Quando guardi i binocoli in vendita, noterai che ce ne sono due tipi: quelli tradizionali, grossi e quelli sottili ed eleganti.
Quelli grandi e convenzionali che potresti vedere nei cartoni animati si chiamano binocoli con prisma di Porro. Gli altri tipi sottili si chiamano binocoli Roof Prism o binocoli Dach Prism in tedesco.
Come suggerisce il nome, i binocoli con prismi a tetto sono caratterizzati da una parte a forma di tetto. Sorprendentemente, il design del prisma a tetto esisteva già alla fine del XIX secolo, solo pochi decenni dopo l'invenzione del binocolo con prisma di Porro.
Recentemente, i binocoli Roof Prism sono diventati più popolari dei Prismi di Porro grazie al loro design elegante. In questo post spiegherò con delle foto come funziona il binocolo Roof Prism.
Cosa c'è dentro il binocolo Roof Prism?
Esistono alcuni tipi di design del prisma a tetto, come Abbe-Koenig e Schmidt-Pechan. Ogni modello ha i suoi vantaggi, ma il design del prisma Shmidt-Pechan è più comunemente usato nei binocoli.
Ecco il percorso ottico del binocolo Roof Prism (design Schmidt-Pechan). Si noti che le riflessioni qui sono piuttosto complesse.
Un prisma è installato oltre la lente dell'obiettivo.
In questo diagramma (sotto), apparentemente ci sono tre riflessioni nel prisma di Shmidt, ma in realtà si verificano quattro riflessioni.
Il prisma di Shmidt ha un tetto dove l'immagine viene ruotata di 180 gradi e contemporaneamente capovolta orizzontalmente. Ciò consente ai produttori di rendere i binocoli più compatti.
Questi prismi svolgono un ruolo importante ruotando l'immagine di 180 gradi per ottenere un'immagine verticale.
Poiché la luce arriva direttamente alla linea del tetto e non può essere riflessa, più stretta è la linea del tetto, meglio è. Inoltre, i produttori devono levigare perfettamente la bava, il che richiede estrema precisione.
Ecco alcune immagini per aiutarti a capire la difficoltà nel realizzare i prismi a tetto.
Questa foto è stata scattata di fronte a uno specchio. L'immagine viene capovolta orizzontalmente.
L'immagine successiva è di fronte a due specchi, combinati come un prisma a tetto. L'immagine viene ruotata di 180 gradi e capovolta orizzontalmente due volte (ritorna alla normalità).
Se l'angolo di questi specchi è inferiore a 90 gradi, il centro dell'immagine viene perso.
Al contrario, se l'angolo è superiore a 90 gradi, l'immagine viene separata.
Come puoi vedere, l'angolo della parte del tetto deve essere esattamente 90 gradi. L'angolo deve essere preciso entro 0,0089 gradi, il che comporta un aumento dei costi di produzione.
Mentre il design del prisma a tetto è molto utile per mantenere dritto il percorso della luce e rendere l'immagine dritta verso l'alto, la produzione di prismi a tetto richiede tecniche di produzione più specializzate a un costo più elevato.
Cos'è meglio, Prisma a Tetto o Prisma di Porro?
Nei prismi di Porro, la luce viene riflessa mediante la "riflessione totale", il che significa nessuna perdita di trasmissione della luce. Tuttavia, nei binocoli con prisma a tetto, la riflessione totale non può verificarsi nella seconda riflessione del prisma di Shmidt, poiché l'angolo della luce è inferiore all'angolo di incidenza.
Pertanto la parte del tetto deve essere rivestita come uno specchio, il che porta ad una perdita di trasmissione della luce. Questo è uno dei principali svantaggi dei prismi a tetto.
Per molti buoni binocoli, vengono applicati rivestimenti a specchio argentati per un'elevata riflettività, sebbene il costo sia elevato in caso di perdita di luce. Oggigiorno alcuni produttori di ottica utilizzano rivestimenti di prismi dielettrici, che consentono una riflettività sorprendentemente elevata superiore al 99%.
Il secondo problema principale con il design del Roof Prism è lo sfasamento che si verifica dopo molteplici riflessioni interne. Lo sfasamento provoca meno contrasto e una risoluzione più bassa.
Guardando un lampione attraverso un vecchio binocolo con prismi a tetto (sotto), vedrai fastidiosi fantasmi.
Per evitare ciò e aumentare il contrasto, alcuni binocoli di buona fattura utilizzano rivestimenti a correzione di fase, che non consentono il verificarsi di interferenze. Questo sfasamento non avviene con i Prismi di Porro.
Per i motivi sopra menzionati, un buon binocolo con prisma a tetto può essere molto costoso. Il vantaggio principale dei binocoli Roof Prism è il loro corpo sottile e compatto.
Tuttavia, con il notevole miglioramento delle tecniche di produzione, i binocoli Roof Prism stanno diventando meno costosi. Con i binocoli più grandi, i prismi di Porro sono più pesanti dei binocoli con prismi a tetto.
Secondo me, man mano che l'apertura aumenta, i binocoli Roof Prism hanno un vantaggio perché sono relativamente leggeri. Quando alzo lo sguardo al cielo notturno con la mia coppia di prismi di Porro 7×50 (oltre 1 chilogrammo), le mie braccia si affaticano abbastanza rapidamente.
A sinistra: prisma a tetto 8×42 (lo Schmidt Pechan), al centro: prisma a tetto 7×42 (l'Abbe-Koenig), a destra: Porro regolare 8,5×44.
Al contrario, con i binocoli compatti, i design dei prismi Mini Porro hanno un vantaggio rispetto ai prismi a tetto sotto molti aspetti. I binocoli Mini Porro sono già compatti e leggeri e sono molto meno costosi del design Roof Prism.
Riepilogo
Esistono due tipi di binocoli: binocolo con prisma di Porro e binocolo con prisma a tetto. Il binocolo Roof Prism è anche chiamato Dach Prism in tedesco. Con i prismi a tetto, il percorso ottico diventa rettilineo, il che rende il corpo snello e compatto.
Tuttavia, i prismi a tetto sono più costosi dei prismi di Porro non a causa delle loro grandi prestazioni ma a causa delle difficoltà nella produzione di precisione.
Mentre i prismi di Porro consentono a tutta la luce di essere riflessa attraverso la "riflessione totale", il design del prisma di Schmidt ha un punto di riflessione, nella parte del tetto, che provoca una minore trasmissione della luce.
Inoltre, i riflessi interni possono causare interferenze che possono avere un effetto negativo sull'immagine.
Se non sei sicuro di quale acquistare, Prisma di Porro o Prisma a tetto, potrebbe dipendere dall'apertura. Per i binocoli di grandi dimensioni, la leggerezza del design del prisma a tetto rappresenta un grande vantaggio. Tuttavia, i binocoli compatti sono già abbastanza leggeri, quindi non necessitano di costosi prismi a tetto.
Entrambi i design dei prismi Porro e Roof presentano vantaggi e svantaggi. È importante conoscere le differenze prima di acquistare il binocolo.