Обзор бинокулярной насадки 1.25" от William Optics
История
Этот гаджет предназначен для того, чтобы при наблюдениях в телескоп рассматривать изображение наиболее естественным способом - двумя глазами. При этом в отличие от телескопических наблюдений традиционным способом - одним глазом, меньше напрягаются лицевые мышцы, в более привычном для него режиме работает мозг обрабатывая изображение и как итог наблюдения более комфортные, не напрягают, "лучше видно". Бинокулярная приставка - обычный аксессуар в практике профессиональной микроскопии, когда наблюдения могут длиться часами все рабочие дни.Во входной части бинокулярной насадки расположен так называемый "полусеребряный кубик" - призма в виде кубика по диагонали которого расположена грань с делительным 50-на-50 зеркальным покрытием. Световой пучок, который падает на входную грань кубика, делится на два вдвое менее ярких, чем падающий. Один проходит кубик на сквозь, второй отбрасывается в бок. Далее боковой пучок отражается дополнительной призмой на 90 градусов вдоль оптической оси входного пучка. А пучок прошедший на сквозь при помощи двух отражений в ромб призме сначала отражается в бок, а затем опять в направлении оси падающего пучка. В итоге прохождения такой системы призм свет от объектива делится на два параллельно идущих канала, разведенных на межцентровое расстояние наблюдателя (расстояние между зрачками его глаз). Система призм должна обеспечивать изменение расстояние между осями выходных пучков. Обычно это обеспечивается так называемым оптическим шарниром - инвариантностью хода света при развороте призм каналов вокруг оси входного пучка.
Варианты призменных блоков Бинокулярная насадка, которая попала мне в руки, продается под лейблом William Optics, хотя точно такие есть и у других торговых марок (см. сайт их тайваньского производителя United Optics). Описания продавцов довольно скупы, в общем все что можно собрать сводится к следующему:
- эта бинокулярная насадка комплектуется "эксклюзивной подарочной коробкой", входной линзой Барлоу кратностью 1.6х, парой 20 мм окуляров с полем зрения 66 градусов
- посадка насадки и окуляров 1.25"
- межцентровое расстояние регулируется в диапазоне 54-75 мм
- световой диаметр на входе 20.5 мм
- габариты 120х112х42 мм
- призмы из стекла BaK-4, многослойное просветляющее покрытие всех поверхностей стекло/воздух
- геликоидная (винтовая) диоптрийная регулировка обеих втулок окуляров, компрессионные кольца с винтами для крепления окуляров
- вес без окуляров около 520 гр.
Внешний вид
Коробка действительно выглядит очень презентабельно: изготовлена из черного, толстого, рифленого картона с габаритами 225х165х100 мм и массой 1.2 кг. На верхней крышке серебристым тиснением нанесена большая эмблема торговой марки (стилизованное изображение лебедя) и надписи WILLIAM OPTICS // BINOVIEWERS. Сбоку на нижней части коробки таким-же тиснением выбито http://www.williamoptics.com" onclick="window.open(this.href);return false;.![Изображение](https://lh3.googleusercontent.com/-PKPlwUX12zk/UzG4bJMtzVI/AAAAAAAAEOw/0iViBAn7IPI/s554-no/BinoWO.1.jpg)
Под крышкой находятся черного цвета вкладыши из плотного вспененного материала (типа пенополиэтилена) в фигурных вырезах которых уложены комплектующие.
![Изображение](https://lh3.googleusercontent.com/-Ol2d5IY5kOo/UzG4coWFKnI/AAAAAAAAEPU/lta59hMeF2k/s554-no/BinoWO.2.jpg)
На совесть упаковано!
