При выборе оптического прицела для огнестрельного оружия следует учитывать такое понятие, как фокальная плоскость. К сожалению, рядовые потребители не всегда знают, что это значит и какую роль играет при выборе оптики.
В сегодняшней статье мы попытаемся объяснить концепцию фокальной плоскости простым и понятным языком, а также предоставим описание связанных терминов, которые могут сыграть решающую роль при выборе прицела.
Что означает понятие фокальная плоскость
Во-первых, давайте выясним, что означает понятие фокальной плоскости. Следовательно, в оптике это плоскость, перпендикулярная оптической оси. Кроме того, он может проходить через переднюю или заднюю фокусировку. Такой самолет будет называться соответственно передним или задним.
Если представить себе идеальную оптическую систему, то в ней фокальная плоскость пространства изображений неотделима от бесконечно длинного пространства предметов. Проще говоря, это набор фокусов всех косых лучей, параллельных друг другу (рисунок 1).
Рисунок 1. Схема первой и второй фокальных плоскостей
В действительности поверхности с такими характеристиками не являются плоскими, так как поверхность изображения не совпадает с плоскостью. Это понятие называется кривизной поля изображения.
Что такое фокус и фокусное расстояние
С фокальной плоскостью окуляра или любой другой оптики неразрывно связаны многие другие понятия, в частности: фокус и фокусное расстояние.
ни в коем случае не путать эти понятия. Хотя они относятся к одной области, между ними есть явные различия.
Следовательно, фокус — это определенная точка на оси оптического устройства, на линзе которой строится изображение точки. Он, в свою очередь, бесконечно лежит на оптической оси (рис. 2).
Рис. 2. Фокус и фокусное расстояние также используются при выборе оптического видоискателя
Фокусное расстояние — это расстояние между точкой фокусировки и задней главной плоскостью линзы оптического инструмента. В этом случае толщина линзы играет важную роль в вычислении этого расстояния. Но, если это можно игнорировать, измерение выполняется от центра линзы до точки фокусировки. Эти две концепции также необходимо изучить, прежде чем выбирать осциллограф или другое оптическое оборудование.
Определение фокальной плоскости
С точки зрения оптического видоискателя, фокальная плоскость играет важную роль, поскольку сетка может быть построена как в первой, так и во второй фокальной плоскости.
Чем отличаются эти концепции? Сразу следует пояснить, что построение обзора в первой или второй точке фокусировки имеет свои преимущества и недостатки.
Первая фокальная плоскость имеет следующие преимущества:
- Все центры оптических компонентов видоискателя постоянно находятся на оптической оси. В этом случае линзы надежно фиксируются внутри видоискателя.
- Стрелок может перемещать затвор с держателем сетки только в двух направлениях (при регулировке углов и при боковых корректировках).
- Такое расположение обеспечивает стабильность расчетных оптических характеристик и минимальные искажения изображения.
- Очевидным преимуществом таких прицелов является то, что они практически не подвержены разрушению или механическим повреждениям при отдаче.
Прицельная сетка, расположенная во второй фокальной плоскости, также имеет свои преимущества. В частности, стрелок может более точно настроить прицел, поскольку положение во второй точке фокусировки позволяет более гибкие и индивидуальные настройки. Однако следует учитывать, что в этом случае искажение изображения увеличивается (например, из-за света, идущего из соседних точек, близких к цели).
Базовые понятия
Поскольку первая и вторая фокальные плоскости считаются основными концепциями при выборе оптического видоискателя, давайте рассмотрим, как местность будет выглядеть в каждом типе видоискателя (рисунок 3).
Рис. 3. Внешний вид объекта на виде в первой и второй фокальной плоскости
Таким образом, если оптическая сетка находится перед системой вращения (расположенной в первой точке фокусировки), стрелок может изменить увеличение видоискателя с помощью трансфокатора. В этом случае световая сетка также будет пропорционально масштабирована. Однако угловые размеры останутся неизменными независимо от увеличения. Можно сделать вывод, что такие прицелы и объективы отлично подходят для определения расстояний и корректировки стрельбы по баллистическим столам.
Если сетка находится между системой вращения и окуляром, то есть во второй точке фокусировки, она неизменно остается тонкой при всех увеличениях, но калибруется только до определенного значения.
Как правило, надежные производители указывают сгиб, до которого подходит сетка.
В этом случае угловые размеры будут иметь разные значения для каждого конкретного увеличения. Это может показаться не очень удобным, так как стрелку придется постоянно сверяться со специальной таблицей, но на практике такие прицелы такой фокальной плоскости позволяют ставить визуальную отметку и вести прицельную стрельбу даже по очень маленьким объектам с большого расстояния расстояние.
Действительные и мнимые изображения
При выборе вида для первой или второй фокальной плоскости также учитываются концепции реальных и виртуальных изображений.
Для начала нужно определиться с концепцией оптического изображения. По определению, это изображение, которое получается в результате прохождения световых лучей через оптическую систему, и эти лучи отражаются от объекта или испускаются от него. В результате на оптическом изображении воспроизводятся очертания и детали того или иного объекта.
Соответствие оптического изображения конкретному объекту получается, если подобная оптическая точка соответствует каждой из его реальных точек. Здесь вступают в силу концепции реального и воображаемого изображения.
Чтобы создать достоверное изображение, пересекающиеся световые лучи должны сходиться в определенной точке. Такие изображения можно увидеть в объективах фото- и видеокамер.
Рис. 4. Вид виртуального изображения, полученного через рассеивающую линзу
Виртуальное изображение формируется, когда лучи, исходящие из определенной точки, проходя через оптическую систему, образуют расходящийся луч (Рисунок 4). Если вы продлите эти лучи в противоположном направлении, они сойдутся в определенной точке. Сбор этих точек составляет виртуальный образ. Такое изображение нельзя просмотреть в объективе или на экране, но его можно преобразовать в реальное изображение. Важные примеры — микроскоп, бинокль или увеличительное стекло.
Область применения
Можно сделать вывод, что концепция фокальной плоскости нашла широкое применение во всех областях, так или иначе связанных с оптикой.
Например, охота, стрельба или военные действия часто требуют точных прицельных выстрелов, чего можно добиться только с помощью оптического прицела. Кроме того, этот термин часто встречается среди фотографов и операторов, в научном сообществе, спортивном ориентировании и морских делах.
В видео даны рекомендации по выбору оптического видоискателя с учетом концепции фокальной плоскости.
