ABC optiky

Barevná vada

Je způsobená rozkladem bílého světla na jednotlivé barevné složky při průchodu sklem. Světelný paprsek každé barvy prochází skleněným prostředím trochu rozdílným způsobem. Červené paprsky se při průchodu sklem lámou pod jiným úhlem než modré. Vada se projevuje tím, že na kontrastním rozhaní se objevují modré nebo červěné proužky lemující pozorovaný objekt. Nejlépe je to patrné na přechodu bílé a černé. Tato vada má konečný vliv i na ostrost a věrnost barevného podání obrazu. Vadu nelze odstranit, ale lze ji výrazně potlačit. Používá se k tomu kombinace skel s různými optickými vlastnostmi (různými indexy lomu a disperzí) nebo s různými příměsovými sloučeninami (např. fluorit...).
Podle stupně a způsobu potlačení barevné vady se objektivy dělí na tzv. achromatické, superachromatické nebo apochromatické. V názvu dalekohledu nebo objektivu se pak mohou vysytnout zkratky jako např. „ED“, „APO“…

DCF časový signál

Radiový signál nepřetržitě vysílaný z německého Mainflingenu poblíž Frankfurtu, kde je 150m vysoký vysílač. Signál je řízen atomovými hodinami z Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) v Braunschweigu. Vysílán je na frekvenci 77.5kHz a udává přesný čas do většiny zemí v Evropě až na vzdálenost 2000km. Relativní odchylka je menší než e-12/den.

Antireflexní vrstvy

Antireflexní vrstvy obecně zmenšují množství světla odrážejícího se od povrchu skla. Zvyšují tak množství světla, které sklem prochází (transmitanci) a tedy zvětšují i skutečnou světelnost optického členu. Jedná se o velmi tenké vrstvy sloučenin kovů, které jsou speciální metodou ve vakuu nanášeny na povrch skla. Každá vrstva má přesně určenou tloušťku a složení a je účinná vždy pouze pro jednu část barevného spektra – tzn. že zvyšuje intenzitu průchodu vždy pouze jedné barvy s několika nejbližšími odstíny. Podle množství nanesených vrstev na optickou plochu lze obecně rozdělit antireflexní vrstvy na :

C (coating) - jedna vrstva nanesená na jednu optickou plochu (rozhraní sklo-vzduch).

FC (fully coating) - C vrstva nanesená na všechny optické plochy soustavy (rozhraní sklo-vzduch).

MC (multi coating) - více vrstev nanesených na jednu optickou plochu (rozhraní sklo-vzduch).

FMC (fully multi coating) - MC vrstvy nanesené na všechny optické plochy soustavy (rozhraní sklo-vzduch).

Složení a přesnost nanášení vrstev může znatelně ovlivnit jejich účinnost a životnost. Každý výrobce používá vlastní antireflexní vrstvy s vlastním specifickým označením např. Vortex-XR-FMC, SWAROBRIGHT... Současné moderní technologie přípravy a nanášení antireflexních vrstev mohou mít zásadní vliv na kvalitu obrazu optických přístrojů.

Fázové vrstvy

V dalekohledech se střechovými hranoly dochází při lomu světla k fázovému posunu. Světlo odražené od "střechové" plochy hranolu je částečně polarizované a může docházet k interferencím. Toto způsobuje ztráty intenzity procházejícího světla (jasu) a informace (rozlišení). Platí to pro oba používané systémy (Abbe-Konig i Schmidt-Pechan), i když u každého jsou fázový posun a interference jiné. Zejména je to vidět u dalekohledů s velkým zvětšením a malou výstupní pupilou. Tento jev lze výrazně potlačit nanesením speciálních vrstev na plochy hranolů. Výsledný kontrast a rozlišení je pak na první pohled lepší a je srovnatelné s porro dalekohledy stejných parametrů.

Hranoly

Binokulární dalekohledy obsahují kromě objektivu a okuláru systém hranolů, které převrací obraz na principu totálního odrazu dopadajícího světla. Obraz se nám tedy jeví stejně orientovaný jako předmět. Běžně se používají dva typy hranolových převracejících soustav :

1. Klasické dalekohledy se "zalomenými" tubusy mají Porro hranoly (italský optik Ignazio Porro je prvně použil v r. 1850).

2. Dalekohledy s přímými tubusy mají střechové hranoly - tzv. "roof". Dalekohledy s porro hranoly jsou mohutnější a větší, zatímco modely se střechovými hranoly jsou kompaktnější, skladnější, lehčí a pohodlnější na držení.