![Изображение](https://lh4.googleusercontent.com/-DrT-76vs1Vo/UzG4ebzjTYI/AAAAAAAAEPs/hylFNMYObTs/s554-no/BinoWO.3.jpg)
![Изображение](https://lh4.googleusercontent.com/-fg5RDCO9cwk/UzG4gBG-vVI/AAAAAAAAEQM/3SU6IgOKdFc/s554-no/BinoWO.4.jpg)
В комплект входят
- собственно насадка с белыми стандартными пластиковыми затычками окулярных втулок и черной мягкой крышкой на входную посадочную втулку
- пара черных 20 мм окуляров с надписью белой краской вокруг корпуса "WA 20 mm 66° William Optics USA" и эмблемой-лебедем, с черными резиновыми крышками на глазной конец и посадочную втулку (все крышечки все с теми-же эмблемами)
- линза Барлоу в оправке, которую можно присоединить по резьбе для фильтров к входной втулке, в полиэтиленовом пакетике и все той-же фирменной крышкой 317, эта линза (а точнее компенсатор заднего отрезка) предназначена для уменьшения величины переднего фокального отрезка - действие этого компенсатора как увеличивающей в 1.6х оптики - побочный эффект
- пакетик силикагеля и карточка с гарантийными обязательствами
![Изображение](https://lh4.googleusercontent.com/-Moq-DktIkZo/UzG4ePUIjaI/AAAAAAAAEPk/ApRQr8OMTRI/s554-no/BinoWO.5.jpg)
Собственно насадка имеет массу 511 грамм, в сборе с входной линзой Барлоу 550 грамм, а если добавить еще и оба окуляра, то 725 грамм. Немного - есть окуляры, с большей массой. Размеры корпусной части:
- в длину 118-123 мм (в зависимости от диоптрийной подгонки окулярных втулок)
- в ширину 97-120.5 мм (в зависимости от межцентрового)
- в высоту 41-68 мм (в зависимости от межцентрового)
- торцы окулярных втулок возвышаются над торцем втулки, в которую вставлена насадка, составляет 94.5 - 99.5 мм (в зависимости от высоты диоптрийной подгонки окулярных втулок)
- диапазон диоптрийной подгонки окулярных втулок 5 мм
- диапазон регулировки межцентрового 53-75 мм
![Изображение](https://lh4.googleusercontent.com/-ATjFwwrjWq8/UzG4e1j_RmI/AAAAAAAAEP8/GhX8xq3I-hM/s554-no/BinoWO.6.jpg)
Посадочная втулка насадки имеет длину 23.5 мм, наружный диаметр посадки 31.7 мм, конической проточки 30.2 мм, диаметр полевого просвета внутри посадочной втулки 23 мм, поверхность призмы находится в 9 мм над опорным торцем, посадочная втулка имеет внутри резьбу для 1.25" окулярного фильтра (она же используется для присоединения оправы штатной линзы Барлоу). С присоединенным узлом штатной линзы Барлоу длина посадочной втулки вырастает до 46 мм, световой диаметр входного окна уменьшается до 18 мм.
Посадочные окулярные втулки имеют глубину 25.5-30.5 мм (в зависимости от диоптрийной регулировки), диаметр посадочного отверстия 32.0 мм, проточку для компрессионного латунного кольца, никелированный зажимной винт М4 с диаметром головки 13 мм.
Измерение показывает что размер катетов использованных в насадке призм составляет 24х24 мм. Свет в сумме проходит по стеклу 72 мм (эквивалент трех прямоугольных призм каждая с катетом 24 мм).
![Изображение](https://lh6.googleusercontent.com/-kwurA9ccKHI/UzG4fMwCvkI/AAAAAAAAEP0/KtpCkSiHPNo/s554-no/BinoWO.7.jpg)
![Изображение](https://lh5.googleusercontent.com/-Gta5bY7F8Lc/UzG4gq3d9NI/AAAAAAAAEQQ/BSB2nFNeGj4/s554-no/BinoWO.9.jpg)
Со стороны посадочной втулки - обратите внимание на бликование боковых поверхностей призменных блоков.
![Изображение](https://lh4.googleusercontent.com/-M3fiJaZguCQ/UzG4btt2qSI/AAAAAAAAEPE/iEwruhJqFng/s554-no/BinoWO.10.jpg)
Вид насадки в фокусере моего 80 мм рефрактора.
