Ako funguje ďalekohľad? vysvetlené (s obrázkami)

Harry Flores 10-06-2023
Harry Flores

Ďalekohľady sú užitočným nástrojom s rozmanitým využitím, ktoré siaha tak ďaleko ako lov, športové podujatia, pozorovanie vtáctva a sledovanie. Zoznam ich využitia takmer nemá konca a využívajú sa takmer pri každom hobby a outdoorových aktivitách.

Tieto nástroje nám umožňujú vidieť vzdialené objekty s neuveriteľnými detailmi. Ako však fungujú? Ako presne toto malé zariadenie zväčší vzdialený obraz a urobí ho pre nás viditeľným, akoby bol blízko?

Pozrime sa na to, ako tieto objektívy zväčšujú obraz a poskytujú nám jasný a ostrý zážitok zo sledovania. Keď už sme pri tom, poďme si povedať, aké sú rôzne typy ďalekohľadov, čím sa odlišujú a čo všetko je dôležité vedieť o kúpe a používaní ďalekohľadov.

Stručná história ďalekohľadov

Keď bol v roku 1609 vynájdený prvý ďalekohľad, otvoril sa tým svet možností pre ľudský zrak. Zrazu sme videli ďalej a jasnejšie ako kedykoľvek predtým. Ale to bol len začiatok.

Ďalekohľadom sa dá pozerať len jedným okom, ale ľudia majú dve. Preto sa niekto prirodzene rozhodol spojiť dva malé ďalekohľady a vytvoriť prvý pár funkčných ďalekohľadov. Tým niekým bol francúzsky vynálezca J. P. Lemiere.

Image Credit: rawpixel.com

Prvý patent bol podaný v roku 1825, ale trvalo ďalších 29 rokov, kým bol patentovaný a uvedený do obehu systém Porro hranolov, ktorý používame dnes. To bol začiatok moderných ďalekohľadov.

Ako funguje ďalekohľad?

Binokulárne ďalekohľady sú v podstate dva malé ďalekohľady namontované vedľa seba. V strede sú sklopné, takže sa dajú oddeliť a zatvoriť, aby sa prispôsobili rôznym veľkostiam tvárí.

Pozri tiež: Ako inteligentné sú sovy? Tu sú vedecké poznatky

Zjednodušene povedané, objektív prijíma svetlo a zachytáva obraz. Druhý objektív, objektív okuláru, zväčšuje obraz tak, aby bol pre vaše oko jasnejší.

Pozrime sa bližšie na jednotlivé časti tohto procesu, aby sme získali úplnejší obraz o fungovaní ďalekohľadu.

Lom svetla

Lom svetla je spôsob, akým sa svetlo ohýba, keď prechádza cez rôzne materiály, ako je napríklad sklo v objektíve ďalekohľadu. Svetlo sa pri prechode objektívom ohýba alebo láme. Zmenou objektívu môžu výrobcovia ďalekohľadov kontrolovať svetlo.

Obrázok: Menno van der Haven, Shutterstock

Objektívy a zväčšenie

V konvexnej šošovke, ako je objektív, je stred hrubší ako strany. To spôsobuje lom svetla smerom do stredu, čo umožňuje šošovke zaostriť vzdialené lúče svetla na malý obraz, ktorý sa premieta na krátku vzdialenosť.

Okulárovú šošovku si možno predstaviť ako lupu, ktorá zväčší malý obraz, ktorý zachytí, na väčší, ktorý si môžete pozrieť. Táto šošovka prevezme obraz, ktorý sa na ňu premieta objektívom, a zväčší ho pre vaše potešenie z pozorovania.

Pozri tiež: Kam idú vtáky počas hurikánu? Prekvapujúca odpoveď!

Prizmy

Pri používaní týchto vypuklých šošoviek na lom svetla je jeden problém. Keď sa svetlo láme cez vypuklú šošovku, svetelné lúče sa môžu prekrížiť, čo vedie k obráteniu obrazu. Mohli by ste si myslieť, že šošovka okulára sa o tento problém postará, ale nie je to tak.

Namiesto toho sa na otočenie obrazu pre vaše oči používajú hranoly. Tieto hranoly sú v podstate len veľké sklenené kliny, ktoré otáčajú a odrážajú obraz. Na otočenie obrazu o 180 stupňov sú potrebné dva hranoly, pričom každý hranol účinne otočí obraz o 90 stupňov.

