Увеличение

Видимые размеры предметов измеряются углом зрения. Чем больше угол зрения, тем больше видимые размеры предмета. С увеличением расстояния угол зрения уменьшается. Т.е. если рассматривать один и тот же предмет с двух разных расстояний, то на большем удалении угол зрения будет меньше, следовательно, меньше будут и видимые размеры предмета.

Оптический прицел увеличивает угол зрения, под которым глаз видит рассматриваемый предмет. Рассматриваемый предмет как бы приближается к глазу. Увеличением оптического прицела называется отношение угла зрения, под которым глаз видит изображение предмета в оптический прицел, к углу зрения, под которым тот же предмет виден невооруженным глазом.

Увеличение показывает, во сколько раз наблюдаемый через оптический прицел предмет кажется больше (т.е. ближе к наблюдателю), чем при рассматривании предмета невооруженным глазом. Например, если прицел имеет четырехкратное увеличение, то предметы наблюдаемые на расстоянии 100 м через этот прицел кажутся по размеру такими, какими их видит невооруженный глаз на 25 м. Чем больше увеличение, тем детальнее можно рассмотреть цель и точнее прицелиться.

В условиях плохой видимости (в сумерки или ночью при лунном освещении), когда очертания предметов быстро теряются с увеличением дистанции, оптический прицел с большим увеличением, сильно приближая цель, облегчает наблюдение и позволяет произвести точное прицеливание. Получается, что выгодно иметь оптический прицел с большим увеличением. Но увеличение тесно связано с другими параметрами прицела, которые ограничивают пределы увеличения.

Современные оптические прицелы имеют увеличение от 1 до 10. Существуют прицелы с приспособлениями, позволяющими быстро менять увеличение в большую (или меньшую) сторону. Существуют два основных способа смены кратности прицела. Первый — навинчивание кольца с добавочной системой линз. Это добавочное приспособление, лишь немного утяжеляющее конструкцию прицела, допускает быстрое изменение увеличения в широких пределах. Второй способ — перемещение оборачивающей системы вдоль оптической оси прицела.

Рис. ниже: оптический ружейный прицел с переменным увеличением от 1 до 6 (Цильмулятор).

Увеличение (кратность) оптического прицела обозначается цифрой со знаком умножения. Например «3Х» обозначает, что прицел имеет трехкратное увеличение. Если на прицеле нет обозначения, то его увеличение, даваемое этим прицелом, можно определить одним из нижеописанных способов. На листе белой бумаги необходимо начертить масштаб с хорошо видимыми делениями и повесить этот лист на стену. Глядя одним глазом через прицел, а другим (невооруженным) прямо на лист бумаги, определить, сколько делений действительного масштаба приходится на одно деление, видимое через прицел. Таково будет увеличение прицела (рис. справа).

Еще один способ определения кратности оптического прицела заключается в следующем: держа прицел объективом к свету, нужно поместить перед окуляром лист бумаги (лучше миллиметровой). Лист необходимо поместить так, чтобы на нем получился четко очерченный светлый кружок (его называют выходной зрачок). Чтобы определить кратность, надо разделить диаметр объектива на диаметр выходного зрачка.

Поле зрения

Пространство, одновременно видимое оптический прицел, называется полем зрения. Измеряется поле зрения или углом, под которым видны две крайние точки поля зрения, или отношением видимого пространства к данному расстоянию. Например, при наблюдении участка местности протяженностью 12 м на расстоянии 100 м получим поле зрения 12°. Иногда величину поля зрения выражают отвлеченным числом, показывающим то же отношение. Причем расстояние обычно берется в сотнях единиц.

Так, если сказано, что поле зрения 12, то это означает, что на 100 м будет виден участок местности, протяженностью 12 м; на 1000 м соответственно 120 м и т. д.

Угол, под которым крайние точки поля зрения видны невооруженным глазом, называют истинным полем зрения. А угол, под которым видны изображения этих же крайних точек через оптический прицел, называют кажущимся, или окулярным, полем зрения.

Понятно, что кажущееся поле зрения во столько раз больше истинного поля зрения, во сколько раз увеличивает данный оптический прицел. Так, в оптическом прицеле с четырехкратным увеличением и истинным полем зрения 6° кажущееся поле зрения будет равно 4×6=24°. В современных ружейных оптических прицелах кажущееся поле зрения не превышает 25°.

Представим себе, что через отверстие в картоне мы смотрим на ряд удаляющих мачт (рис. ниже). Диаметр отверстия в картоне 36 мм Глаз расположен от него в 80 мм. Высота мачт 45 мм. Интервалы между ними 100 м. Наблюдение ведется с расстояния 100 м от ближней мачты. Глядя через отверстие, мы увидим, что ближняя мачта как раз перекрывает его сверху до низу, т. е. занимает все поле зрения. Не трудно подсчитать, что истинное поле зрения этого отверстия, или угол, под которым видна ближняя мачта, составит 25°.

Вторая мачта занимает половину отверстия и, следовательно, видна под углом зрения 12 1/2°, третья мачта занимает 1/8 отверстия и, следовательно, видна под углом зрения около 8 1/2° и т. д.

Вставим теперь в отверстие в картоне оптический прицел с двукратным увеличением и диаметром окуляра 36 мм так, чтобы окуляр оказался на месте отверстия в картоне (рис. ниже).

Оптический прицел увеличит (приблизит) все мачты вдвое. Вторая мачта окажется на месте первой и займет все видимое через окуляр поле зрения. Но действительный угол, под которым видна вторая мачта, равен 12 1/2°. Значит, при двукратном увеличении истинное поле зрения уменьшится вдвое.

