Pozor, označujeme ju úplne inak, ako svetelnosť objektívu, ktorá sa udáva maximálne otvorenou clonou, napríklad f/1,8 u objektívu NIKKOR Z 50 mm f/1,8 S.
U ďalekohľadov ju nazývame relatívna svetelnosť. Udáva sa číselnou hodnotou, ktorú dosiahneme štvorcom (druhou mocninou) priemeru výstupnej pupily.
Výstupná pupila je obraz generovaný za okulárom ďalekohľadu, obraz, ktorý smeruje do oka. Veľkosť výstupnej pupily (jej priemer) sa udáva v mm a vypočítame ju vydelením efektívneho priemeru objektívu ďalekohľadu priblížením.
Napríklad ďalekohľad Nikon Monarch M7 10 x 42 má výstupnú pupilu 42 : 10 = 4,2 mm. Jeho relatívna svetelnosť je potom 4,22 = 17,64.
Čím je hodnota relatívnej svetelnosti vyššia, tým vhodnejší je ďalekohľad na pozorovanie za šera. Monarch M7 8 x 42 má relatívnu svetelnosť (42 : 8)2 = 5,252 = 27,5. Pre jednoduchšie vyhodnotenie týchto číselných hodnôt, sú na stránkach výrobcu zaokrúhlené hodnoty na jedno desatinné miesto.
Nikon napríklad na svojich stránkach uvádza veľkosť výstupnej pupily u ďalekohľadov 8 x 42 hodnotou 5,3 (reálny výsledok delenia je 5,25) a následne od toho je odvodená relatívna svetelnosť 5,32 = 28,1.
Prečo je relatívna svetelnosť dôležitá a o čom nám hovorí? Ako vidíme vzťah je jednoduchý. Čím vyššia je hodnota relatívnej svetelnosti, tým svetlejší obraz ďalekohľad sprostredkúva. Pri rovnakom zväčšení ďalekohľadu logicky svetlejší obraz dáva ďalekohľad s väčším priemerom šošovky objektívu. Pri rovnakom priemere šošovky objektívu je zas svetelnejší ďalekohľad s menším zväčšením.
Neplatí však, že čím vyššia svetelnosť, tým jasnejší obraz aj v hľadáčiku ďalekohľadu za každých podmienok uvidíme. To záleží aj od toho, ako naše oko reaguje na rôzne svetelné podmienky.
Zrenica oka sa pri jasnom počasí sťahuje tak, že priemer otvoru cez ktorý prechádza svetlo do oka je iba 2 milimetre. A naopak, v šere či tme sa zrenica oka roztiahne až na priemer približne 7 milimetrov. A preto si musíme všímať aj priemer výstupnej pupily a jeho koreláciu k aktuálnemu priemeru zrenice. Napríklad za extrémne slnečného počasia sa naša zrenica zúži natoľko, že nevyužije všetko svetlo, ktoré distribuuje ďalekohľad.
Uvediem konkrétnu situáciu. Je jasné slnečné počasie a my ideme pozorovať zver na slnečnej lúke. Zrenice našich očí sú stiahnuté na 3 milimetre. Priložíme k očiam kvalitný ďalekohľad Nikon Monarch 8 x 42. Svetlo vchádza do objektívu s priemerom 42 mm, lomí sa cez optickú konštrukciu ďalekohľadu a z okulára vychádza obraz o priemere 5,25 mm.
Naše zrenice sú však stiahnuté na 3 mm a tak nevyužijú všetko svetlo, ktoré by mohli. V tej istej situácii si priložíme k očiam o niečo lacnejší a menej svetelný ďalekohľad Nikon Prostaff 7S 8 x 30. Ten má výstupnú pupilu vo veľkosti 3,75 mm. A to znamená, že ani v tomto prípade nevyužijeme naplno svetelnosť tohto ďalekohľadu. Dokonca aj keď sa pozrieme na danú lúku lacnejším modelom Nikon Sportstar EX 8 x 25 DCF, ktorý má výstupnú pupilu 3,1, uvidíme rovnako svetlý obraz, keďže naše zrenice sú stiahnuté na 3 mm.
Situácia sa dramaticky zmení v prospech svetelnejších ďalekohľadov, keď slnko poklesne na oblohe, alebo keď zájde za oblaky. Povedzme že rovnakú lúku sledujeme ďalekohľadom za zamračeného počasia a naše zrenice sú roztiahnuté na priemer 5,5 mm.
