【知识普及】双筒望远镜的基础知识

放大倍率
每一架双筒望远镜都有标有两个数字，第一个数字是指放大倍率。它告诉我们通过望远镜观测时，被观测物能被拉近多少，例如使用8倍放大倍率的望远镜，可以让一只距离100米的鸟，看上去只有12.5米。
物镜直径
双筒望远镜第二个特性数字指的是物镜直径（双筒望远镜入射通光孔径），是毫米做单位。一架设计标准为10X50的双筒望远镜的物镜直径为50毫米。物镜直径越大，双筒望远镜采集光线的能力越强。如果在弱光条件下观测，那么理想的选择是物镜直径为42或者50毫米的望远镜，物镜直径为20或者32毫米的双筒望远镜比较合适在日光条件下观测。
出瞳直径
计算: 物镜口径(mm) / 倍率
当你距离双筒望远镜目镜30厘米左右观察目镜时，可以看到两个形如瞳孔的亮点，它的直径就是出瞳直径，出瞳直径等于以毫米为单位的物镜直径除以放大倍率。出射光瞳首先告诉我们望远镜的质素.质素上乘者出射光瞳为一个完美清晰的圆形光点,位处中央, 周围呈黑色. 对普罗棱镜机型而言光点内有棱镜影子代表棱镜是次级玻璃(BK7).周围漏光则代表钟镜身防反光不佳.出射光瞳偏向一方或成榄核型则代表内部光轴变歪.出射光瞳越大,代表影像较光及较清晰锐利 (倍率低) 而且眼球较易看到影像,适合海事、环境不断晃动场合下使用.出射光瞳太细会使影像难于对准观测.但过了7mm
即超越人眼瞳孔极限大少,一部份光线便散失掉,造成浪费. 而且人越老瞳孔越细,如50岁的人瞳孔夜间中扩到最大亦只有 5mm! 故此 7mm机型如 7x50, 8x56,10x70 开始乏人问津.出射光瞳 5mm 机型如10x50, 8x40 反而最为适中.在日间我们眼睛瞳孔直径约2-3mm,故此出射光瞳少于3mm的如 Leica 8x20 BC 于日间观景没有问题,但夜间使用就不适合.
人眼的瞳孔可以随光线的强弱而变化，光线明亮则瞳孔缩小，光线微弱则瞳孔增大。观测舒适的通常规则是：双筒望远镜的出瞳直径应当至少和人眼的瞳孔直径一样大。当然，出射和入射通光孔径并不是评估影像亮度的唯一决定性指标，其他因素也同样重要，如对比度，分辨率和透光率。
弱光系数是一个经过计算得出的数字，用以描述双筒望远镜在弱光条件下的理论性能。计算公式为物镜直径和放大倍率乘积的平方根。弱光系数是个纯粹的数学值，没有对望远镜的任何光学质量进行描述。诸如对比度、色彩还原和分辨率等。
视场
这个数值指的是距离1000米时所看到的范围。通常，放大倍率越大，视场范围越小。具有较大视场范围的双筒望远镜能够覆盖较大的区域，使观测者可以方便的追踪移动目标，诸如一大群鸟。
视场即是我们观景的范围.视场越大,观测范围越大.视场表示方法有数种:
1. 度数: True field of view = 7* 表示视场(整个直径)可见7度视野.天空由东到西180度,月球视直径半度,亦即表示视场直径内可容纳14个月球连成一线.
2. 以呎表示: True field of view = 373ft/1000yards. 即观看1000码外景物时可见视野范围为373呎.以简单三角学计算,把373呎除52.5 即可计出度数.
3. 表面视场: Apparent field of view. 视场大少取决于目镜设计方式.同样目镜下,倍数越高,实际视野一定变窄!比较不同目镜一定要用数面视场,计算方法很简单: 数面视场= 实际视场 x 倍率. 如一枝 10x50 7* 目镜数面视场即70度.数面视场60度以上机型称为广角镜,视野宽阔,但边缘通常较多像差,影像较松散.使用优质机型如从大窗口观景一样,非常过瘾.即使边缘有点像差也是值得.50-60度是标准机型,在视野和外围成像取得平衡.50度以下像由饮管中看风景,视野太窄,感觉不好.

