VÝSTROJ, MILITÁRIE

ĎALEKOHĽAD

ĎALEKOHĽAD - DRUHY, VLASTNOSTI, POUŽITIE

Za účelom rožšírenia všeobecných poznatkov o problematike, by som chcel načrtnúť hrubý prehľad o druhoch, vlastnostiach, parametroch a pod. prístrojov na optické priblíženie vzdialených pozorovaných objektov. Táto téma je natoľko rozsiahla, že v rozsahu tohoto pojednania nie je možné, do podrobností popísať celú problematiku. Takže. Každý ďalekohľad, bez ohľadu na konštrukciu a účel použtia, má dve optické sústavy a to: objektív - vstupná pupila (šošovka) cez ktovú vchádza do ďalekohľadu svetlo a vytvára obraz pozorovaného predmetu. Okulár - optická sústava bližšie ku oku, - výstupná pupila (šošovka) - svetlo z nej vychádza do oka a pritom tento obraz sa zväčšuje. Obidve optické sústavy môžu byť vytvorené z jednej, alebo viacerých šošoviek.

Z hľadiska stavby optickej sústavy, výstupný okulár môže byť vytváraný:

- Rozptylovou šošovkovou sústavou, vtedy hovoríme o "Galileovom (holandskom, Dach - čítaj "dač") ďalekohľade". Tento ďalekohľad dáva zdanlivý a vzpriamený obraz. Má veľkú svetelnosť, nízku hmotnosť a hoci, je biokulárny neposkytuje priestorový obraz. Pri svojom zaostrovaní prostredným kolieskom má okulárová strana veľký zdvih. V dnešnej dobe sa používajú už len ako divadelné kukátka.
- Spojkovou šošovkovou sústavou, vtedy hovoríme o "Keplerovom" ďalekohľade. Takýto ďalekohľad dáva skutočný, ale prevrátený obraz. Musí byť doplnený o prevraciacu hranolovú (prizmatickú), alebo šošovkovú sústavu. Potom dostávame skutočný a vzpriamený obraz. V prípade, že je biokulárny poskytuje priestorové videnie objektu. Ďalekohľady môžu byť:
- Monookulárne - pre pozorovanie len s jedným okom. Medzi nich zaraďujeme historické námornícke a vojenské ďalekohľady s teleskopickým púzdrom väčšinou Galileovej sústavy, strelecké puškohľady a výkonné stojanové monookuláry. Možno tu zaradiť aj hvezdárske ďalekohľady a zememeračské teodolity.
- Binokulárne - pre pozorovanie s dvoma očami. Sú to prakticky dva samostatné ďalekohľady, kde sú ich samostatné tubusy spojené klbovými môstikmi. Cez kĺby ich môstikov je vedený čap so závitom a so stredovým kolieskom zaostrovania. U malých compaktoch, kde sa bazíruje na malých rozmeroch bývajú kĺby dva. Ich tubusy sa tým dajú zložiť na menšie rozmery. Binokuláry rôznych konštrukcií a veľkostí, sa používajú ako pozorovacie. Ich prevraciace sústavy, pokiaľ sa jedná o moderné ďalekohľady ( Keplerove), bývajú výlučne len hranolové. Takýto ďalekohľad nazývame "trieder". Oproti ďalekohľadom Galileovej sústavy sú triedre ťažšie, drahšie, ale dávajú priestorový obraz. U klasických binokulárnych triedrov, prevracacie hranoly svojou polohou bývajú posunuté smerom von, čím je rozostup osí vstupných objektívov väčší ako u výstupných okulárov. Vtedy hovoríme o porooptických, alebo o porroprizmatických ďalekohľadeoch. Tieto triedry z ďalekohľadov Keplerovej, ktoré môžu mať vstupné objektívy veľkého priemeru až 70 mm (extrém je 120) mávajú potom aj najväčšiu svetelnosť. Existujú aj triedre opačnej konštrukcie s reverznými hranolmi. Tu rozostup vstupných objektívov je menší ako u výstupných okulárov. Vyznačujú sa kompaktnosťou a malou hmotnosťou, majú však vstupný objektív malého priemeru (do 30 mm). Potom majú malú výstupnú okulárovú šošovku max., do 3 mm, čo obmedzuje jeho použitie za zníženej viditeľnosti. Sú asi konštrukčne jednoduchšie ako roofprizmatické ďalekohľady. O nich bude nasledujúci popis.
Roofprizmatické alebo o roofprizmatické ďalekohľady sú to moderné konštrukcie Keplerového systému, ktorých prevracacie hranoly sú v tubusoch uložené za sebou. Umožňujú, aby vstupné a výstupné pupily boli v jednej osi. Tieto sú pri porovnateľných parametroch s klasickými triedrami kompaktnejšie, menšie, ľahšie, ale konštrukčne a výrobne zložitejšie a tým aj drahšie. Pritom, vo všeobecnosti nedosahujú svetelnosti klasických triedrov. Pre vzdialene podobný vonkajší tvar tubusov s Galileovým teda holandským ďalekohľadom sa niekedy tieto ďalekohľady nazývajú aj "Dach", teda holandský. Hoci táto konštrukcia, okrem tvaru tubusov s holandským ďalekohľadom nemá nič spoločné.

