Sokoli wzrok - o lornetkach

Sokoli wzrok

„Prawdziwy” turysta nosi na szyi dużą lornetkę 20x80 ważącą co najmniej 3 kilogramy. Mniejsza się „nie liczy”. To oczywiście przejaskrawiony obraz - małą, składaną lornetkę można nosić w góry i nawet czasem się przydaje. 

Za jej pomocą można wypatrzyć nieznany szałas lub ciekawą drogę. Lornetka lornetce nierówna i czasem trudno zdecydować się na konkretny model.

Jak działa lornetka?

Postaram się bardzo krótko przypomnieć jak działa lornetka. Układ optyczny lornetki składa się z obiektywu, pryzmatów i okularu zamontowanych w stabilnej obudowie. Najważniejszy jest obiektyw, który służy do zebrania jak największej ilości światła. 

Mała lornetka z pryzmatami w systemie dachowym.

Daje rzeczywisty, odwrócony i zmniejszony obraz odległych przedmiotów. Układ pryzmatów odwraca rzeczywisty obraz tak, abyśmy w lornetce obserwowali obraz prosty. Powiększenie obrazu i skierowanie go do naszego oka to zadanie okularu. Najważniejszym elementem jest w takim układzie optycznym obiektyw. Od niego w głównej mierze zależy jakość oglądanego obrazu. Praktyczna zasada jest taka, że średnica wejściowa obiektywu wyrażona w milimetrach wyznacza maksymalne możliwe powiększenie przy akceptowalnej jakości obrazu. Czyli, po obiektywie o średnicy 50 mm nie spodziewajmy się dobrych obrazów przy powiększeniach rzędu 50.

Obalamy mity

Podstawowe parametry lornetki to powiększenie i średnica wejściowa obiektywu, od której zależy jasność obrazu. Każdy pragnąłby posiadać lornetkę o dużym powiększeniu i jasności. Na dodatek, do zastosowań górskich powinna być mała i lekka. Nic bardziej błędnego, oczywiście poza dwoma ostatnimi cechami.

Powiększenie to parametr lornetki będący najczęściej tematem przechwałek: „Moja lornetka ma powiększenie 20 razy!”. Na takie stwierdzenie jest jedna odpowiedź: „A statyw masz?”. Powszechnie przyjmuje się, że maksymalne powiększenie lornetki, którą jesteśmy w stanie stabilnie utrzymać w rękach wynosi 12 razy. Lornetki o powiększeniach powyżej 15 razy powinny być mocowane na statywie lub przynajmniej używane ‘z podparciem’. W warunkach turystyki górskiej wielkość powiększenia lornetki, którą możemy jeszcze używać ‘z ręki’ jest ograniczona do 10 razy. Wynika to z faktu, że w górach nasze ręce są zmęczone wspinaczką lub używaniem kijów teleskopowych, ucisk szelek plecaka na ramiona również pogarsza stabilność naszych rąk. Silne wiatry wiejące w górach też nie ułatwiają obserwacji za pomocą lornetki.

Osobny problemem lornetek o dużym powiększeniu jest małe pole widzenia, co utrudnia skierowanie lornetki w zamierzonym kierunku.

W mojej opinii lornetka górska powinna mieć powiększenie z przedziału 8 – 12 razy.

Obiektyw i jego jasność mają podstawowy wpływ na jakość oglądanego obrazu. Ale nie demonizujmy tego parametru. Lornetkę w górach będziemy używać przede wszystkim w dzień, w warunkach dobrej widoczności, więc jasność obiektywu, jego średnica wejściowa nie ma aż tak wielkiego znaczenia. Wystarczająca dla takich warunków średnica obiektywu mieści się w przedziale 30 – 50 mm. Wraz ze wzrostem średnicy obiektywu rośnie waga lornetki i jej cena. Oczywiście, do nocnego podglądania zwierząt potrzebna nam będzie lornetka o średnicy obiektywu od 50 do 100 mm.

Źrenica wyjściowa to średnica snopa światła opuszczającego okular i trafiającego do naszego oka. Tego parametru nie podają na ogół producenci, można go zmierzyć, ale jeszcze łatwiej wyliczyć. 