Pokud porovnáme dva dalekohledy stejných parametrů ze stejného optického materiálu a se stejnými úpravami optických částí, pak dalekohled s porro hranoly má obecně větší světelnou účinnost, zorné pole a dává kontrastnější obraz než dalekohled se střechovými hranoly. Nicméně, narůstající poptávka po rozměrově menších a lehčích modelech je tak velká, že se výrobci soustředí na zdokonalení právě "roof" systémů a neustále zlepšují jejich kvalitu pomocí speciálních optických skel, dielektrických, reflexních, antirelexních a fázových vrstev.

Dalekohledy se střechovými hranoly vypadají jednodušeji než s porro hranoly. Nicméně, pokud mají mít vysokou kvalitu obrazu, pak je výroba optiky mnohem náročnější a výsledkem je vyšší cena. Obecně se používají dva typy střechových systémů - Schmidt-Pechan a Abbe-Koenig. Nejčastější Schmidt-Pechan se skládá ze dvou stmelených skleněných hranolů - jedna plocha v systému nemá totální odraz, proto se pokrývá reflexní vrstvou. Systém Abbe-Koenig se skládá ze dvou skleněných hranolů, které jsou opticky stmelené do jednoho kus ve tvaru "V" - všechny plochy mají totální odraz, proto je není potřeba pokovovat reflexní vrstvou. Systém Abbe-Konig má přirozeně lepší přenos světla než Schmidt-Pechan ze stejného materiálu.

Dalekohledy s "porro" hranoly mají velmi výhodný poměr cena/výkon. Za velmi dobrou cenu lze pořídit porro dalekohled vynikající kvality. Hranoly lacinějších porro dalekohledů jsou vyrobeny z optické skla BK-7. Dražší porro dalekohledy obsahují hranoly, které jsou vyrobeny z opticky velmi kvalitního skla – BaK-4, které má menší disperzi než BK-7 a výsledkem je jasnější a ostřejší obraz - MTF je lepší. Proto jsou takové dalekohledy výborné i pro pozorování v šeru.

Mezioční vzdálenost - interpupilární vzdálenost

Jedná se o vzdálenost mezi středy obou očních zorniček. Před pozorováním je důležité nastavit oba tubusy dalekohledu tak středy výstupních pupil okulárů byly přesně v ose se středy očních zorniček. Výsledkem by mělo být zorné pole v jednom kruhu a obraz bez zkreslení.

MTF - Modular Transfer Function

Nejdůležitější parametr, podle kterého lze objektivně hodnotit kvalitu dalekohledu je tzv. MTF – přenosová funkce. Vyjadřuje schopnost dalekohledu barevně věrně, ostře, jasně a s dostatečným kontrastem zobrazit jemné detaily. Kvalitní dalekohled by totiž měl nejen zvětšovat, ale zároveň přesně zobrazit objekt i se všemi detaily. Toto lze subjektivně zhodnotit porovnáním více dalekohledů různé kvality. Objektivní parametr je právě MTF – přenosová funkce, která udává rozdíl kontrastu mezi tmavým a světlým přechodem (v %) za různých světelných podmínek a při určité rozlišovací schopnosti.

Houbovité pokrytí optiky

V některých dalekohledech se občas objeví vláknité útvary na optice. Zejména na hranolech. Jedná se o houby, plísně, které zde rostou ve vlhkém a teplém prostředí. Zejména je to u dalekohledů neutěsněných. Jde o normální projev živé přírody – obvzláště, pokud se do nepostřehnutelných štěrbin dalekohledu zanesou spory těchto hub. Výsledkem je ztráta světelnosti a mlhavý obraz s následným poškozením optiky. Je důležité skladovat dalekohledy na suchých a pokud možno chladných místech. Nikdy je nenechávejte na přímém slunci v autě. Vyčištění od houbových vláken nechte na odborném servisu.

Dalekohledy plněné inertním plynem

Při náhlých změnách teploty může docházet ke kondenzaci a zamlžení nebo orosení vnitřních částí dalekohledu, včetně optických ploch. Následkem může být vznik těžko odstranitelných stop na optických plohách, které se mohou projevit na kvalitě obrazu a koroze vnitřních mechanických částí dalekohledu. Proti kondenzaci se dutiny přístrojů plní inertním plynem (dusíkem nebo argonem), který navíc ochrání optiku před nežádoucími efekty plísní a hub a výrazně prodlouží životnost dalekohledu. Plnění plynem má smysl pouze u pečlivě těsněných dalekohledů, z nichž plyn neuniká při změnách atmosférického tlaku a teploty.

