Светофильтры для бинокля для чего
Фильтры для наблюдения туманностей
Лампы накаливания — пока ещё самые распространенные лампы, используемые для внутреннего освещения, — имеют непрерывный спектр излучения. А вот лампы, используемые для уличного освещения, в основном излучают на определенных длинах волн.
Так, в натриевых лампах высокого давления (их можно определить по характерному желтому свету) основной поток излучения приходится на полосу от 550 нм до 630 нм. Зачастую именно такие лампы используются для уличного освещения городов. Еще один вид ламп уличного освещения — ртутные лампы. Они тоже имеют линейный спектр. Основная яркость ртутных ламп приходится на 405 нм, 436 нм, а также на полосу от 540 до 630 нм.
Помимо искусственного светового загрязнения, наше небо имеет собственное свечение. Это объясняется тем, что верхние слои атмосферы непрерывно бомбардируются заряженными частицами, которые вызывают свечение атомов кислорода в диапазоне волн 560– 630 нм.
Итак, мы выяснили, что фон неба имеет определенный спектр, в котором паразитному свету отведены довольно отчетливые полосы. В то же время основное излучение туманностей тоже сосредоточено на определенных длинах волн. Волею судеб основные линии свечения неба и туманностей не пересекаются, поэтому если аккуратно ослабить яркость фона, не затронув свет туманности, мы повысим контраст туманности по отношению к небу. Именно по такому принципу работают современные дипскай-фильтры: они блокируют наиболее интенсивное излучение естественного фона неба, а также натриевых и ртутных ламп, но не затрагивают полезный свет, приходящий от туманностей. Стоит подчеркнуть, что фильтры бесполезны при наблюдении галактик и звёздных скоплений. Поскольку звёзды (а галактики также состоят из звёзд) излучают в непрерывном спектре, фильтруя паразитный свет, мы автоматически отсекаем и полезный — идущий от звезд.
Типы фильтров Дипскай-фильтры делятся на три вида: широкополосные, узкополосные и монохроматические (они же линейные).
Широкополосные фильтры, как правило, пропускают свет в диапазоне от 430 нм до 550 нм. Их главное назначение — борьба с искусственным световым загрязнением. Типичные представители широкополосных фильтров — Lumicon Deep-Sky, Celestron LPR, Astronomik CLS и Baader UHC-S. Такие фильтры будут весьма полезны наблюдателям, живущим и наблюдающим в городах и пригородах.
Более распространенные узкополосные фильтры имеют полосу пропускания в пределах 480 нм – 520 нм. Типичные представители узкополосных фильтров — это фильтры, в названиях которых имеется маркировка UHC. Узкополосные фильтры получили широкое распространение среди любителей астрономии благодаря тому, что существенно увеличивают контраст множества туманностей.
И, наконец, монохроматические фильтры, пропускающие свет в очень узком диапазоне, вблизи определенных длин волн. Это фильтры OIII и Hβ.
Как выбрать фильтры
На сегодняшний день множество производителей имеют в своем ассортименте все вышеперечисленные типы фильтров, которые отличаются друг от друга не только ценой, но и эффективностью. К каждому фильтру прилагается график их пропускной способности, проанализировав который и сравнив с графиками фильтров-конкурентов, можно сделать вполне определенный вывод об эффективности каждого фильтра и подобрать наиболее оптимальный. Важно лишь правильно прочитать заложенную в графике информацию.
Как это сделать? Давайте посмотрим на изображение выше. На данном графике показаны основные источники светового загрязнения атмосферы и указаны линии наиболее интенсивного излучения туманностей.
По оси X отложена длина волны видимой части спектра (указана в нанометрах, нм).
Обратите внимание: нередко длину указывают не в нанометрах, а в ангстремах (Å). Запомните, что 1 нм = 10 Å.
Ось Y показывает интенсивность излучения в процентах. Жёлтые линии отмечают частоту естественного свечения неба, синяя вертикаль — линия Hβ, красная — Hα, а зелёная — линии OIII. Кривая на графике характеризует интенсивность суммарного излучения ртутных Hg и натриевых ламп на различных длинах волн. Пики излучения ламп не совпадают, и над каждым пиком на графике указан тип лампы, которая даёт основной вклад в излучение.