Keďže na korekciu obrazu sú potrebné dva hranoly v každom tubuse, každá súprava ďalekohľadov bude mať celkovo štyri hranoly.

Porro vs. strešné hranoly

Porro hranoly sú bežnejšie, cenovo dostupnejšie a oveľa staršie ako strechové hranoly. Ide o pôvodnú konštrukciu použitú v prvých moderných ďalekohľadoch, ktorá sa nakoniec rozrástla na nástroje, ktoré používame dnes. Zároveň sú však väčšie a objemnejšie. Ďalekohľady so strechovými hranolmi sú kompaktnejšie a prenosnejšie, ale bývajú aj drahšie.

Porro hranoly

Porro hranoly sú usporiadané vodorovne vedľa seba pod uhlom 90°. To umožňuje lom obrazu z jedného hranola do druhého. Táto technológia je veľmi stará a používa sa už stáročia.

Pretože sú usporiadané horizontálne, sú Porro hranoly oveľa väčšie a objemnejšie. Sú však aj jednoduchšie na konštrukciu, takže zvyčajne stoja menej ako ďalekohľady so strechovými hranolmi.

Tieto hranoly sa však dajú aj ľahšie vyradiť z nastavenia. Pád môže zničiť sadu ďalekohľadov s Porro hranolmi, zatiaľ čo sadu so strechovými hranolmi by nezničil. Podobne mnohé ďalekohľady s Porro hranolmi nie sú vodotesné ani odolné voči poveternostným vplyvom.

Strešné hranoly

Strešné hranoly sú umiestnené v priamej línii namiesto toho, aby boli umiestnené vedľa seba. To umožňuje vytvoriť kompaktnejší a racionálnejší ďalekohľad.

Možno si myslíte, že to znamená, že svetlo prechádza aj priamou dráhou, ale dráha svetla je v ďalekohľade so strechovými hranolmi oveľa zložitejšia, pretože sa musí lámať okolo hranolov a vracať sa do priamej línie, aby ste ho mohli pozorovať. To znamená aj dlhšiu ohniskovú vzdialenosť, čo má za následok väčšie zväčšenie.

Tieto hranoly sú však zložitejšie a ťažšie sa vyrábajú, čo znamená, že ďalekohľady so strechovými hranolmi sú vo všeobecnosti drahšie. Majú tiež tendenciu byť odolnejšie, pretože hranoly sú usporiadané v priamej línii a nedochádza k ich takému ľahkému vyoseniu.

VIAC INFORMÁCIÍ: Porro vs. strešné hranoly: Ktoré sú najlepšie?

Zameranie

Na väčšine ďalekohľadov nájdete veľký stredový prstenec, ktorý sa môže otáčať a súčasne zaostrovať tubusy. To je skvelé na rýchle zaostrenie na objekt a získanie jasného obrazu bez väčších problémov.

Mnohé ďalekohľady obsahujú aj krúžok na nastavenie dioptrií, ktorý vám umožňuje zaostriť jeden tubus oddelene od druhého. To vám umožní kompenzovať rozdiely medzi vašimi očami a vybrať čo najostrejší obraz.

Zorné pole

Zorné pole predstavuje, akú veľkú plochu skutočne vidíte. Je to miera toho, koľko metrov naprieč ste schopní vidieť cez zariadenie, merané na 1 000 metrov.

Väčšie zväčšenie vo všeobecnosti znamená menšie zorné pole. Pri väčšom zväčšení uvidíte celkovo menšiu oblasť, ale získate detailnejší pohľad.

Pri menšom zväčšení možno neuvidíte toľko detailov, ale budete mať naraz oveľa väčšiu plochu.

Väčšie zorné pole je skvelé na lokalizáciu ťažko viditeľných alebo pohybujúcich sa cieľov. To je ideálne na pozorovanie vtákov, prírody alebo pre poľovníkov, ktorí sa snažia lokalizovať svoju korisť.

Ak je zorné pole malé, získate detailný pohľad na malú oblasť. To je skvelé pre sledovacie aktivity, poľovníkov, ktorí sledujú svoju korisť po lokalizácii, a pre vtáčkarov, ktorí sa snažia zblízka pozrieť na vzdialený vtáčí objekt.

