Сумеречный фактор

Сумеречный фактор, или сумеречное число, – показатель, с которым мы сталкиваемся при выборе бинокля или зрительной трубы. Он отражает способность оптического прибора показывать детальное изображение в условиях низкой освещенности. Теоретически, чем выше сумеречный фактор, тем больше бинокль проходит для наблюдений в сумерках. Оптимальным для вечерних наблюдений считается сумеречный фактор от 17 и выше. Значит, можно выбирать любой бинокль по этому параметру и дело в шляпе? А вот и нет.

Расчёт числа Сумеречного Фактора

Для определения значения сумеречного числа есть формула: квадратный корень из произведения кратности и диаметра апертуры. То есть:

Сумеречный фактор = √(Кратность х Диаметр Объектива)

Ниже приведем таблицу с расчетом сумеречного фактора для десяти популярных вариантов биноклей:

Что такое сумеречный фактор? Это показатель, который высчитывается путем умножения увеличения бинокля на диаметр его объективов с последующим вычислением корня из этого произведения. Например, для бинокля 8×30 расчет будет таким:

√(8×30) = 15,49

Как мы узнали выше, для наблюдений в сумерках оптимально иметь значение от 17. Значит ли это, что бинокль 8х30 нам не подходит?

Совсем не обязательно. Забегая вперёд, скажу, что на способность формировать качественное изображение в сумерках влияют ещё несколько факторов. В первую очередь, это диаметр выходного зрачка. Если он недостаточно большой, никакой сумеречный фактор вам не поможет. Дело тут вот в чем.

Сумеречный фактор и Выходной зрачок

Зрачок человеческого глаза при дневном освещении составляет 2-3 мм в диаметре, а при низкой освещенности он расширяется до 4-8 мм чтобы пропускать больше света на сетчатку и лучше видеть. У биноклей, зрительных труб и телескопов тоже есть выходной зрачок. Его можно увидеть, как белый кружок внутри окуляров. Так вот, если диаметр выходного зрачка бинокля меньше, чем диаметр зрачка нашего глаза в темноте, то бинокль будет передавать на сетчатку глаза меньше света, чем тому необходимо для формирования детального изображения. Таким образом, картинка будет темной.

Для наблюдений в сумерках подойдут бинокли с диаметром выходного зрачка от 5 мм и больше.

По светосиле бинокли можно разделить на три вида:

• Не светосильные – с диаметром выходного зрачка до 3 мм;
• Средней светосилы – от 3 до 4,5 мм
• Светосильные – 4,5 — 6 мм.

Узнать диаметр выходного зрачка можно по формуле:

Диаметр выходного зрачка = Диаметр объектива / Увеличение

Так ли вообще важен Сумеречный Фактор?

Сам по себе сумеречный фактор показывал бы реальную светосилу бинокля только если бы мы ограничивались теорией и не учитывали другие детали. Это видно даже из самой формулы его расчета:

Сумеречный Фактор = √(Увеличение х Диаметр объектива)

Дело в том, что эта формула даст одинаковый показатель и для бинокля 8×40, и для 40×8 (хотя таких биноклей не делают, но в теории предположим). Очевидно, что второй вариант бинокля неспособен формировать яркое изображение, т.к. на это влияет диаметр объективов.

Сумеречный фактор был действительно важен в старых биноклях, производимых примерно до середины 20 века. С изобретением просветляющих покрытий все изменилось.

Сумеречный Фактор и Просветляющие покрытия

В 1935 году ученая Кэтрин Блоджетт из США изобрела метод получения моно- и полимолекулярных слоев из модифицированного стеарата бария. Она выяснила, что 44-слойное покрытие оптической поверхности позволяет повысить пропускание света линзой до более чем 99%. Учитывая, что до этого общий процент потери света в биноклях достигал 50%, изобретение Блоджетт перевернуло мир оптики и позволило создавать оптические приборы, передающие яркое изображение даже при низкой освещенности. Во время Второй Мировой войны стекла с просветляющим покрытием широко использовались в оптических прицелах, дальномерах, камерах для аэрофотосъемки. Во второй половине 20 века они появились и в гражданской оптике: биноклях, телескопах, фотокамерах и т.д.

Практически все современные бинокли имеют просветляющие покрытия линз, компенсирующие низкий сумеречный фактор. Качество оптики и ее покрытие имеют большее влияние на яркость изображения.

Сумеречное Число и Относительная Яркость

Есть ещё один параметр, который идёт рука об руку с сумеречным фактором и диаметром выходного зрачка бинокля – это относительная яркость. Этот параметр также косвенно указывает на способность бинокля формировать изображение при пониженной освещенности, но он ближе к диаметру зрачка и в этом смысле более подходит для реальной оценки чем сумеречный фактор.

Как рассчитать Относительную Яркость?

Относительная яркость бинокля (или зрительной трубы) рассчитывается просто: нужно возвести диаметр выходного зрачка в квадрат. Например, для бинокля 10х42 расчет будет таким:

1. Узнаем диаметр выходного зрачка: 42/10 = 4,2.
2. Узнаем относительную яркость: 4,2×4,2 = 17,64.

Приведем в пример для наглядности сравнительную таблицу с показателем относительной яркости для разных биноклей:

Какая Относительная Яркость считается достаточной?

Для наблюдений при слабой освещенности рекомендуются бинокли с относительной яркостью от 16 и выше. Чтобы получить такое значение, выходной зрачок должен быть больше 4. Но опять, как и в случае с сумеречным фактором, не забывайте, что в реальной жизни дорогой бинокль с качественной оптикой чаще всего даст более яркое изображение при равных значениях относительной яркости.