Взяв в руки график пропускной способности конкретного фильтра и сопоставив его с графиком выше, можно понять, какие типы излучения фильтр вырезает, а какие пропускает. А сравнивая графики разных фильтров между собой, можно сделать вывод об их эффективности. Общее правило такое: чем уже «горб» на кривой пропускания (при одинаковом масштабе графиков), тем выше контраст и тем лучше видна туманность. Общий фон окружающего неба темнеет, но яркие звезды становятся тусклыми, а слабые и вовсе пропадают. Верно и обратное: чем шире полоса пропускания, тем ниже контраст, но лучше видны слабые звёзды.
Обычно наблюдатели туманностей держат в комплекте одновременно фильтр UHC и OIII, что дает возможность подбирать их под конкретную туманность. Например, UHC фильтр более полезен при наблюдении туманностей, погруженных в звёздные скопления, так как благодаря более широкой полосе пропускания он в меньшей степени гасит фоновые звёзды, делая картинку эстетически более приятной. Фильтр OIII более эффективен при наблюдении маленьких планетарных туманностей.
К выбору этой пары фильтров подходите более тщательно. UHC с более узкой полосой приближается по возможностям к OIII, а ОIII с более широкой полосой — к UHC. Иметь одновременно такие фильтры не эффективно: они близки по свойствам, так что один из них окажется менее востребованным.
При наличии финансовой возможности разумно дополнить коллекцию фильтром Hβ. Это фильтр редко используемый, но весьма эффективный при наблюдении таких туманностей, как Калифорния и Конская Голова.
Сравнение спектра популярных фильтров между собой, а также с основными источниками свечения неба.
Заключение
Подводя итог, стоит упомянуть о некоторых заблуждениях, которые в том или ином виде встречаются в разговорах любителей астрономии об использовании таких фильтров при наблюдениях.
1. Широкополосные фильтры и, в частности, фильтры LPR, призванные бороться с засветкой, успешно избавляют от любого паразитного света.
Это не так. Подобные фильтры не способны сколько-нибудь эффективно бороться со светом от ламп накаливания, которые излучают на всех длинах волн. А составляющая таких ламп в общем световом загрязнении весьма внушительна — это и свет автомобильных фар, и освещение зданий и т.д.
2. Фильтры делают туманности ярче.
Это еще одна ошибка. Количество света, пришедшего от объекта, одинаково и под городским засвеченным небом, и под истинно-тёмным горным. Как мы теперь знаем, фильтры всего лишь задерживают часть ненужного света, тем самым затемняя фон и увеличивая контраст. Человеческому глазу проще разглядеть туманность, но от этого она не становится ярче.
3 Способность фильтра сильно гасить фон породила мнение, что фильтры, особенно монохроматические, менее эффективны на небольших телескопах, и их применение нецелесообразно.
Это не совсем так. Практически любой телескоп подходит для работы с фильтрами и способен показать больше и лучше. Другое дело, что и без того тусклая картинка, даваемая небольшими телескопами, чрезмерно затемняется монохроматическими фильтрами, от чего сильно страдает эстетическое восприятие. Поэтому встречается рекомендация, что владельцам небольших телескопов имеет смысл ограничиться покупкой широкополосных или узкополосных фильтров, например Baader UHC-S или Astronomik UHC. Такая рекомендация не лишена смысла.
4. Еще один живучий миф гласит, что фильтры имеет смысл использовать только в условиях городской и пригородной засветки, а наблюдателям, имеющим возможность выезжать на незасвеченное небо, использование фильтров не принесет существенных выгод.
Опыт показывает, что применение узкополосных и монохроматических фильтров даже в условиях тёмного неба дает ощутимый эффект при наблюдении эмиссионных и планетарных туманностей.