Wystarczy średnice obiektywu podzielić przez powiększenie. I tak dla lornetki o parametrach 7 x 50 wielkość źrenicy wyjściowej wynosi 7 mm. Aby wyjaśnić, dlaczego ten parametr jest ważny przy wyborze lornetki, musimy zastanowić się nad wielkością źrenicy oka ludzkiego w różnych warunkach oświetleniowych. Zaadoptowana do ciemności (po około 20-30 minutach w ciemności) źrenica oka ludzkiego ma średnicę około 7 mm. Podczas słonecznego dnia średnica źrenicy jest znacznie mniejsza, w przybliżeniu około 3 mm. Jeśli źrenica wyjściowa lornetki, czyli średnica snopa światła padającego na nasze oko będzie większa od wielkości naszej źrenicy, to część światła zbieranego przez obiektyw będzie tracona. Czyli nie wykorzystujemy w pełni jasności obiektywu. Weźmy dla przykładu dwie lornetki o parametrach 10 x 30 i 10 x 60 oraz źrenicach wyjściowych odpowiednio 3 mm i 6 mm. Oczywiście druga z nich jest znacznie cięższa i droższa od pierwszej. W jasny dzień obie lornetki dadzą tak samo jasny obraz, ponieważ nasza źrenica będzie miała średnicę około 3 mm, natomiast dopiero nocą zauważymy zalety drugiej lornetki, gdy źrenica otworzy się do rozmiaru około 7 mm. To już kwestia indywidualnego wyboru, czy chcemy więcej zapłacić i nosić cięższą lornetkę, aby czasem użyć jej nocą.

Pryzmaty w lornetce służą do obracania obrazu tak, żebyśmy widzieli zgodny z rzeczywistością obraz prosty. Stosowane są dwa systemy pryzmatów: prosty i popularny układ Porro oraz bardziej skomplikowany system dachowy (ang. roof). W układzie Porro pryzmaty są przesunięte względem siebie i w związku z tym oś optyczna obiektywu jest przesunięta w stosunku do osi okularu. 

Lornetka z pryzmatami Porro.

W systemie dachowym obiektyw, pryzmaty i okular są ustawione w jednej osi. Pozwala to uzyskać bardziej zwartą, o mniejszych wymiarach, konstrukcję lornetki. Ta cecha może być bardzo ważna podczas dłuższych wędrówek górskich, gdy w plecaku zawsze brakuje miejsca. Za kompaktową konstrukcję lornetki trzeba jednak zapłacić bardziej skomplikowanym układem optycznym w systemie dachowym w porównaniu do Porro. W układzie dachowym pryzmatów wiązka światła jest rozdzielana na dwie części a następnie łączona z powrotem. Musi to być zrobione bardzo precyzyjnie, aby uniknąć przesunięć fazowych odbijających się negatywnie na kontraście uzyskiwanych obrazów.

Lornetka w systemie Porro pozwalająca uzyskać porównywalny obraz do lornetki z dachowym układem pryzmatów będzie kilka (3-4) razy tańsza. Postęp technologiczny spowodował, że małe, lekkie lornetki kompaktowe są obecnie bardzo popularne i dosyć tanie.

Jeśli jakość obrazu, mogąca mieć kluczowe znaczenie przy obserwacjach astronomicznych, nie jest dla nas, turystów, bardzo ważna, to wybierzmy lornetkę kompaktową a zaoszczędzimy na miejscu i ciężarze w plecaku. Małą lornetkę można nosić w futerale przypiętym do pasa biodrowego plecaka, co pozwala mieć ją zawsze pod ręką.

Jeśli producent lornetki podaje typ szkła, z jakiego wykonano pryzmaty, to warto wybrać szkło typu BaK-4, które jest lepsze niż Bk-7.

Warstwy antyrefleksyjne nakładane na elementy optyczne lornetki podwyższają transmisję światła na granicy ośrodków. Dla przypomnienia, w przypadku przejścia światła przez granicę powietrze-szkło 95% przechodzi a 5% zostaje odbite. Niby niewiele, ale jeśli uwzględnimy, że w standardowej lornetce mamy do czynienia typowo z około 11 granicami ośrodków, to straty światła przez odbicie stają się znaczące. Łatwo można policzyć, że w lornetce bez powłok antyrefleksyjnych do naszego oka dotrze mniej niż 60% światła wpadającego do obiektywu. Pokrycie elementu optycznego jednowarstwowo tania powłoką fluorku magnezu MgF₂ zmniejsza odbicie światła do wartości 1.5%.