Súvisiace čítanie: Naše recenzie najlepších ďalekohľadov na pozorovanie na veľkú vzdialenosť

Úľava pre oči

Ak neviete, ako ďalekohľad funguje, možno sa pokúšate priložiť okuláre priamo k očiam. V skutočnosti ich však máte držať v malej vzdialenosti od tváre, aby ste videli celé zorné pole. Presná vzdialenosť, v akej ich máte držať od očí, sa nazýva očný reliéf.

Táto špecifikácia je najdôležitejšia, ak nosíte okuliare alebo iné okuliare. Ak je očný reliéf príliš malý, nebudete mať dostatok priestoru na to, aby ste sa priblížili a videli celý obraz bez toho, aby vaše okuliare narážali do okulárov. Pre používateľov okuliarov by ste mali nájsť ďalekohľad s očným reliéfom minimálne 11 milimetrov.

Niektoré ďalekohľady majú nastaviteľné okuláre. Tie vám umožnia nastaviť očný reliéf tak, aby vám čo najviac vyhovoval. Ak nosíte okuliare, uistite sa, že maximálny očný reliéf je aspoň 11 milimetrov, a mali by vám vyhovovať.

Odchod žiaka

Šírka svetelného lúča prechádzajúceho cez okulár sa nazýva výstupná pupila. Ak držíte ďalekohľad vo vzdialenosti od tváre, výstupnú pupilu uvidíte ako malú okrúhlu svetelnú bodku v okulároch.

Vo všeobecnosti platí, že väčšia výstupná pupila je lepšia. Čím väčšia je výstupná pupila, tým jasnejší obraz uvidíte. To je dôležité najmä pri slabom osvetlení, keď vám malá výstupná pupila môže brániť v jasnom videní.

Výstupná pupila sa dá ľahko zistiť pre každý ďalekohľad. Jednoducho vydelíte objektív zväčšením. Takže pri súprave ďalekohľadov 8×42 vydelíte 42 číslom 8 a získate výstupnú pupilu 5,25 milimetra.

Čo znamenajú čísla na ďalekohľadoch?

Pravdepodobne ste už videli ďalekohľady s rôznymi číslami a rozmýšľali ste, čo tieto čísla znamenajú. 8×42, 12×25, 10×42, čo to všetko znamená? Nebojte sa, nebudete musieť počítať.

Zväčšenie

Prvé číslo, za ktorým nasleduje x, predstavuje úroveň zväčšenia ďalekohľadu. Takže v prípade súpravy ďalekohľadov, ktorá je uvedená ako 8×42, má zväčšenie 8x. Podobne ďalekohľad 10×42 má zväčšenie 10x, 12×25 znamená zväčšenie 12x atď.

To znamená, že keď sa pozeráte cez ďalekohľad s 8-násobným zväčšením, všetko, čo vidíte, sa vám bude zdať osemkrát väčšie ako voľným okom. Môžete si to predstaviť aj tak, že objekt sa pri pohľade cez ďalekohľad zdá byť osemkrát bližšie.

Objektív

Druhé číslo, ktoré nasleduje za x, predstavuje veľkosť objektívu v milimetroch. Ako sme už spomenuli, objektív je šošovka na konci ďalekohľadu, ktorá prijíma svetlo a obraz.

V prípade ďalekohľadu 8×42 znamená číslo 42, že objektív má priemer 42 milimetrov. Ďalekohľad má teda 8-násobné zväčšenie so 42-milimetrovým objektívom.

Väčší objektív vo všeobecnosti prepúšťa viac svetla a umožňuje jasnejší, ostrejší obraz a lepší výkon pri slabom osvetlení. Na druhej strane to tiež znamená, že ďalekohľad bude väčší a menej kompaktný, takže je to kompromis.

VIAC INFORMÁCIÍ: Naše podrobné vysvetlenie číslic na ďalekohľadoch

Rôzne veľkosti ďalekohľadov

Tak ako pri všetkom ostatnom, aj pri ďalekohľadoch záleží na veľkosti. Zvolená veľkosť bude závisieť od plánovaného použitia.

Kompaktné ďalekohľady - Skvelé na mobilné dobrodružstvá. Nie tak skvelé na situácie, keď je potrebné zväčšenie.

Ďalekohľady strednej veľkosti - Šťastný stred medzi ďalekohľadmi. Dobré až vynikajúce zväčšenie a najširší výber.

Ďalekohľad plnej veľkosti - Najlepšie pre špecifické situácie, keď veľkosť nie je problém a výkon prevažuje nad prípadnými nevýhodami.