Полезная информация:
Автор Роман Бакай. 2011 год
Новости
Сегодня речь пойдет о светофильтрах. Это маленькие помощники фотографа, которые цепляются на объектив. Конечно, в наш цифровой век пост обработка творит чудеса, но в некоторых случаях фильтры будут незаменимыми помощниками. До прихода цифры, было великое множество разных фильтров, они помогали делать то, что сейчас делают программы и сейчас необходимость в большей части фильтров отпала. Но тем не менее, есть 3 распространенных фильтра, которые до сих пор актуальны:
· Нейтрально серый фильтр
Рассмотрим эти три типа чуть более подробно. Для того чтобы понять что есть что и зачем.
Skylight стоит обычно дороже, и продавцы любят его преподносить как «лучший», но на самом деле, его розоватое стекло, было призвано добавлять «теплоты» в кадр сделанный на пленку. В цифре этот эффект практически сводится к нулю наличием такой вещи как баланс белого, поэтому смысл переплачивать за Skylight для цифрового фотоаппарата я лично не вижу.
· Защитить объектив от пыли и песка
· Защитить переднюю линзу от царапин, отпечатков пальцев, ударов и т.п.
· Защитить «бровку» на конце объектива (для накручивания фильтров) от загиба при случайном ударе по объективу
· Защитить переднюю линзу от атмосферных осадков, брызг соленой воды на море и т.п.
Защитные фильтры наиболее недорогие, и можно купить фильтр на каждый объектив, но не стоит забывать о том, что любой фильтр это препятствие на пути света. Поэтому не стоит гоняться за дешевизной и стоит купить защитный фильтр хорошего производителя, изготовленный из качественного стекла с большим светопропусканием. Кстати по той же причине, при использовании например поляризационного фильтра, защитный лучше сразу снять, а не устраивать пирамиду из фильтров на конце объектива.
Поляризационный фильтр (polarizing filter), он же «полярик» вещь в высшей степени полезная, фактически must have для любого уважающего себя фотографа. Что он делает? В общем случае он удаляет блики и отражения с поверхностей за исключением металлических. В солнечный день он так же может «притемнить» небо, делая его более фактурным, хотя на самом деле он просто удаляет отражение света с маленьких капелек воды и влаги, присутствующих в атмосфере.
Если вы снимаете воду, поляризационный фильтр даст вам возможность убрать паразитные отражения с поверхности, сделав воду более прозрачной, если вы снимаете например озеро, стоя на берегу.
Кроме всего перечисленного,поляризационный фильтр может значительно улучшить цвета на фотографии, сделав их сразу такими, какими вы зачастую их делаете потом в Фотошопе или другом графическом редакторе. Причина в том же, удаление отражений с каких то объектов. Под отражением в данном случае понимается не то что мы видим в зеркале, а любой «отсвет».
Некоторые примеры из серии без фильтра и с фильтром:
Поляризационные фильтры бывают циркулярными и линейными. Разницу между ними расписывать нет смысла, так как для цифровой камеры с автофокусом и прочими функциями производители однозначно рекомендуют циркулярный. Циркулярный фильтр представляет из себя систему из двух оправок одна из которых (со стеклом), свободно вращается относительно второй. Вращая оправку со стеклом вы и добиваетесь нужного эффекта.
Кроме того, на рынке сейчас появились недорогие китайские NoName фильтры, которые покупать не стоит вообще. Я бы вообще не советовал смотреть на фильтры дешевле 1500р (
Несколько советов по использованию поляризационного фильтра:
· Не стоит использовать поляризационный фильтр на сверх широкоугольных объективах, так как будет трудно получить равномерную поляризацию. Предел лежит в фокусном расстоянии примерно 28мм. По этой же причине его лучше не использовать при съемке заготовок под панорамы.
· Наибольший эффект может быть достигнут, когда источник освещения находится под 90градусов относительно линии фотограф-предмет съемки. Если солнце впереди или сзади, эффект будет минимален.
· При рассеяном освещении поляризационный фильтр будет бесполезен. Например при съемке пейзажа пасмурным днем
· Если вы накручиваете поляризационный фильтр поверх другого, можете получить значительное виньетирование и еще больше уменьшить светопропускание
· Не фотографируйте через стекло или другую прозрачную поверхность, так как можете получить непредсказуемые эффекты, как на снимке ниже.