Nejkratší ostřící vzdálenost

Nejkratší vzdálenost, na kterou lze zasostřit. Dalekohledy s krátkou ostřící vzdáleností umožní pozorovat detaily i blízkých objektů – mravenci v mraveništi, motýli na květech ...

10x50 WP - o čem vypovídá název

První číslo v názvu dalekohledu značí zvětšení, druhé číslo je průměr objektivu v milimetrech. Další označení vypovídají o vlastnostech dalekohledu např. v tomto případě WP značí vodotěsnost.

Objektiv

Objektiv je obecně u optických přístrojů první optická soustava vytvářející obraz pozorovaného objektu. Na objektivu je velmi závislá kvalita obrazu vytvořeného přístrojem. Složení a konstrukce objektivu závisí na účelu, pro který je používán. Rozdílné jsou objektivy pro mikroskopy, binokulární dalekohledy a hvězdářské dalekohledy. Vždy je hlavním požadavkem kvalita zobrazení a schopnost přenést co největší množství světla (popř. elektromagnetického záření v požadovaném spektrálním pásmu) z pozorovaného objektu. Z těchto důvodů existuje velmi mnoho druhů objektivů v různých kvalitách.

Okulár

Okulár je poslední optický člen pozorovacího přístroje (dalekohledu, mikroskopu), který se skládá z jedné nebo více čoček a promítá obraz vytvořený objektivem do oka pozorovatele nebo na snímací zařízení (kameru, fotoaparát). Stejně jako u objektivů je kvalita obrazu vytvořeného přístrojem velmi závislá na kvalitě a typu okuláru. Okuláry jsou speciálně vyráběné pro hvězdářské dalekohledy, mikroskopy, monokulární a binokulární dalekohledy. Jsou charakterizované ohniskovou délkou, zvětšením (u mikroskopů), zorným polem a také průměrem tubusu. Název ve většině případů vypovídá o složení a konstrukci optické soustavy okuláru. Typy okulárů se liší počtem a uspořádáním optických členů a clon. Známé jsou např. okuláry Plossl, Herschel, Huygens, Ramsden, Kellner aj. ...Okuláry mají jedno pevné zvětšení (příp. ohniskovou délku) nebo měnitelné zvětšení (příp. ohniskovou délku) - tzv. ZOOM.

Očnice

Očnice je plastový nebo gumový lem na konci okuláru (směrem k oku), který chrání proti nežádoucímu bočnímu osvícení a zároveň vymezuje optimální vzdálenost oka od poslední čočky okuláru, kdy je jasně vidět celé zorné pole - tzv. oční reliéf. U běžných okulárů je tato vzdálenost cca 8-10mm. Okuláry s velkým očním reliéfem mají tuto vzdálenost cca 15-20mm a jsou vhodné i pro pozorování v brýlích. U těchto okulárů jsou očnice buď vysunovací nebo ohrnovací, aby se pozorovatel s brýlemi dostal okem co nejblíže k okuláru. Očnice bývají plastové nebo mají pogumovaný povrch. Tvar by měl být ergonomicky optimalizovaný tak, aby po přiložení dalekohledu na oční jamku byly soosené optické osy okuláru a oka pozorování bylo pohodlné.

Ostření

Ostření je jemný a citlivý mechanismus, který umožňuje pohybovat částí přístroje tak, aby vznikl ostrý obraz. U většiny přístrojů pohybuje ostřící mechanismus okulárovou částí, u některých mikroskopů pohybuje stolkem s preparátem a u některých dalekohledů dokonce objektivovou částí. Binokulární dalekohledy mají ostření vnější (obr.1, časté u typů s porro hranoly), kdy se pohybují "raménka", která vysunují nebo zasunují okuláry nebo ostření vnitřní (obr.2, většinou u dalekohledů se střechovými hranoly), kdy se pohybuje optický člen uvnitř tubusu dalekohledu. Ostřící mechanismy bývají různě přesné a citlivé. Přesné ostření obsahuje velmi jemný a citlivý převodový systém, jehož kvalita se také odráží v ceně dalekohledu. Některé přístroje mají tzv. duální (dvoustupňové) ostření (obr.3), které v prvním stupni umožňuje rychle zaostřit a pak ve druhém stupni velmi jemně a přesně doostřit. Zajímavým parametrem je nejkratší zostřitelná vzdálenost - u některých dalekohledů je možné zaostřit již na vzdálenost 1.5m a pozorovat tak i velmi blízké objekty.