Ďalšie kategórie ďalekohľadov

Už sme podrobne prebrali dva hlavné typy ďalekohľadov: Porro hranoly a strechové ďalekohľady. A pozreli sme sa na všeobecné rozdelenie veľkosti ďalekohľadov. Existujú však aj špeciálne ďalekohľady, ktoré majú špecifické funkcie. Pozrime sa na niekoľko z nich.

Skladací alebo mini ďalekohľad

Ak je najdôležitejšia prenosnosť, miniatúrne alebo skladacie ďalekohľady sa dajú zložiť do malého a ľahko prenosného balenia. Spravidla nie sú také výkonné ako ďalekohľady plnej veľkosti, ale dajú sa vložiť do stiesnených batohov bez toho, aby zaberali veľa miesta.

Širokouhlý ďalekohľad

Ďalekohľady majú na začiatku pomerne široké zorné pole. Niekedy to však jednoducho nestačí. Keď potrebujete čo najširšie zorné pole, širokouhlé ďalekohľady vám otvoria zorné pole a umožnia pozorovať objekty na veľkých otvorených plochách. Sú skvelé na pozorovanie živočíchov alebo sledovanie športových podujatí.

Ďalekohľad so zväčšením

Tak ako fotoaparát so zoomom, aj ďalekohľad so zoomom umožňuje meniť zväčšenie a priblížiť alebo vzdialiť objekt. Môžete si ho priblížiť, aby ste získali širšie zorné pole a ľahko spozorovali objekt, a potom ho priblížiť, aby ste získali väčšie zväčšenie a detailnejší pohľad zblízka.

Vysoko výkonný ďalekohľad

Vysoko výkonné ďalekohľady, ktoré astronómovia často používajú ako prenosnejšiu alternatívu k teleskopom, majú prehnanú úroveň zväčšenia, ktorá vám umožní vidieť na veľmi veľké vzdialenosti. Kvôli tomuto dodatočnému zväčšeniu sú veľké a objemné, ale sú ideálne na akýkoľvek typ pozorovania na veľké vzdialenosti.

Ďalekohľad s automatickým zaostrovaním

Hoci sa nazývajú automatickým zaostrovaním, v skutočnosti to tak pri týchto nástrojoch nie je. Namiesto toho je ich hĺbka ostrosti pevne nastavená, takže všetko zostáva zaostrené, podobne ako pri fotoaparátoch GoPro. V každom prípade sú vždy zaostrené, takže ich používanie je mimoriadne jednoduché.

Ďalekohľad so stabilizáciou obrazu

Ďalekohľady so stabilizáciou obrazu eliminujú sekundové odhady a znižujú vplyv ľudskej chyby, tzv. "chvenia obrazu". Ide o ďalekohľady na aktívne situácie, kde je potrebný pohyb, ako je pozorovanie vtákov alebo sledovanie futbalového zápasu. Sú to tiež jedny z najdrahších ďalekohľadov v tomto žánri.

Vodotesný ďalekohľad

Ak používate ďalekohľad na rafting alebo kajak, vodotesný vám jednoducho nepomôže. V týchto situáciách sú vodotesné ďalekohľady pre vodné dobrodružstvá nevyhnutné.

Ďalekohľad na statíve

Keď sú vaše ruky unavené a obraz sa príliš chveje, ďalekohľady so statívom vám umožnia naskrutkovať tradičný statív a používať ho bez použitia rúk.

Použitie binokulárnych ďalekohľadov a odporúčania

Ďalekohľad je všestranný nástroj, ktorý využíva mnoho ľudí pri rôznych záľubách, voľnočasových aktivitách, športoch a činnostiach.

Lovci - Poľovníci môžu používať ďalekohľad na pomoc pri lokalizácii a sledovaní koristi. Pri love môže byť veľkým prínosom široké zorné pole, vďaka ktorému je oveľa jednoduchšie lokalizovať korisť, ktorá dobre splýva s okolím.

Športové podujatia a koncerty - Keď ste vysoko na tribúne, môže byť ťažké vidieť dianie dole na ihrisku. Ďalekohľad vás však môže dostať priamo do hry. Hľadajte ďalekohľad so širokým zorným poľom, aby ste videli celú hru a nie len jedného alebo dvoch hráčov naraz.