Нейтрально серый фильтр, он же Neutral Density или просто ND фильтр может быть как простой, так и градиентный. Задача этого фильтра, помочь фотографу сделать нужную экспозицию. Иногда бывает нужно максимально снизить количество света попадающего на матрицу через объектив.
С одной стороны, это можно сделать «зажав» диафрагму. Но таким образом не всегда удается добиться нужного, да и руки связаны зажатой диафрагмой. Применение нейтрально серого фильтра развязывает руки. Мы можем снизить количество света на нужную величину и при этом спокойно выбирать любую диафрагму.
Ставим нужный фильтр и получаем возможность «снимать днем как ночью».
Кроме того мы получаем возможность
· использовать широкие диафрагмы при ярком свете
· добавить блюра на движущиеся объекты, «размывая» их
· получить малую глубину резкости при очень ярком освещении.
Градиентный фильтр это разновидность ND фильтра, только затемнение идет градиентом, то есть по возрастающей (или убывающей :)). Когда это бывает полезным? Ну например при съемке сцены с очень большим световым контрастом, чтобы не получить «выбитое небо».
Темная часть градиента располагается на небе, светлая на земле. В итоге небо получаем «не засвеченным» так как света на матрицу в этом месте попадает гораздо меньше. Правда градиентный фильтр имеет один недостаток. Он идеально поможет только в том случае, если мы имеем более менее четкую и ровную границу разделения по освещенности.
Ответы на частые вопросы
«Зачем на биноклях имеются покрытия?»
Каждый раз, когда свет проходит из воздуха в стекло, его небольшая часть отражается от границы сред. В оптической системе бинокля имеется множество стеклянных поверхностей, линз и призм, и потери света были бы весьма значительными, если бы не было просветляющих покрытий. Это особенно важно для призм с крышей, которые просто не могут хорошо работать без специальных покрытий.
Первые бинокли, не имевшие просветляющих покрытий, также страдали от рассеянного внутри трубы света, делавшего изображения туманными и малоконтрастными. Хотя это можно отчасти компенсировать увеличением размера объектива, при этом получается тяжелый и громоздкий инструмент, а тончайшие покрытия на линзах практически ничего не весят. В наше время, около 95% света остается в основном ходе лучей, если покрытия достаточно хороши. Призмы с крышей, к примеру, дают гораздо более контрастное изображение, если имеют специальное покрытие, предотвращающее сдвиг фаз.
Производители используют для описания покрытий следующие слова и обороты:
«Покрытие» (coated) – как минимум одна поверхность имеет покрытие.
«Полное покрытие» (fully coated) – все поверхности воздух-стекло имеют покрытия, кроме линз из пластика.
«Многослойное покрытие» (multi-coated) – как минимум одна поверхность имеет многослойное покрытие.
«Полное многослойное покрытие» (fully multi-coated) – все поверхности воздух-стекло имеют многослойное покрытие.
Как выбрать бинокль (2019)
Вряд ли кому-то следует объяснять, что такое бинокль. Назначение этого прибора известно каждому – ведь это частый атрибут детских игр, не таящий в себе ничего непонятного (не счесть, сколько игрушечных биноклей было разобрано для удовлетворения детского любопытства). И, когда возникает необходимость приобрести бинокль для охоты, туризма или профессиональной деятельности, многие руководствуются детскими еще представлениями о его устройстве и особенностях – «главное, чтобы увеличение побольше было».
Однако современный бинокль – это сложный оптический прибор с множеством характеристик, заметно влияющих на возможность его использования в разных областях.
Театральный бинокль непригоден для охотника, а тяжелый астрономический бинокль будет весьма неудобен в походе.
Особенно тщательно следует подойти к подбору характеристик, если бинокль планируется применять в профессиональной деятельности – стоят профессиональные модели недешево, и ошибка в определении того или иного параметра может влететь в копеечку.
