pár dalekohledů 10×50 je z hlediska zvětšení, ostrosti a světelného toku lepší než pár dalekohledů 8×40. Průměr objektivu se obvykle udává v milimetrech. Je zvykem dělit dalekohledy do kategorií podle zvětšení × průměr objektivu; např. 7×50. Menší dalekohledy mohou mít průměr pouhých 22 mm; u polních dalekohledů jsou běžné průměry 35 mm a 50 mm; astronomické dalekohledy mají průměr od 70 mm do 150 mm.
Zorné poleEdit
Zorné pole dalekohledu závisí na jeho optické konstrukci a obecně je nepřímo úměrné zvětšovacímu výkonu. Obvykle se udává v lineární hodnotě, například kolik stop (metrů) na šířku bude vidět na 1 000 yardů (nebo 1 000 m), nebo v úhlové hodnotě, kolik stupňů lze vidět.
Výstupní pupilaEdit
Dalekohledy soustřeďují světlo shromážděné objektivem do paprsku, jehož průměr, výstupní pupila, je průměr objektivu dělený zvětšovacím výkonem. Pro maximálně účinné shromažďování světla a co nejjasnější obraz a pro maximální ostrost by se výstupní pupila měla rovnat alespoň průměru zornice lidského oka – v noci asi 7 mm a ve dne asi 3 mm, s věkem se zmenšuje. Pokud je kužel světla vycházejícího z dalekohledu větší než zornice, do které vstupuje, je veškeré světlo větší než zornice zbytečné. Při denním použití je lidská zornice obvykle rozšířená asi o 3 mm, což je přibližně výstupní zornice dalekohledu 7×21. Mnohem větší dalekohledy 7×50 budou produkovat kužel světla větší než zornice, do které vstupuje, a toto světlo bude ve dne promarněno. Příliš malá výstupní pupila také způsobí, že pozorovatel bude mít horší vidění, protože se využije jen malá část světlosběrné plochy sítnice. Pro použití, kde je třeba nosit vybavení (pozorování ptáků, lov), volí uživatelé mnohem menší (lehčí) dalekohledy s výstupní pupilou, která odpovídá předpokládanému průměru duhovky, takže budou mít maximální rozlišení, ale nenesou s sebou váhu zbytečné apertury.
Větší výstupní pupila usnadňuje umístění oka tam, kde může přijímat světlo; kdekoli ve velkém světelném kuželu výstupní pupily. Toto snadné umístění pomáhá vyhnout se, zejména u dalekohledů s velkým zorným polem, vinětaci, která přináší divákovi obraz s tmavými okraji, protože světlo z nich je částečně blokováno, a znamená, že obraz lze rychle najít, což je důležité při pozorování ptáků nebo zvěře, která se rychle pohybuje, nebo pro námořníka na palubě smýkající se lodi nebo člunu. Dalekohledy s úzkou výstupní pupilou mohou být také únavné, protože přístroj musí být držen přesně na místě před očima, aby poskytoval užitečný obraz. A konečně, mnoho lidí používá dalekohledy za soumraku, při zatažené obloze a v noci, kdy jsou jejich zornice větší. Denní výstupní pupila tedy není všeobecně žádoucím standardem. Pro pohodlí, snadné používání a flexibilitu použití jsou větší dalekohledy s většími výstupními pupilami uspokojivou volbou, i když jejich možnosti nejsou plně využívány ve dne.
Oční reliéfRedakce
Oční reliéf je vzdálenost od zadní čočky okuláru k výstupní pupile nebo očnímu bodu. Je to vzdálenost, do které musí pozorovatel umístit své oko za okulár, aby viděl nezvýrazněný obraz. Čím delší je ohnisková vzdálenost okuláru, tím větší je potenciální oční reliéf. Dalekohledy mohou mít oční reliéf v rozmezí od několika milimetrů do 2,5 cm a více. Oční reliéf může být důležitý zejména pro nositele brýlí. Oko nositele brýlí je obvykle dále od okuláru, což vyžaduje delší oční reliéf, aby se zabránilo vinětaci a v extrémních případech se zachovalo celé zorné pole. Dalekohledy s krátkým očním reliéfem se také mohou špatně používat v případech, kdy je obtížné je stabilně držet.
Vzdálenost zaostření zblízkaEdit
Vzdálenost zaostření zblízka je nejbližší bod, na který může dalekohled zaostřit. Tato vzdálenost se pohybuje od přibližně 0,5 m do 30 m v závislosti na konstrukci dalekohledu. Pokud je vzdálenost blízkého zaostření vzhledem ke zvětšení krátká, lze dalekohled použít i k pozorování detailů, které nejsou viditelné pouhým okem.
OkuláryUpravit
Binokulární okuláry se obvykle skládají ze tří nebo více čoček ve dvou nebo více skupinách. Čočka nejvzdálenější od oka pozorovatele se nazývá polní čočka a čočka nejblíže oku oční čočka. Nejběžnější konfigurace je ta, kterou v roce 1849 vynalezl Carl Kellner. V tomto uspořádání je oční čočka plankonkávní/dvojitá konvexní achromatická dubletní čočka (její plochá část směřuje k oku) a polní čočka je dvojitá konvexní singletní čočka. V roce 1975 byl vyvinut obrácený Kellnerův okulár, v němž je polní čočka dvojnásobně konkávní/dvojnásobně konvexní achromatický dublet a oční čočka je dvojnásobně konvexní singlet. Reverzní Kellnerův okulár poskytuje o 50 % větší oční reliéf a funguje lépe s malými ohniskovými poměry a také má o něco širší zorné pole.
Dalekohledy s širokým zorným polem obvykle využívají nějaký druh Erfleho konfigurace, patentované v roce 1921. Ty mají pět nebo šest členů ve třech skupinách. Skupiny mohou být tvořeny dvěma achromatickými dublety s dvojitým konvexním singletem mezi nimi nebo mohou být všechny achromatické dublety. Tyto okuláry nemají při vysokém výkonu tak dobré vlastnosti jako Kellnerovy okuláry, protože trpí astigmatismem a duchy. Mají však velké oční čočky, vynikající oční reliéf a pohodlně se používají při nižších výkonech
.