6.视距(Eye relief)

视距指在能够清晰看到整个视场下,眼睛和目镜之间最短距离.视距长度以mm表示,取决于目镜设计.视距太短时,若眼睛不是贴近目镜玻璃便导致视野边缘失光,不合戴眼镜认识使用.?视距太长,影像容易有黑影出现,但只要将眼杯拉长问题即可解决?.戴眼镜人士请选视距14mm以上之型号.又要视野大,又要视距长,目镜需要复杂多镜片设计,目镜部份变得巨大,亦导致双筒镜价格水涨船高,非常难求.

7.对比度和分辨率

对比度是指影像明暗区域之间亮度的差别。亮度差别越大，对比度越大。一个对比度丰富的影像能够让人们主观地感到更加锐利明亮。分辨率是光学系统描述被摄物体细微结构的能力。分辨率越高，能够分辨影像细节的能力越强，即使是在困难的光学条件下也是如此。最佳摄像（右图），对比度和分辨率都比较高；如果对比度太低影像就显得十分平板（左图）；如果分辨率太低，影像就不锐利，无法分辨物体的细节（中图）。

8.反射和耀斑

当从镜片表面、镜片组或镜架反射出的光线到达它们不希望到达的某一影像位置时，便产生了耀斑。不期而遇的反光和耀斑，能够明显的降低影像的品质。特别是光线直接射入目镜时，会大大地损害视觉的感受。为了防止杂光导致的反光和耀斑，通过采用特殊的镜片镀膜技术（特殊的减少反光层的真空镀膜），采用机械部件内部涂有特殊的不反光材料，可以有效的减轻反光和杂光的影响。

9.景深

景深是聚焦点前后清楚的范围。调好焦距后，无须重新聚焦，该范围内的物体仍能保持影像的清晰度。景深取决于双筒望远镜和单筒望远镜的倍率。放大倍率越低，景深越大。因此，如果你希望观测几个在不同距离上的目标，同时又要保持相同的清晰度，那么就应当选择7倍或8倍的双筒望远镜。在昏暗或微光条件下观测，7倍或8倍的双筒望远镜同样十分有利，因为你不需要为了保持锐度而重新聚焦。放大倍率越高，景深越小。较大的放大倍率对于观测微小细节或较小的主体十分有利。如下图

10.像差（色差(Chromatic aberration)）

光线穿过玻璃时产生折射现象, 不同频率光线折射角度有别, 形成在高反差影像旁出现蓝/黄边. 色差问题在高倍率时尤其严重. 所幸双筒镜倍数较低, 色差问题不大. 改善方法是使用昂贵光学玻璃如 ED (Extra Low Dispersion, Nikon 于1972年推出), Fluorite 萤石镜 (Canon 于1969年大规模生产) 籍其高折射率抑压不同光线之折射角度,从而降低色差.但一些数千元的双筒镜都只使用普通玻璃而产生极佳成像.色差绝对是一个重要格镜指标.

11.球差(Spherical aberration)

普通球面玻璃其性质使边缘光线不能聚焦在同一焦点上,越近边缘光线焦点越短.导致边缘松散.而且中央解像度及亮度也有所影响.所以光束穿过镜头时，越是靠近镜头边缘，越是偏离实际的影像像点，物镜直径越大，这种情况越严重，这种现象被称为光圈误差，或球差。球差会导致影像锐度和对比度的严重下降。在极端的情况下，耀斑会十分明显，围绕着点状光源周围会形成弥散光晕。

解决方法是镜内装设特殊研磨的非球面镜 (多个曲面),改善边缘变形情度.广角机型边缘有些松散不是问题,但要尽量避免.