Характеристики биноклей
Максимальное увеличение (кратность) определяет, во сколько раз видимое через бинокль изображение будет крупнее видимого невооруженным взглядом.
С одной стороны, большая кратность позволяет разглядеть мелкие детали на большом удалении.
С другой стороны, большая кратность – это не всегда хорошо. Чем больше кратность, тем меньше поле зрения каждого объектива и тем меньше света в него попадает.
Поэтому бинокль кратностью больше 8 будет неудобен в театре – хоть большое увеличение и позволит разглядеть детали костюмов актеров, но малое поле зрения не даст оценить их игру, а низкая светосила сделает слабо освещенные участки сцены совершенно неразличимыми.
Для охотника оптимальной будет кратность в диапазоне 8-12 – ветки деревьев и кусты все равно не дадут что-то разглядывать на большом расстоянии, а вблизи чересчур мощный бинокль даст слишком маленькое поле зрения.
Кратность 15-20 пригодится при использовании бинокля на открытых пространствах – но следует иметь в виду, что при таком увеличении картинка уже будет заметно «дрожать» из-за тремора рук, а сами такие бинокли довольно тяжелы и имеют больший размер.
Модели с кратностью более 20 применяются, когда увеличение изображения важнее всего остального – они тяжелы, дороги и требуют установки на штатив для получения стабильного (не «трясущегося») изображения.
Чтобы понять, каким именно будет поле зрения выбранного бинокля, следует обратить внимание на два параметра – истинный угол зрения и линейное поле зрения. Оба этих параметра характеризуют поле зрения.
А тем, кто использует бинокль для наблюдения за наземными объектами, проще ориентироваться на линейное поле зрения – оно показывает, какой максимальной длины отрезок будет полностью виден в бинокль на расстоянии 1000 м.
Для устранения проблем, возникающих при большой кратности, диаметр объектива на мощных биноклях увеличивают – это позволяет слегка компенсировать потерю светосилы и уменьшение поля зрения.
Кратность и диаметр объектива (апертура) являются наиболее важными параметрами бинокля и обычно указываются как в его названии, так и в маркировке на корпусе в виде АхВ, где А – кратность, В – диаметр объектива.
Поделив диаметр объектива на кратность, можно получить еще один важный параметр – диаметр выходного зрачка, т.е. диаметр изображения, формируемого объективом на зрачке глаза.
Этот параметр определяет светосилу (относительную яркость) бинокля и должен быть не меньше диаметра зрачка человеческого глаза. Однако зрачок глаза может менять свой размер от 2 до 8 мм в зависимости от освещенности, поэтому подбирать выходной зрачок следует по тому, при какой освещенности планируется использовать бинокль.
В солнечный день на открытой местности и 3 мм выходного зрачка будет достаточно, в ясный день на городской улице или в лесу потребуется диаметр около 5 мм, а в сумерках – от 7 мм.
Увеличение выходного зрачка достигается либо уменьшением кратности, либо увеличением апертуры (и соответственно, габаритов и цены) бинокля. Какой вариант вам подойдет лучше – зависит, опять же, от сферы применения бинокля.
На светосилу влияет также просветляющее покрытие линз – нанесенная на оптические элементы пленка, увеличивающая светопропускание за счет устранения бликов.
— усложнение конструкции ведет к удорожанию;
— очень сложно обеспечить строгую синхронность подстройки кратности на обоих объективах, поэтому раздвоение изображения и повышенная нагрузка на глаза в такихз моделях бывают довольно часто;
— такую конструкцию сложно герметизировать.
Вынос выходного зрачка – это расстояние от поверхности глаза до внешней линзы окуляра. Для людей с хорошим зрением этот параметр не сильно важен, но если вы носите очки, то при выносе выходного зрачка менее 15 мм могут возникнуть проблемы – очки просто не дадут поднести бинокль так близко к глазам.
Впрочем, не обязательно смотреть в бинокль через очки – многие модели позволяют отрегулировать окуляр конкретно под остроту зрения. Следует только убедиться, что ваша острота зрения попадает в диапазон диоптрической коррекции бинокля.
Призма.