![Изображение](https://lh6.googleusercontent.com/-ZHJyD4P1XRk/UzG4fzDdu7I/AAAAAAAAEQE/Fkaa_qaFL5I/s554-no/BinoWO.8.jpg)
Фокусное расстояние линзы Барлоу -250 мм. Рисунок бликов линзы Барлоу свидетельствует о ее сложной конструкции: склейка + одиночная линза.
![Изображение](https://lh5.googleusercontent.com/-6e1RKuTUKTc/UzG4b0uDyEI/AAAAAAAAEO8/vsOp6JNWA5I/s320-no/BinoWO.12.jpg)
Окуляры самые простые, похоже по схеме Эрфле: две склейки + одиночная линза с открытой диафрагмой диаметром 22 мм.
![Изображение](https://lh4.googleusercontent.com/-46VPCEwLcs4/UzG4cYlqBeI/AAAAAAAAEPI/-pX94PS0ZOo/s320-no/BinoWO.13.jpg)
Тестирование
Целью тестирования было - разобраться с присоединительными отрезками бинокулярной насадки и оценить те преимущества. которые дает наблюдение с ее использованием в сравнении с обычным (одноглазым) режимом.Что касается геометрии присоединения к телескопу, то тут были сюрпризы, хотя, если подумать - вполне ожидаемые.
- Без входной линзы Барлоу насадка имеет параметр парфокальности -100 мм, то есть она "съедает" 100 мм заднего отрезка и для ее использования надо иметь или такой запас хода фокусировщика внутрь трубы (если фокусировщик перемещает посадочную трубку), или возможность вытащить фокальную плоскость на эту величину наружу (в случае внутренней фокусировки, к примеру, при фокусировке главным зеркалом в Шмидте-Кассегрене) от ее номинального положения (при котором телескоп сфокусирован на "бесконечность" без насадки).
- С использованием штатной линзы Барлоу (или правильнее сказать компенсатора переднего отрезка) передний фокальный отрезок насадки уменьшается до 43 мм (параметр парфокальности -43 мм), именно такой величины требуется запас на ход фокусировщика внутрь трубы телескопа в случае фокусировки подвижкой окулярной трубкой (фокусировщик Крейфорда, реечный и т.п.) или на эту величину надо выдвинуть фокальную плоскость при использовании в телескопе с внутренней фокусировкой (главным зеркалом и т.п.)
- Диаметр входного окна насадки (в ее посадочной втулке) 23 мм, то есть 1:4.5 - это максимальное относительное отверстие объектива телескопа, с которым эта насадка может работать. Штатная Барлоу имеет световой диаметр 18 мм, входное окно вынесено от посадочной плоскости вперед на 42 мм , то есть максимальное относительное отверстие телескопа с которым может работать насадка с Барлоу составит 1:4.7
- Диаметры выходных окон насадки (диафрагмы внутри посадочных окулярных втулок насадок) составляют 19 мм, то есть с насадкой бессмысленно использование окуляров с большими по размеру полевыми диафрагмами
Несмотря на указанные трудности, я нашел способ протестировать бинокулярную насадку. Оказалось, что трубу моего 80 мм 1:7.5 ED-дублета от Sky Watcher с этой бинокулярной насадкой без Барлоу удается сфокусировать тест объекте примерно в 6 метрах от объектива. Хм... в общем-то этого мне для тестирования оказалось вполне достаточно. Кроме того, если убрать из оптического тракта диагональ, то удалось сфокусироваться и на "бесконечность" - не очень удобно наблюдать напрямую, но для короткого теста годится. В качестве тест объектов служили: светящаяся точка, ярко освещенная бусинка (имитация планеты), мелкий текст и экранчик телефона на максимальной яркости. Тестировалось разрешение и контраст изображения без насадки, с использованием насадки самой по себе и с штатной линзой Барлоу. Для использования в насадке у меня были только пара комплектных окуляров с фокусным 20 мм, а для уравнивания увеличения при использовании насадки с Барлоу использовался окуляр Плёссл с фокусным 12.5 мм.
