Keď sa pozriete na ďalekohľady na predaj, všimnete si, že existujú dva typy: tradičné, robustné a tenké, štýlové.
Veľké, konvenčné, ktoré môžete vidieť v karikatúrach, sa nazývajú ďalekohľady Porro Prism. Ostatné, štíhle typy sa nazývajú ďalekohľady Roof Prism alebo po nemecky ďalekohľady Dach Prism.
Ako už z názvu vyplýva, ďalekohľady so strechovým hranolom sú charakteristické časťou v tvare strechy. Prekvapivo, dizajn Roof Prism existoval už koncom 19. storočia, len niekoľko desaťročí po vynájdení ďalekohľadu Porro Prism.
V poslednej dobe sú ďalekohľady Roof Prism obľúbenejšie ako Porro Prism kvôli ich štýlovému dizajnu. V tomto príspevku s fotografiami vysvetlím, ako fungujú ďalekohľady Roof Prism.
Čo je vnútri ďalekohľadu Roof Prism?
Existuje niekoľko typov dizajnov strešných hranolov, ako napríklad Abbe-Koenig a Schmidt-Pechan. Každý dizajn má svoje výhody, ale dizajn Shmidt-Pechan Prism sa najčastejšie používa v ďalekohľadoch.
Tu je optická dráha ďalekohľadu Roof Prism (dizajn Schmidt-Pechan). Všimnite si, že odrazy sú tu dosť zložité.
Za šošovkou objektívu je nainštalovaný hranol.
Na tomto diagrame (nižšie) sú zjavne tri odrazy v Shmidtovom hranole, ale v skutočnosti sa vyskytujú štyri odrazy.
Shmidtov hranol má striešku, kde je obraz otočený o 180 stupňov a zároveň horizontálne prevrátený. To umožňuje výrobcom, aby boli ďalekohľady kompaktnejšie.
Tieto hranoly zohrávajú dôležitú úlohu pri otáčaní obrazu o 180 stupňov, aby bol obraz vzpriamený.
Keďže svetlo smeruje priamo na líniu strechy, ktoré sa nemôže odrážať, čím užšia je línia strechy, tým lepšie. Výrobcovia tiež potrebujú dokonale vyhladiť otrepy, čo si vyžaduje extrémnu presnosť.
Tu je niekoľko obrázkov, ktoré vám pomôžu pochopiť náročnosť výroby strešných hranolov.
Tento obrázok je urobený oproti jednému zrkadlu. Obrázok je horizontálne prevrátený.
Ďalší obrázok je otočený k dvom zrkadlám kombinovaným ako strešný hranol. Obrázok sa otočí o 180 stupňov a dvakrát horizontálne prevráti (späť do normálu).
Ak je uhol týchto zrkadiel menší ako 90 stupňov, stred obrazu sa stratí.
Naopak, ak je uhol väčší ako 90 stupňov, obraz sa oddelí.
Ako vidíte, uhol strešnej časti musí byť presne 90 stupňov. Uhol musí byť presný v rozmedzí 0,0089 stupňa, čo zvyšuje výrobné náklady.
Zatiaľ čo dizajn strešných hranolov je veľmi užitočný na udržanie priamej dráhy svetla a vytvorenie obrazu pravou stranou nahor, výroba strešných hranolov si vyžaduje špecializovanejšie výrobné techniky pri vyšších nákladoch.
Čo je lepšie, Roof Prism alebo Porro Prism?
V Porro hranoloch sa svetlo odráža „úplným odrazom“, čo znamená, že nedochádza k strate priepustnosti svetla. V ďalekohľadoch Roof Prism však nemôže dôjsť k úplnému odrazu v druhom odraze Shmidtovho hranola, pretože uhol svetla je menší ako uhol dopadu.
Preto musí byť strešná časť pokrytá ako zrkadlo, čo vedie k strate priepustnosti svetla. Toto je hlavná nevýhoda strešných hranolov.
Pre mnohé dobré ďalekohľady sa používajú strieborné zrkadlové povlaky pre vysokú odrazivosť, hoci náklady sú vysoké v strate svetla. V súčasnosti niektorí výrobcovia optických zariadení používajú povlaky s dielektrickým hranolom, ktoré umožňujú úžasne vysokú odrazivosť viac ako 99%.
Druhým veľkým problémom konštrukcie Roof Prism je fázový posun, ktorý nastáva po viacerých vnútorných odrazoch. Fázový posun spôsobuje menší kontrast a nižšie rozlíšenie.
Pri pohľade na pouličné osvetlenie cez starý ďalekohľad so strešným hranolom (nižšie) uvidíte otravných duchov.
Aby sa tomu zabránilo a zvýšili sa kontrast, niektoré dobre vyrobené ďalekohľady používajú povlaky na fázovú korekciu, ktoré neumožňujú rušenie. Tento fázový posun sa pri Porro Prisms nevyskytuje.
Z vyššie uvedených dôvodov môže byť dobrý ďalekohľad Roof Prism veľmi drahý. Hlavnou výhodou ďalekohľadov Roof Prism je ich štíhle a kompaktné telo.
Keďže sa však výrobné techniky dramaticky zlepšujú, ďalekohľady Roof Prism sú čoraz lacnejšie. S väčšími ďalekohľadmi sú Porro Prisms ťažšie ako ďalekohľady Roof Prism.
Podľa môjho názoru, keď sa clona zväčšuje, ďalekohľady Roof Prism majú výhodu, pretože sú relatívne ľahké. Keď sa so svojím párom Porro Prism 7×50 (viac ako 1 kilogram) pozriem na nočnú oblohu, moje ruky sa rýchlo unavia.
Vľavo: 8×42 strešný hranol (Schmidt Pechan), stred: 7×42 strešný hranol (Abbé-Koenig), vpravo: 8,5×44 Regular Porro.
Naopak, pri kompaktných ďalekohľadoch má dizajn Mini Porro Prism oproti strešným hranolom vo väčšine aspektov výhodu. Ďalekohľad Mini Porro je už kompaktný a ľahký a je oveľa lacnejší ako dizajn Roof Prism.
Zhrnutie
Existujú dva typy ďalekohľadov: ďalekohľad Porro Prism a Roof Prism. Ďalekohľady Roof Prism sa v nemčine nazývajú aj Dach Prism. So strešnými hranolmi sa optická dráha stáva priamou, vďaka čomu je telo štíhle a kompaktné.
Strešné hranoly sú však drahšie ako hranoly Porro nie kvôli ich skvelému výkonu, ale kvôli ťažkostiam s presnou výrobou.
Zatiaľ čo Porro Prisms umožňujú odraz všetkého svetla prostredníctvom „úplného odrazu“, dizajn Schmidt Prism má jeden odrazový bod v strešnej časti, čo spôsobuje menšiu priepustnosť svetla.
Okrem toho môžu vnútorné odrazy spôsobiť rušenie, ktoré môže mať negatívny vplyv na obraz.
Ak si nie ste istí, čo kúpiť, Porro Prism alebo Roof Prism, môže to závisieť od clony. Pre veľké ďalekohľady je hlavnou výhodou nízka hmotnosť konštrukcie Roof Prism. Kompaktné ďalekohľady sú však už dostatočne ľahké, takže nepotrebujú drahé strešné hranoly.
Dizajn Porro aj strešný hranol majú výhody a nevýhody. Pred kúpou ďalekohľadu je dôležité poznať rozdiely.