Producenci lornetek stosują następujące oznaczenia zastosowanych powłok antyrefleksyjnych:

1.     „Uncoated” – bez powłok antyrefleksyjnych. Straty światła ponad 40%.

2.     „Coated” – pojedyncza lub podwójna warstwa antyrefleksyjna z taniego fluorku magnezu. Typowo, tylko 3-4 powierzchnie elementów optycznych są pokryte. Patrząc na obiektyw widzimy fioletowe zabarwienie. Straty światła około 34%.

3.     „Fully Coated” – wszystkie elementy optyczne pokryte warstwami antyrefleksyjnymi (pojedynczymi lub podwójnymi). Straty światła około 15%.

4.     „Multi Coated” – („MC”) powłoki wielowarstwowe nałożone na kilka (3-5) powierzchni elementów optycznych lornetki. Powłoki „MC” na jednej powierzchni zmniejszają straty na odbicie do około 0.6% a najlepsze nawet do 0.25%. Straty światła w całej lornetce około 12-15%.

5.     „Fully Multicoated” – wszystkie elementy optyczne pokryte powłokami wielowarstwowymi. Straty światła około 7%, w modelach renomowanych firma nawet mniej niż 5%.

6.     „Ruby Coated” – powłoki rubinowe z mocnym pomarańczowym lub różowym zabarwieniem. Działają jak filtr wycinając podczerwień i fragment widzialnej czerwieni. Mocno fałszują kolory i powodują duże straty światła. Wymyślone do zastosowań wojskowych pozwalają podobno uchronić wzrok przed oślepieniem promieniem lasera. Dla turysty górskiego raczej nieprzydatne, może dla myśliwych, pozwalają lepiej dostrzec zwierzynę nocą w lesie. Lornetki z tymi powłokami wyglądają bardzo ‘profi’, ale......

Dla turysty, jeśli lornetką posługujemy się w dzień, w zupełności wystarczą lornetki „Fully Coated” lub nawet „Coated”. 

Ruby Coated.

Należy wystrzegać się lornetek „Ruby Coated”.

Fałszywe kolory Rubby Coated.

Fałszywe kolory Rubby Coated.

Hajda na zakupy

Już chyba wiemy, jaką lornetkę potrzebujemy. Najwyższy czas wybrać się na zakupy. Jeśli zdecydujemy się na zakup firmowej lornetki to możemy opierać się na parametrach podawanych przez producenta. Natomiast kupując tani sprzęt wytwórców azjatyckich możemy się niemile zdziwić, jeśli zawierzymy napisom na lornetce. Ale stosunkowo prostymi metodami możemy szybko ocenić parametry lornetki. Warto wziąć ze sobą linijkę lub lepiej suwmiarkę.

Na początku uważnie oceniamy wykonanie obudowy lornetki zwracając uwagę na solidność wykonania. Powleczona gumą obudowa lepiej leży w rękach i łatwiej ją trzymać w rękawiczka. Sprawdzamy, czy potrafimy dopasować lornetkę do rozstawu naszych źrenic. Większość lornetek pokrywa rozstaw źrenic do 72 mm, ale bywają osoby, dla których to nie wystarcza. Mierzymy średnicę wejściową obiektywu i sprawdzamy, czy zgadza się z danymi producenta. Jeśli skierujemy lornetkę na jasne niebo lub dobrze oświetloną ścianę to zbliżając linijkę do okularu możemy zmierzyć szerokość plamki światła wychodzącą z lornetki. Dzieląc średnicę obiektywu przez średnicę źrenicy wyjściowej wyliczymy powiększenie lornetki. Plamka powinna być idealnie okrągła bez zmiany jasności na brzegach, co świadczy o braku winietowania. Warto zajrzeć do tubusów lornetki przez obiektyw i sprawdzić, czy wnętrze jest dobrze poczernione, czy nie widać jakiś błyszczących elementów, czy soczewki są czyste, bez kurzu lub śladów kleju, czy zewnętrzne soczewki nie są porysowane. Sprawdźmy też powłoki antyrefleksyjne. Jeśli spojrzymy do środka obiektywu mając nad sobą słońce lub lampę, to powinniśmy zobaczyć trzy odbicia źródła światła, dwa od obu powierzchni obiektywu, trzecie od pryzmatu. Jeśli wszystkie odbicia mają kolorowe zabarwienie, to znaczy, że wszystkie powierzchnie optyczne są pokryte powłokami antyrefleksyjnymi. Fioletowe zabarwienie odbić świadczy o tanich powłokach z fluorku magnezu. Powłoki wielowarstwowe dają odbicia w kolorze ciemnoniebieskim lub zielonkawym. W podobny sposób sprawdzamy powłoki od strony okularu.