Vtákovia - Vtáčkari potrebujú lokalizovať malé tvory, ktoré sa takmer vždy pohybujú v rozsiahlych oblastiach oblohy a lesov. Široké zorné pole môže byť užitočné pri lokalizácii týchto lietajúcich tvorov, ale na ich detailné sledovanie sa hodí aj väčší stupeň zväčšenia. Vtáčkari by dobre urobili so stredne veľkým ďalekohľadom alebo dokonca s ďalekohľadom so zväčšením, ktorý im poskytne to najlepšie z oboch svetov.

Strážcovia prírody - Podobne ako pozorovatelia vtákov, aj pozorovatelia prírody budú chcieť širšie zorné pole, aby mohli lokalizovať svoje objekty ukryté prirodzeným maskovaním. Po lokalizácii však budete chcieť väčšie zväčšenie, aby ste ich mohli pozorovať zblízka. Ďalekohľad so zväčšením vám ponúkne široké zorné pole aj veľké zväčšenie na pozorovanie.

Hvezdári - Hvezdári môžu využiť výkonné ďalekohľady, ktoré im umožnia vidieť ďalej na oblohu. Dobre im poslúžia aj ďalekohľady namontované na statíve. Pri niekoľkohodinovom pozorovaní oblohy sa vaše ruky vyčerpajú, keď budete držať ďalekohľad pri očiach! Statív vám môže ušetriť ruky a zachovať zábavu pri pozorovaní hviezd namiesto toho, aby sa z neho stalo cvičenie!

Záver

V základnom ponímaní sú ďalekohľady dva jednoduché ďalekohľady postavené vedľa seba tak, aby každé oko mohlo pozerať cez jeden. Objektív privádza svetlo, zachytáva obraz a posiela ho do objektívu okuláru, kde sa zväčší pre vaše potešenie z pozorovania. Cestou musia hranoly otáčať obraz, pretože svetelné lúče sa krížia a obraz sa po prechode objektívom prevracia.

Tieto hranoly môžu byť usporiadané horizontálne, ak ide o Porro hranoly, alebo rovno, ak ide o strechové hranoly, čo vedie ku kompaktnejším a efektívnejším, ale drahším ďalekohľadom. Okrem strechových hranolov a Porro hranolov je k dispozícii aj množstvo špeciálnych ďalekohľadov, ktoré vyhovujú rôznym potrebám, napríklad ďalekohľady so zoomom a širokouhlé ďalekohľady.

Bez ohľadu na to, ktorú sadu si vyberiete, základy ich fungovania sú rovnaké. A nakoniec nám všetky umožňujú vidieť ďalej, ako by sme kedy videli voľným okom.

Prejsť na začiatok

Odporúčaný obrázok: Pat_Scrap, Pixabay

Harry Flores

Harry Flores je uznávaný spisovateľ a vášnivý birder, ktorý strávil nespočetné množstvo hodín objavovaním sveta optiky a pozorovania vtáctva. Harry, ktorý vyrastal na okraji malého mestečka na severozápade Pacifiku, si vyvinul hlbokú fascináciu svetom prírody a táto fascinácia bola ešte intenzívnejšia, keď začal objavovať prírodu sám.Po dokončení svojho vzdelania začal Harry pracovať pre organizáciu na ochranu voľne žijúcich živočíchov, ktorá mu dala príležitosť cestovať široko ďaleko do niektorých z najodľahlejších a najexotickejších miest na planéte, aby študoval a dokumentoval rôzne druhy vtákov. Práve počas týchto ciest objavil umenie a vedu optiky a okamžite ho to zaujalo.Odvtedy Harry strávil roky štúdiom a testovaním rôznych optických zariadení vrátane ďalekohľadov, ďalekohľadov a fotoaparátov, aby pomohol ostatným birderom vyťažiť zo svojich skúseností čo najviac. Jeho blog, venovaný všetkým veciam súvisiacim s optikou a vtáctvom, je pokladnicou informácií, ktoré priťahujú čitateľov z celého sveta, ktorí sa chcú dozvedieť viac o týchto fascinujúcich témach.Vďaka svojim rozsiahlym znalostiam a odborným znalostiam sa Harry stal uznávaným hlasom v komunite optiky a vtáctva a jeho rady a odporúčania sú široko vyhľadávané začiatočníkmi aj skúsenými birdermi. Keď nepíše alebo nesleduje vtáctvo, Harryho sa dá zvyčajne nájsťhranie sa s výbavou alebo trávenie času s rodinou a domácimi miláčikmi doma.