Als je kijkt naar verrekijkers die te koop zijn, zul je merken dat er twee soorten zijn: traditionele, dikke exemplaren en slanke, stijlvolle exemplaren.
De grote, conventionele verrekijkers die je in tekenfilms tegenkomt, worden Porro Prism-verrekijkers genoemd. De andere, slanke typen worden Roof Prism-verrekijkers of Dach Prism-verrekijkers in het Duits genoemd.
Zoals de naam al aangeeft, worden dakkantverrekijkers gekenmerkt door een dakvormig deel. Verrassend genoeg bestond het dakprisma-ontwerp al aan het einde van de 19e eeuw, slechts enkele decennia nadat de Porro Prism-verrekijker was uitgevonden.
De laatste tijd zijn Roof Prism-verrekijkers populairder geworden dan Porro Prism vanwege hun stijlvolle ontwerp. In dit bericht leg ik met foto's uit hoe een Roof Prism-verrekijker werkt.
Wat zit er in de Roof Prism-verrekijker?
Er zijn een paar soorten dakprisma-ontwerpen, zoals Abbe-Koenig en Schmidt-Pechan. Elk ontwerp heeft zijn voordelen, maar het Shmidt-Pechan Prism-ontwerp wordt het meest gebruikt in verrekijkers.
Hier is het optische pad van een dakprisma-verrekijker (Schmidt-Pechan-ontwerp). Merk op dat de reflecties hier behoorlijk complex zijn.
Achter de objectieflens wordt een prisma geïnstalleerd.
In dit diagram (hieronder) zijn er schijnbaar drie reflecties in het Shmidt-prisma, maar in werkelijkheid vinden er vier reflecties plaats.
Het Shmidt-prisma heeft een dak waar het beeld 180 graden wordt gedraaid en tegelijkertijd horizontaal wordt gespiegeld. Hierdoor kunnen de fabrikanten de verrekijker compacter maken.
Deze prisma's spelen een belangrijke rol door het beeld 180 graden te draaien om een rechtopstaand beeld te krijgen.
Omdat er licht rechtstreeks naar de daklijn gaat en dat niet kan worden gereflecteerd, geldt: hoe smaller de daklijn, hoe beter. Bovendien moeten de fabrikanten de braam perfect gladstrijken, wat extreme precisie vergt.
Hier zijn enkele afbeeldingen om u te helpen begrijpen hoe moeilijk het is om dakkantprisma's te maken.
Deze foto is genomen met het gezicht naar één spiegel. Het beeld wordt horizontaal gespiegeld.
De volgende foto toont twee spiegels, gecombineerd als een dakkantprisma. De afbeelding wordt 180 graden gedraaid en twee keer horizontaal gespiegeld (terug naar normaal).
Als de hoek van deze spiegels kleiner is dan 90 graden, gaat het midden van het beeld verloren.
Integendeel, als de hoek groter is dan 90 graden, wordt het beeld gescheiden.
Zoals je ziet moet de hoek van het dakdeel exact 90 graden zijn. De hoek moet nauwkeurig zijn binnen 0,0089 graden, wat de productiekosten met zich meebrengt.
Hoewel het ontwerp van de dakkantprisma's erg handig is om het lichtpad recht te houden en het beeld met de goede kant naar boven te maken, vereist de productie van dakkantprisma's meer gespecialiseerde productietechnieken tegen hogere kosten.
Wat is beter: een dakprisma of een porroprisma?
In Porro-prisma's wordt licht gereflecteerd door 'totale reflectie', wat betekent dat er geen verlies aan lichttransmissie optreedt. Bij dakprisma-verrekijkers kan er echter geen totale reflectie optreden bij de tweede reflectie van het Shmidt-prisma, omdat de lichthoek kleiner is dan de invalshoek.
Daarom moet het dakdeel als een spiegel worden bekleed, wat leidt tot een verlies aan lichttransmissie. Dit is een groot nadeel van dakkantprisma's.
Voor veel goede verrekijkers worden zilveren spiegelcoatings toegepast voor een hoge reflectiviteit, hoewel de kosten bij verloren licht hoog zijn. Tegenwoordig gebruiken sommige optische fabrikanten diëlektrische prismacoatings, die een verbazingwekkend hoge reflectiviteit van meer dan 99% mogelijk maken.
Het tweede grote probleem met het dakprisma-ontwerp is de faseverschuiving die optreedt na meerdere interne reflecties. De faseverschuiving veroorzaakt minder contrast en een lagere resolutie.
Als je door een oude dakkantverrekijker (hieronder) naar een straatlantaarn kijkt, zie je vervelende geesten.
Om dit te voorkomen en het contrast te vergroten, gebruiken sommige goed gemaakte verrekijkers fasecorrectiecoatings, die geen interferentie toestaan. Deze faseverschuiving treedt niet op bij Porro-prisma's.
Vanwege bovengenoemde redenen kan een goede Roof Prism verrekijker erg duur zijn. Het belangrijkste voordeel van Roof Prism-verrekijkers is hun slanke en compacte behuizing.
Naarmate de productietechnieken echter dramatisch verbeteren, worden Roof Prism-verrekijkers steeds goedkoper. Bij grotere verrekijkers zijn Porro-prisma's zwaarder dan dakprisma-verrekijkers.
Naar mijn mening hebben Roof Prism-verrekijkers, naarmate het diafragma groter wordt, een voordeel vanwege hun relatief lichte gewicht. Als ik met mijn 7×50 Porro Prism-paar (ruim 1 kilogram) naar de nachtelijke hemel kijk, raken mijn armen vrij snel vermoeid.
Links: 8×42 dakkantprisma (de Schmidt Pechan), midden: 7×42 dakkantkant (de Abbe-Koenig), rechts: 8,5×44 reguliere Porro.
Integendeel, bij compacte verrekijkers hebben de Mini Porro Prism-ontwerpen in de meeste opzichten een voordeel ten opzichte van dakprisma's. Mini Porro-verrekijkers zijn al compact en licht, en ze zijn veel goedkoper dan het Roof Prism-ontwerp.
Samenvatting
Er zijn twee soorten verrekijkers: Porro Prism en Roof Prism verrekijkers. Dakkantverrekijkers worden in het Duits ook wel Dach Prism genoemd. Bij dakkantprisma's wordt het optische pad recht, waardoor de behuizing slank en compact wordt.
Dakprisma's zijn echter duurder dan Porro-prisma's, niet vanwege hun geweldige prestaties, maar vanwege de moeilijkheden bij de precisieproductie.
Terwijl Porro-prisma's ervoor zorgen dat al het licht wordt gereflecteerd door middel van 'totale reflectie', heeft het Schmidt-prisma-ontwerp één reflectiepunt, in het dakgedeelte, wat zorgt voor minder lichttransmissie.
Bovendien kunnen de interne reflecties voor interferentie zorgen, wat een negatief effect kan hebben op het beeld.
Als u niet zeker weet welke u moet kopen, Porro Prism of Roof Prism, kan dit afhankelijk zijn van het diafragma. Voor grote verrekijkers is het lichte gewicht van het Roof Prism-ontwerp een groot voordeel. Compacte verrekijkers zijn echter al licht genoeg, waardoor er geen dure dakkantkanten nodig zijn.
Zowel Porro- als dakprisma-ontwerpen hebben voor- en nadelen. Het is belangrijk om de verschillen te kennen voordat u een verrekijker koopt.