Итак, сравнивалось разрешение и контраст изображения двух пар конфигураций: (1) насадка без Барлоу с штатными 20 мм окулярами против просто этого же окуляра без насадки в одноглазом режиме (увеличение 30х, вых. зрачок 2.6 мм); (2) насадка с штатной 1.6х Барлоу и 20 мм окулярами против Плёссла с фокусным 12.5 мм в одноглазом режиме. По перечисленным выше тест-объектам.
- Без компенсатора переднего отрезка
По светящейся точке. Без насадки и с комплектным окуляром от бинокулярной насадки: типичная картинка изображения звезды с увеличением недостаточным для разрешения ее дифракционной структуры. Просто светящаяся точка с намеком на лучистый ореол невысокой яркости. Рисунок лучиков неправильный, частью зависит от положения глаза наблюдателя (очевидно в этой части за него ответственны мои глаза, за прочее - следы протирки объектива). Внефокалы показывают однородный по цвету диск с едва-едва заметным хроматическим ободком - оно и понятно, увеличение мало чтобы различить остаточные хроматические аберрации ED-дублета. С насадкой: регулировка межцентрового и разницы в диоптриях глаз наблюдателя не составила труда. Хотя был небольшой артефакт - при попытке перетянуть (упершись в стопор) диоптрийную регулировку окулярной втулки я вдруг получил расхождение осей каналов по вертикали, что было ликвидировано при возвращении регулировки на четверть оборота назад. Изображение светящейся точки примерно такое-же, но ореол вокруг нее немного усилился в яркости и в нем появилась пара регулярных лучиков, которые впрочем не должны были сильно влиять на контраст результирующего изображения. Расфокусировка показала, что остаточный хроматизм заметно усилился - его уже не над было высматривать - он бросался в глаза, хотя увеличение и мало, в правом канале более тщательное исследование с применением 5 мм окуляра показало заметную остаточную разъюстировку - сочетание небольшой комы и "светофора". Перевод точки в периферийные части поля зрения показало (1) заметное усиление хроматизма увеличения, (2) появление довольно яркого сфокусированного блика (отражения от боковых поверхностей призм?). В итоге можно констатировать, что бинокулярная насадка внесла артефакты в изображение, которые заметны даже на столь малом увеличении. Но в целом эти добавки едва-ли способны серьезно ухудшить разрешение.
По ярко освещенной бусинке Без насадки с комплектным окуляром насадки: светящаяся бусинка на почти черном фоне имеет заметную мало контрастную фактуру, для того, чтобы зафиксировать ее рисунок требуется время. С насадкой: рисунок разводов на бусинке схватывается двумя глазами быстрее, но уровень детализации рисунка тот-же, а контраст пожалуй и поменьше. При подстройке межцентрового обнаружил, что цветовой тон изображения в левом и правом каналах различен! Левый чуть тянет в лиловый, правый - более нейтральный и даже, пожалуй, зеленоватый. Опять временами отмечается появление ложного изображения бусинки (на краю поля зрения). В целом, рассматривание центрированного изображения бусинки (замена планеты) удобнее в насадке, хоть это и не добавляет информативности ее поверхности. При переводе объекта наблюдения к левому или правому краю поля глазам за ним следить не очень удобно - или левый, или правый канал выпадает. При наблюдениях одним глазом сканировать поле зрения взглядом проще за счет большей степени свободы головы наблюдателя.
По тексту и по экранчику мобильника Без насадки: был выбран размер шрифта? при котором некоторые буквы читались хоть и с трудом, а некоторые угадывались только по контексту. С насадкой: тот-же текст в центре поля зрения окуляров читается примерно с той-же степенью трудности: те буквы, которые не читались без нее, не читаются и с ней, те что читались легче без нее - читаются и с ней. Контраст изображения немного упал. После высматривания буковиц с насадкой - после нее не надо было по-долгу промаргиваться, приводя глаза в порядок, как это обычно бывает после одноглазых наблюдений. Время адаптации к изображению текста на пределе разрешения при бинокулярных наблюдениях меньше, что, между прочим, позволяет легче и быстрее фокусироваться. - С компенсатором переднего отрезка (штатной Барлоу)
Увеличение порядка 50х - все еще далеко от типичного планетного, так что предмет тестирования все еще немного в стороне от типичной области использования бинокулярных насадок - наблюдения планет (для моей 80 мм трубы требуется увеличение от 120х).