Obraz z ďalekohľadu Nikon Monarch 8 x 42 s výstupnou pupilou 5,25 mm budeme vidieť takmer rovnako jasno ako voľným okom. No už obraz z ďalekohľadu Nikon Prostaff 7S 8 x 30 s výstupnou pupilou 3,75 mm bude o dosť tmavší, ako keby sme sa pozerali bez ďalekohľadu. Najtmavší obraz z týchto troch zas v daných podmienkach poskytne ďalekohľad Nikon Sportstar EX 8 x 25 DCF s výstupnou pupilou 3,1 mm.
No a samozrejme keď pozorujeme lúku za šera, keď sa schyľuje k noci, naše zrenice budú roztiahnuté na maximum (približne 7 mm). Tam nám najlepšiu službu urobia extrémne svetelné ďalekohľady s výstupnou pupilou blížiacou sa k 7 mm. Napríklad Nikon Aculon 7 x 50 s výstupnou pupilou 7,1.
Logické otázky
Je teda jedno, akým ďalekohľadom pozorujeme scénu za extrémne slnečného počasia?
Odpoveď
Aj áno, aj nie, respektíve niekedy áno, inokedy nie. To, koľko svetla distribuuje ďalekohľad do ľudského oka (okrem svetelnosti a veľkosti výstupnej pupily) závisí aj od kvality optickej sústavy. Špeciálne od antireflexných vrstiev, ktoré majú za úlohu potlačiť odlesky alebo závoj na povrchu šošoviek a prepustiť čo najviac svetelných lúčov, ktoré sa podieľajú na tvorbe ostrého obrazu. Antireflexné vrstvy by mohli byť témou pre samostatný článok. Ďalekohľady Nikon používajú viacnásobné antireflexné vrstvy na oboch stranách šošoviek, ktoré sa nanášajú typicky v 3 až 5 vrstvách. Ich účinok vidno v nasledujúcej tabuľke.
Kým svetlo prejde cez 10 sklenených povrchov (u súčasných ďalekohľadov to je nezriedka i dvojnásobok), nutne sa časť z neho odrazí. Ak by tieto povrchy šošoviek a optických hranolov boli bez antireflexných vrstiev, taká optická sústava by prepustila iba 66 % svetla, ktoré do nej vstúpilo. Nehovoriac o tom, že obraz by bol poznačený odleskami na povrchoch a závojom. Pri pokrytí takej optickej sústavy jednou antireflexnou vrstvou na každý povrch by to bolo už 86 % a pri kvalitnom pokrytí viacnásobnými antireflexnými vrstvami takáto optická sústava prepustí až 95 % svetla. A to je rozdiel.
A ak sa vrátime na začiatok otázky, v prípade že by rôzne svetelné ďalekohľady mali rovnako kvalitná optickú sústavu s rovnakými antireflexnými vrstvami, potom áno, rovnako jasne by sme videli so svetelným aj menej svetelným ďalekohľadom počas extrémne jasného dňa.
Poskytnú mi ďalekohľady s rovnakou svetelnosťou a rovnakou výstupnou pupilou rovnako kvalitný obraz?
Odpoveď
Nie. Špeciálne optické členy u drahších ďalekohľadov smerujú a korigujú všetky vlnové dĺžky viditeľného svetla tak, aby dopadali presne na rovnaký bod. Kvalita samotného skla, hladkosť a odrazivosť reflexných povrchov a ďalšie vlastnosti majú vplyv na výsledný obraz. To znamená, že síce u lacnejšieho ďalekohľadu môže dopadnúť do oka rovnaké množstvo svetla, ale obraz nebude tak kvalitne a ostro vykreslený, prípadne sa okolo hrán môžu vyskytovať nepríjemné farebné kontúry či iné optické chyby. A tu sa dostávame k ďalšej kvalitatívnej vlastnosti ďalekohľadov – rozlíšenie ďalekohľadu.
Rozlíšenie ďalekohľadov
Fotografi termín rozlíšenie objektívu poznajú. Rozlíšenie sa dá ľudovo charakterizovať ako kvalita či ostrosť kresby, detailnosť obrazu. Rozlíšenie sa však dá aj exaktne merať a to tým, koľko čiar na milimeter dokáže daná optická sústava rozpoznať / rozlíšiť. Okolo takéhoto merania je celá veda, keďže rozlíšenie sa môže meniť v určitej oblasti obrazu, ale aj zmenou zaostrenia, alebo u ďalekohľadov s premenlivým zväčšením aj zmenou priblíženia. Preto sa rozlíšenie u ďalekohľadov exaktne merať nezvykne, no platí priama úmera, čím je ďalekohľad drahší, tým je jeho optická sústava kvalitnejšia a obsahuje viac špeciálnych optických členov, ktoré korigujú vady optických sústav.
O aké špeciálne optické členy ide? Aké optické chyby a nedokonalosti dokážu eliminovať?
Zdroj: nikonblog.cz
Pridaj komentár
