| moonljy |
2006-01-15 17:08 |
望遠(yuǎn)鏡棱鏡指標(biāo)
棱鏡指標(biāo) /Jo*O=Lpo
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1.棱鏡形式(Prism type) 9]|cs
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雙筒鏡的靈魂是一組棱鏡 (2個(gè)).棱鏡作用是將圖像變回正立像. =WHd y;
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傳統(tǒng)普羅棱鏡式 (Porro prism),(曲筒)型使用2個(gè) 45-90-45度直角棱鏡內(nèi)全反射原理,把光路折曲.其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單,透光率高,而且物鏡相距基線變長(zhǎng),雙眼視差較大,圖像較富立體感.用普羅棱鏡望遠(yuǎn)鏡來(lái)觀察會(huì)改變我們習(xí)慣的透視感和體視感。一方面，距離感被壓縮了，另一方面，立體感被增大。普羅棱鏡式雙筒鏡也會(huì)影響我們對(duì)物體大小和距離的判決. 缺點(diǎn)是體積較大,看近處景物容易產(chǎn)生雙重圖像.此外系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不夠緊密,光軸易歪,手感較差. [t>}M6?R :
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普羅棱鏡玻璃材質(zhì)主要有2種,較佳折射率(光學(xué)密度指數(shù))高的是BaK4 barium crown glass, 較次的BK7 borosilicate glass. Bk7棱鏡折射率接近能產(chǎn)生全反射的下限，所以棱鏡中心反射很好，但是在邊緣的一小部分光線無(wú)法產(chǎn)生全反射而“泄漏”出去,導(dǎo)致出現(xiàn)出瞳光斑邊緣存在卷影切邊, 減低透光率. jy6%
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使用更高折射率的玻璃可以修正這個(gè)問題，使用Bak4玻璃的普羅棱鏡效率可以達(dá)到同級(jí)最高，透光率可達(dá)或者超過94％。普羅棱鏡系統(tǒng)在理論上十分有效，因?yàn)樗膫�(gè)反射面都可以產(chǎn)生全反射，光線沒有損失。 >8QLo8)3C
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倒置普羅棱鏡式 (Inverted Porro prism)原理一樣,只是把棱鏡向內(nèi)反屈,物鏡比目鏡更靠近一起,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為緊密小巧,缺點(diǎn)是欠缺立體感.結(jié)構(gòu)限制口徑,一般質(zhì)素亦較次級(jí). uN'e~X6
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另一種棱鏡構(gòu)形為直筒棱鏡式 (Dach prism),亦為2個(gè)棱鏡組合,但排成一直線.有Schimdt-Pechan Roof別漢屋脊鏡式或 Abbe-Konig 式,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,需要精度亦較高,不易研制. g"F vD_
傳統(tǒng)上最常見的屋脊棱鏡缺點(diǎn)很多.首先它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,光線共內(nèi)全反射六次.當(dāng)中有一個(gè)界面無(wú)法產(chǎn)生全反射, 大部分光線會(huì)射出去而不是反射。所以需把這個(gè)反射面鍍成鏡面。開始用銀，之后用鋁 (不易被氧化影晌反射率）。自注氮防水鏡普及后之后又用回銀(反射率更高).不幸的是,銀反射膜仍沒有內(nèi)全反射效率高，而用鋁反射膜光度損失更到15％! P0|V1,)
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此外,當(dāng)光從鏡面反射回來(lái)的時(shí)候,其相位會(huì)改變 (phase shift).一部份光會(huì)被部分偏振化(polarisation).當(dāng)兩束部分偏振化的光相遇互相干涉的時(shí)候，光度會(huì)再損失(破壞性干涉效應(yīng), destructive interference). 最終導(dǎo)致屋脊鏡和同級(jí)普羅鏡比就會(huì)暗一些,成像偏軟. )f,iey\-