Не буду детально рассматривать результат каждого теста. Конспективно: (1) проявления остаточного хроматизма с компенсатором стали менее отчетливыми - по сути почти сравнялись с тем что дает сам объектив и окуляр; (2) хроматические артефакты по полю зрения так-же ушли, но заместились небольшим астигматизмом; (3) собственные полевые аберрации окуляра стали проявляться в меньшей степени; (4) общее впечатление от контраста более благоприятное, чем без компенсатора; (5) детализация дала небольшой прирост (благодаря большему увеличению) примерно одинаковый в приставке и без нее.
Выводы и рекомендации
1.25" бинокулярная насадка от WO (тайваньского производства, United Optics) - добротно сделанный гаджет с плавной и удобной регулировкой межцентрового расстояния, диоптрийной подгонки под глаза наблюдателя. Бинокулярная насадка отлично упакована и комплектуется парой неплохих 20 мм обзорных окуляров. Есть в комплекте также компенсатор переднего отрезка (для уменьшения требуемой перефокусировки) и хроматической аберрации (ее вносит блок призм внутри насадки). Призмы насадки используемые для разделения и разведения светового пучка на два канала полностью просветлены. Для полноценного использования возможностей насадки при наблюдениях планет владельцу потребуется докупить пару более короткофокусных окуляров. Для ШК (основная целевая группа этого гаджета) фокусное расстояние таких окуляров должно быть 10-12 мм.По результатам моего тестирования предупреждаю потенциального покупателя бинокулярных насадок о следующем:
- Главная проблема при их использовании - возможность или нет согласования параметра парфокальности насадки с диапазоном фокусировки вашего телескопа. Если в вашем телескопе используется фокусировка подвижкой окулярного узла (Крейфорд или реечный фокусер), то он должен иметь запас хода внутрь не менее 43 мм (это при использовании штатного компенсатора) от положения при котором телескоп сфокусирован на "бесконечность" без насадки (диагональ + обычный окуляр). Иначе придется подумать о покупке дополнительно более сильного компенсатора (уменьшающего параметр парфокальности еще больше и попутно уменьшающего доступное поле зрения).
- Входной компенсатор (Glasspath Corrector) - блок линз в оправке присоединяемый к посадочной втулке насадки не просто разновидность линзы Барлоу, служащая для повышения увеличения - он предназначен для сокращения переднего отрезка (или параметра парфокальности) бинокулярной насадки. Кроме того эта система линз отчасти компенсирует аберраций (прежде всего хроматические), которые вносит толстый кусок стекла блоков призм насадки. Так что можно не снимать его при использовании насадки по назначению и не стоит пытаться заменять его на подобный узел от обычной линзы Барлоу. В продаже есть компенсаторы разной кратности и уменьшающие параметр парфокальности на разную величину, вплоть до нуля.
- Бинокулярная (стерео) насадка предназначена прежде всего для повышения зрительного комфорта при длительных наблюдениях, что косвенно улучшает результативность таких наблюдений. При этом насадка существенно меняет развесовку трубы телескопа, требует двойного комплекта окуляров и не особенно дружит с ультра-широкоугольными окулярами (более 70 градусов).
- Есть многочисленные сообщения о существенном повышении разрешения, проницания и контраста изображения при использовании бинокулярных насадок. Объективных причин для этого нет - оптика этих насадок привносит свои оптические артефакты ухудшая в той или иной степени итоговое изображение за счет хроматических аберраций, повышенного светорассеивания 6-ю дополнительными поверхностями (включая пару отражающих) и примерно 75 мм стекла призм и 4 поверхностями компенсатора, снижается более чем в двое яркость изображения в каждом из выходных каналов по сравнению с входным. Субъективные и физиологические причины улучшения картинки не до вполне понятны, спорны и проявляются не у всех.