Ako hlavné parametre ďalekohľadov sa udáva:

- Zväčšenie (priblíženie), je to najdôležitejšia veličina. Môže byť konštantné, alebo premenlivé. Tak, napr. pri 8 násobnom zväčšení (priblížení) objekt vzdialený 800 m, sa javí pozorovateľovi v ďalekohľade ako by bol vzdialený len 100 m. Tu platí rovnica, že : priemer objektívu / priemer okuláru = zväčšenie. Napr, pri 40 mm vstupnom objektíve a 5 mm výstupnom okulári je zväčšenie 8 násobné. A rovnicu môžeme točiť. Potom, pri označení na ďalekohľade 8 x 40, t.j. pri 40 mm vstupe a zväčšení 8, priemer výstupnej pupily okuláru bude 5 mm. Je to údaj, ktorý oceníme najmä za horších svetelných podmienok. Lebo priemer pupily okuláru by mal byť zhodný alebo väčší, ako momentálny priemer zornice oka. Zdravé ľudské oko má za slnečného jasu priemer zornice asi 2 mm, za denného svetla od 4 do 5 mm, za šera cca 7 mm. Potom za šera ďalekohľad s priemerom okuláru napr. 5 mm uberá z veľkosti svetelného toku, obraz predmetu sa zdá byť tmavší a tým je obmedzené použitie ďalekohľadu. Potom pri malých a ľahkých tzv. compaktoch, ktoré sú napr. 8 x 20 alebo 10 x 22 pod., bude mať výstupná pupila okuláru priemer 2,2 až 2,5 mm. Tieto sa dajú použiť len pri slnečnom svetle a tak ich užívateľská hodnota je otázna. Potom compaktný zoom 8-20 x 25 nemenovaného výrobcu, pokiaľ tam nie je použitá nejaká finta, sa zdá až nezmyselný. Lebo zákony optiky sa oklamať nedajú. Pri použití takých compaktov má pozorovateľ dojem, ako keby sa pozeral cez vodovodnú trubku. S pribúdajúcim vekom sa schopnosť zmeny priemeru zornice znižuje.
Pojem konštantné (nemenné) zväčšenie u ďalekohľadu je vcelku jasné. Pri premenlivom zväčšení zvanom tiež zoom, variábl, a pod, možno ručne, otáčaním druhého stredového kolieska meniť zväčšenie. Pritom meníme aj šírku zorného poľa. Tieto dve veličiny sú v nepriamej úmere. Ďalekohľady so zoomom sú väčšie, ťažšie a drahšie ako s konštantným zväčšením. Zoom môže byť plynulý, alebo skokový.
- Relatívna svetelnosť je mierou jasu obrazu. Je daná štvorcom priemeru jeho výstupnej pupily (šošovky) okuláru. Napr pri priemere pupily okuláru 5 mm je relatívna svetelnosť 52 = 25. Čím je priemer výstupnej pupily väčší, tým je ďalekohľad svetlejší a zobrazenie pozorovaného objektu je jasnejšie. Oceníme ju najmä pri zhoršených svetelných podmienkach. U Galileoveho typu ďalekohľadu je svetelnosť vyplývajúca z jeho konštrukcie celkove väčšia.
- Zorné pole predstavuje spravidla priečny rozmer pozorovaného priestoru, ktorý je viditeľný v okulári. Vyjadruje sa v metroch a viaže sa k nejakej pevnej vzdialenosti, najčastejšie ku 100, alebo 1000 m, alebo je udávaný aj v anglických mierach. Udáva sa vo forme zlomku, napr. 122/1000 m. Niekedy sa používa aj zápis udávaný v uhlových stupňoch. Tento zápis nie je závislý na dĺžkových mierach. Je však menej názorný ako predošlý. Na prepočet je potrebné ovládať základy goniomerie a použiť kalkulačku s funkciami. Zorné pole sa so stúpajúcim zväčšením ďalekohľadu zužuje a naopak, pri malom zväčšení má ďalekohľad zorný uhol široký. To sa využíva pri použití zoomov, kde pri hľadaní objektu sa najprv nastaví malé zväčšenie so širokým zorným uhlom. Keď sa pozorovaný objekt nájde, umiestni sa do stredu zorného poľa a.otáčaním stredového zoomového kolieska zvyšujeme zväčšenie, pričom zorný uhol sa zužuje a objekt sa približuje. Potom je ešte potrebné druhým stredovým kolieskom ďalekohľad zaostriť. Podobné je to aj pri nových zoomových streleckých puškohľadoch zvaných variábly.