Następne testy musimy wykonać już na świeżym powietrzu. Spoglądamy przez lornetkę na słup lub krawędź budynku ustawiając ostrość w środku pola widzenia. Następnie tak przesuwamy lornetkę, aby przedmiot znalazł się na skraju pola widzenia. Zauważymy, że prosta krawędź przedmiotu ulegnie zakrzywieniu, im mniejszy jest ten efekt, tym mniejsza jest dystorsja pola widzenia badanej lornetki. Obserwowany obraz powinien być ostry w jak największym obszarze pola widzenia, pewna nieostrość na brzegach jest dopuszczalna. Patrząc przez lornetkę na ciemną krawędź dachu na tle jasnego nieba możemy ocenić tak zwaną aberrację chromatyczną. Przy krawędzi może pojawić się kolorowa obwódka, oczywiście im mniejsza, tym lepiej.

Kolejne testy dobrze jest przeprowadzić nocą oglądając przez lornetkę świecącą daleko latarnię. Ustawiamy ostrość na światło latarni i oddalamy oczy od okularów lornetki na odległość nawet kilkunastu centymetrów. Jeśli obraz lampy nie rozdwoi się, to znaczy, że oba tubusy lornetki są właściwie skolimowane. Patrząc na lampę ruszmy pokrętłem ostrości w obie strony. W przypadku dużego astygmatyzmu optyki lornetki obraz lampy będzie owalny przy nieostrym ustawieniu.

Dodatkowym atutem konkretnego modelu lornetki mogą być akcesoria dołączone do niej. Futerał z możliwością przypięcia do paska, gumowe zaślepki, pasek na szyję przydają się podczas używania lornetki. Gniazdo na śrubę statywu lub specjalny uchwyt statywowy przyda się przy oglądaniu odległych obiektów zwłaszcza, jeśli lornetka ma duże powiększenie, ale proste i tanie modele rzadko oferują taką możliwość. Droższe typy lornetek, określane czasem jako „fog proof”, bywają wypełnione wewnątrz azotem, co minimalizuje efekt roszenia obiektywów.

Co wybrać?

Wiele różnych typów lornetek znajdziemy w sklepach, na bazarach (tanie lornetki ze wschodu) i w sklepach internetowych. Z doświadczeń moich i wielu kolegów doradzam kupno prostej lornetki kompaktowej z pryzmatami w układzie dachowym. Powiększenie 8-10 razy, średnica obiektywu 20-30 mm. Taką lornetkę kupimy w cenie poniżej 100 zł, czasem nawet już za około 30 zł. Tego typu lornetka jest mała, lekka, waży około 200 gramów, i tania. Można ją schować do kieszeni lub przypiąć futerał do pasa biodrowego plecaka. Gwarantuje to, że będziemy jej używali znacznie częściej do podziwiania górskich krajobrazów niż dużej lornetki schowanej w plecaku. A na dłuższe wyprawy na pewno nie zabierzemy lornetki o wadze 1.5 kg.

Sam używam lornetki firmy Carena o parametrach 10 x 25 i wadze około 180 gramów. Kosztowała około 80 zł.

Wielu producentów wyposaża swoje lornetki na przykład we wbudowany kompas. To według mnie, podobnie jak krzyż celowniczy, zbędny gadżet. Lornetki wysokiej klasy mają czasem układ stabilizacji obrazu, ale to już raczej najwyższa półka i sprzęt dla specjalistów.

Pięknych widoków na szczytach i krystalicznie przejrzystego powietrza.