Самая простая конструкция бинокля (галилеевская) не имеет призм, и в каждом объективе все линзы расположены на одной линии. Такая конструкция дешевле и обеспечивает большую светосилу, (т.к. исключается сложный оптический элемент), но при этом она сильно ограничивает кратность бинокля.
Редко встречаются бинокли без призмы с кратностью больше 5 – да и те имеют неприлично большие габариты (представьте себе две соединенные подзорные трубы). Поэтому чаще всего такая конструкция применяется в театральных биноклях, где важны малые габариты и высокая светосила, а большая кратность не нужна.
При использовании длиннофокусных линз (в биноклях с большим увеличением) для уменьшения линейных габаритов используются призмы, «складывающие» оптическую ось объектива. Такие бинокли называются призматическими.
Призмы типа Porro (по имени автора – итальянского оптика Игнацио Порро) считаются классической, именно она определяет характерный внешний вид морского бинокля с широко разведенными объективами. Призма Porro обеспечивает минимальные потери света, но увеличивает габариты прибора. Последнее, впрочем, не всегда является недостатком: эта призма позволяет разнести ось окуляра и ось объектива, что сильно влияет на «трехмерность» видимого изображения.
Основным преимуществом бинокля перед подзорной трубой является то, что при использовании бинокля сохраняется бинокулярное зрение, позволяющее наблюдателю четко различать, какие объекты в поле зрения находятся дальше, а какие – ближе. Разведение объективов в стороны позволяет усилить этот эффект, увеличив «глубину» видимого пространства.
Однако не всегда это бывает нужно – иногда требуется более «плоское» изображение. В этом случае объективы наоборот, сводятся почти вплотную – и это тоже делается с помощью призм Porro. Кроме того, конструкция, в которой объективы объединены в одном корпусе, намного устойчивее к ударам.
Призмы Porro II имеют все преимущества и недостатки призм Porro, немного отличаясь от них формой и габаритами. Бинокли с такой призмой будут чуть уже классических, зато толще – форма объектива у них ближе к цилиндрической.
Бывает, что все вышеперечисленные параметры у двух моделей одинаковы, но цена одного раз в десять больше. Профессиональные модели отличаются некоторыми особенностями, заметно влияющими как на качество изображения и светосилу бинокля, так и на его стоимость:
— Материал призм. Призмы изготавливаются из бариевого или боросиликтного крона – бесцветного стекла с низкой дисперсией света в нем. Крон BK-7, из которого изготовлены призмы большинства биноклей, имеет больший предельный угол внутреннего отражения, из-за чего изготовленная из него призма имеет большие размеры (либо «подрезает» изображение по углам).
Призмы из крона BaK-4 компактнее, легче, имеют меньшую дисперсию (меньше искажают изображение), но намного дороже. Призмы из BaK-4 – один из основных признаков профессиональной модели.
— Герметичный корпус с азотным наполнением, во-первых, предотвращает запотевание стекол в любых погодных условиях, во-вторых, предотвращает попадание пыли и влаги внутрь корпуса и обеспечивает водонепроницаемость при падении бинокля в воду.
— Стабилизация изображения позволяет получить четкое, не «дрожащее» изображение даже при использовании с рук бинокля с большой кратностью. К сожалению, эта опция очень сильно увеличивает цену прибора. Установка бинокля на штатив, конечно, не так удобна, зато даст устойчивое изображение по меньшей цене для тех моделей, у которых есть возможность крепления на штатив.
Варианты выбора биноклей
Любителям театра наверняка пригодится театральный бинокль – с ним вы будете с легкостью следить за игрой актеров даже с самой дальней галерки.
Легкий бинокль для спорта и отдыха поможет рассмотреть в деталях интересную сцену и при этом не стеснит вас во время пробежек и не займет много места в рюкзаке или сумке.
Охотникам, рыболовам и туристам придется по душе полевой бинокль.
Астрономы пользуются биноклями с большой кратностью – это позволяет рассматривать небесные объекты с максимальным увеличением.
Если бинокль нужен вам для профессиональной деятельности – выбирайте среди соответствующих моделей.