Abbe-Konig 式光路比五棱鏡式簡(jiǎn)單,但只有蔡司生產(chǎn). 它的長(zhǎng)度要比施密特別漢五棱鏡式長(zhǎng)不少.Abbe-Konig棱鏡的優(yōu)點(diǎn)是不需要鍍反射膜，所有的光線都可以用于全反射。結(jié)果透光率更高,達(dá)90%或以上,加上光線在棱鏡內(nèi)反射四次,比Pechan式反射六次為少.故此圖像較同級(jí)Pechan式直筒鏡光一點(diǎn).但這種棱鏡仍然有相位改變和干涉的問題，原因和Pechan式略有不同但是結(jié)果卻一樣嚴(yán)重,也會(huì)對(duì)亮度和分辨率造成影響.而且除新FL系列外, 其余產(chǎn)品在色差控制、銳利度表現(xiàn)上又似乎較差,不知何故. \|Us/_h
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直筒鏡優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊密,容易手持,較適合看近處景物如觀鳥.缺點(diǎn)是價(jià)錢較昂貴,立體感不及傳統(tǒng)普羅棱鏡式機(jī)型.(頂級(jí)8x30 司華洛世奇直筒鏡約6000元, 同廠8x30 普羅鏡約4000元)而且看亮光源時(shí)容易出現(xiàn)十字星.然而隨著觀鳥活動(dòng)普及,越來(lái)越多人選用直筒鏡,其質(zhì)素也隨市場(chǎng)需求而提高,質(zhì)素根本不會(huì)低過傳統(tǒng)普羅型. >NK*$r8
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1.1 直筒棱鏡鍍膜(Prism Coating) >12phL u
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在1988年, 前西德蔡司研制出了一種棱鏡鍍膜技術(shù).它和增透鍍膜十分類似------都由數(shù)層非常薄的高折射率材料構(gòu)成,但厚度隨距離中心而改變,技術(shù)要求極高. 它有效消除了Abbe-Konig 中的相位會(huì)改變問題. 別的廠商也很快把類似的技術(shù)應(yīng)用到別漢屋脊鏡式上以提高成像的亮度和分辨率.這些鍍膜都叫做“相位修正鍍膜, phase (correction) coating”,它至少使得Abbe-Konig 式（因?yàn)闆]有反射損失）可以和最好的普羅棱鏡式達(dá)到相同的透光率（大于90％）和分辨率.Schimdt-Pechan別漢屋脊鏡式的改進(jìn)效果要小一些.但亦增加反差和分辨率.當(dāng)然相位修正鍍膜也有好有劣,不同廠商所鍍膜也會(huì)有很大的差別。一些大廠如 L,S在90年代初推出相位修正鍍膜別漢屋脊,而Nikon在97年中推出Venturer LX同類產(chǎn)品.真正普及大眾化型的要到0l年初Olympus EXWPI上市.自此之后,相位修正鍍膜成了一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo). 4s%vx]E
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近幾年,一些高端廠商把施密特別漢棱鏡中的銀反射面用非常復(fù)雜的高－低折射率材料混和鍍膜 (dielectic coating)來(lái)替換. 此技術(shù)于90年代中開始應(yīng)用于高端天文用 diagonal mirror (不是天頂棱鏡),在一塊完美光學(xué)平面上鍍上數(shù)十層非金屬鍍膜,反射率升到空前的99+%.當(dāng)然價(jià)錢非常昂貴,一個(gè)價(jià)錢二仟多港元!為了能夠接近全反射的效果,可見光譜內(nèi)的光必須被分成許多波段,不同鍍膜層針對(duì)不同波段而設(shè)計(jì). 最早使用的超過30層的鍍膜增加了2％－3％的透光率,約02年上市.更新的產(chǎn)品應(yīng)用了70多層的鍍膜來(lái)增加別漢棱鏡的透光率,使其光學(xué)水□終于達(dá)到了最好的棱鏡系統(tǒng).其鍍膜好壞主要取決于把光譜能夠細(xì)分到什么程度,這個(gè)細(xì)分的數(shù)量決定鍍膜層數(shù)及制造工藝. F!'y47QD
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關(guān)于增加2至3%反光率會(huì)否改善像質(zhì)問題,小弟□比較過 Lumincon 96% 及 98% enchanced reflectivity diagonal mirror(價(jià)格相差很大) 發(fā)覺其反光率的確存有分別,稍注意已可看到.此外日間比較過 Leica 10x42 Trinovid (棱鏡鍍銀,2001) and Leica 10x42 Ultravid (42 層 dielectic coating, 2003),平行比較下后者的確比前者稍亮及銳. Q.
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