- Očný rozostup Je to nastaviteľná vzdialenosť osí okulárov býva tak od 58 do 72 mm. U niektorých starých ďalekohľadov najmä Galileovej sústavy bol rozostup konštantný.
- Zaostriteľná vzdialenosť. Je to minimálna vzdialenosť objektívu ďalekohľadu od pozorovaného objektu, pri ktorom sa ďalekohľad dá ešte zaostriť.
- Dioptrická korekcia. Slúži na korekciu zrakových vád užívateľa v prípade, ak má jedno oko slabšie ako druhé. Väčšinou pravý okulár je otočne nastaviteľný v rozsahu ± 3 dioptrie. Ďalekohľad sa potom zaostruje prostredným kolieskom. Pri chybách rovnakých u oboch očí sa dioptrická korekcia nastavuje na nulu.
- Hmotnosť je dvojsečná kategória. Je snaha, aby ďalekohľady boli čo najľahšie. Je predsa potrebné ich nosiť. Ale to platí len do určitého zväčšenia. Pri väčšom zväčšení (10 a viac), väčšia hmotnosť ďalekohľadu je pri jeho používaní úžitočná, lebo tlmí chvenie rúk a tĺkot srdca užívateľa. Ďalekohľady, namä ak sú to ľahké compakty, so zväčšením 10, 12 a viac, sa v rukách dajú bez chvenia udržať len ťažko. Veľké vojenské štábne triedry napr. 20 x 120 s hmotnosťou vyše 15 kg, sú už na stojanoch.
- Označovanie ďalekohľadov. Súčasné triedre majú na telese tubusu označenie násobok. Napr. 8 x 40, kde 8 je zväčšenie a 40 je priemer vstupného objektívu v mm. Zoomy sa označujú rozmedzím zväčšenia a priemerom vstupného objektívu v mm, napr. 8-16 x 40. Zväčšenie u skokových zoomov sa označuje súčtom, a priemerom vstupného objektívu v napr. 8 + 12 x 42. Na telese tubusu sa tiež vyznačuje zorné pole vo forme zlomku, napr. 122 /1000 m, t.j. 122 m na vzdialenosť 1000 m.
- Kategórie - použitie. Podľa použitia ich delíme na : divadelné kukátka so zväčšením do 3, pozorovacie triedry so zväčšením 4 až 6. Tieto sú malé s nízkou hmotnosťou a označujeme ich aj ako obzorky. Dávnejšie, ako obzorky, pre svoju veľkú svetelnosť a nízku hmotnosť slúžili aj Galileove ďalekohľady. Univerzálnym zväčšením je 7 až 8 s objektívom cca 40 mm. Bežné vojenské dôstojnícke ďalekohľady, sú 7 x 35. Je to veľkosť, pri ktorom sú všetky technické a užívateľské parametre kompromisne vyvážené. Triedre s väčším zväčšením 8, 10 až 12, s priemerom objektívu do 50 mm, sa používajú pri poľovačkách. Sú tu aj extémy v podobe 18 x 70 nemenovanej značky s hmotnosťou cez 2 kg. Tu sa ale viac začínajú, pre svoju univerzálnosť, uplatňovať zoomy, napr. 8-16x40 s hmotnosťou cca 600 g.
Povrch šošoviek u moderných ďalekoľadov je potiahnutý antreflexnou (protiodraznou) modrofialovou vrstvou zmenšujúcou stratu svetla jeho odrazom od skla objektívu. Šošovky môžu byť vyrobené z brúseného skla, alebo lisované z plastu. Závisí od toho aj kvalita podaného obrazu a cena. Tubusy kvalitných a drahých ďalekohľadov sú vzduchotesné a plnené dusíkom chrániacim vnútrajšok pred zarosením.