Если в отверстие в картоне поместить оптический прицел с трехкратным увеличением и тем же диаметром окуляра, то третья мачта займет место первой и истинное поле зрения составит уже третью часть первоначального и т д. Таким образом, простой расчет показывает, что при данном диаметре окуляра и определенном глазном расстоянии (расстояние от глаза до окуляра) величина истинного поля зрения уменьшается пропорционально размерам увеличенного поля. Иначе говоря, во сколько раз больше увеличение прицела, во столько раз меньше его поле зрения.

Помещаемая ниже таблица показывает соотношение между увеличением и величиной поля зрения в лучших оптических прицелах с глазным расстоянием 80 мм и полезным диаметром окуляра 36 мм.

ТАБЛИЦА. СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ УВЕЛИЧЕНИЕМ И ВЕЛИЧИНОЙ ПОЛЯ ЗРЕНИЯ

Увеличение	Поле зрения в 100 мм	Поле зрения (в градусах)
1 (без увеличения)	54	25 1/2
2	22	12 1/2
3	15	8 1/2
4	11	6 1/4
5	9	5 1/6
6	7,5	4 1/4
8	5,6	3 1/2
10	4,5	2 1/2

Наличие большого поля зрения не играет значительной роли при стрельбе на дальние дистанции по неподвижным целям, например при целевой стрельбе по неподвижным мишеням.

Наоборот, в полевых условиях на охоте большое поле зрения является одним из наиболее ценных качеств оптического прицела.

Большое поле зрения позволяет наблюдать значительное пространство, облегчает быстрое нахождение целей. При стрельбе по движущимся целям нужно быстро найти цель и не упускать ее из виду во время прицеливания. Эта задача может быть успешно решена при достаточно большом поле зрения оптического прицела.

Взаимоисключающая связь между увеличением и полем зрения заставляет при выборе прицела руководствоваться главным образом тем, для каких нужд он применяется.

Зрачки. Глазное расстояние.

Мы уже знаем, что если направить объектив оптического прицела на источник света, а перед окуляром поместить большой лист белой бумаги и постепенно приближать и удалять его, то при определенном положении на бумаге получится светлый, резко очерченный кружок, называемый выходным зрачком.

Выходной зрачок представляет собой даваемое окуляром уменьшенное изображение объектива, который в свою очередь называют входным зрачком. Для того, чтобы лучи от всех точек поля зрения попали в глаз, зрачок глаза должен быть совмещен с выходным зрачком.

При приближении или удалении глаза от выходного зрачка лучи от крайних точек поля зрения не попадут в зрачок глаза и видимое поле зрения уменьшится. При смещении глаза в сторону лучи от одного края поля зрения также не попадут в зрачок и размеры видимого поля зрения сократятся. При этом с той стороны, куда отклонился глаз, на краях окуляра появятся лунообразные тени.

Для того, чтобы при прицеливании глаз легче находил правильное положение, на конец трубы, где помещается окуляр, надевается резиновая трубка. Трубка закрепляется так, чтобы задний ее обрез совпадал с плоскостью выходного зрачка оптического прицела. Резиновая трубка очень желательна при ночной стрельбе. В противном случае в незащищенном окуляре появляются отражения местных предметов, которые находятся сзади стрелка, а это сильно затрудняет прицеливание.

Расстояние от выходного зрачка до задней (обращенной к глазу) поверхности окуляра называется глазным расстоянием. Для получения большего поля зрения желательно иметь возможно короткое глазное расстояние. Увеличение глазного расстояния влечет за собой пропорциональное уменьшение поля зрения и потому является весьма невыгодным. Однако наличие отдачи, а иногда и конструктивные особенности оружия не позволяют сильно сокращать глазное расстояние.

В настоящее время для ружейных оптических прицелов общепринятым считается глазное расстояние 80 мм. На таком удалении от окуляра и следует держать глаз при прицеливании в оптический прицел.

Светосила

Светосилой называется сравнительная освещенность предметов, рассматриваемых невооруженным глазом и через оптический прицел. Таким образом, светосила показывает, во сколько раз предмет, рассматриваемый невооруженным глазом, кажется освещенным больше, чем при рассматривании через оптический прицел. Зрительное восприятие освещенности зависит от количества световых лучей, попадающих на сетчатку глаза через зрачок. Чем больше зрачок, тем больше световых лучей попадет в глаз. Так как зрачок представляет собою круглое отверстие, то его площадь пропорциональна квадрату его диаметра. Количество световых лучей, выходящих из оптического прицела, пропорционально площади выходного зрачка, т. е. пропорционально квадрату его диаметра. Следовательно, светосила оптического прицела определяется отношением квадрата диаметра выходного зрачка к квадрату диаметра зрачка глаза. Но диаметр глазного зрачка — величина не постоянная. Он может значительно изменяться в зависимости от освещения.

При сильном свете зрачок суживается, уменьшаясь до 2 мм; наоборот, при слабом освещении он расширяется до 6-7 мм. Вследствие непостоянства размеров зрачка глаза принято характеризовать светосилу оптического прицела только по квадрату диаметра выходного зрачка. Так, если диаметр выходного зрачка равен 7 мм, то говорят, что светосила оптического прицела равна 49. Если площадь выходного зрачка равна площади зрачка глаза и центры их совпадают, то в глаз попадут все лучи, вошедшие из окуляра прицела, и освещенность рассматриваемого предмета будет наибольшей. При меньшей площади выходного зрачка освещенность наблюдаемых в оптический прицел предметов соответственно становится меньше.

Обычно зрачок глаза расширяется в темноте до 6 мм, поэтому светосилу, равную 36. считают нормальной. Однако это справедливо лишь в том случае, когда центр зрачка глаза совпадает с оптической осью прицела. Такое совмещение получить не всегда удается.

Для того, чтобы при небольших отклонениях от оптической оси глаз все же не терял возможности наблюдения, выходной зрачок у оптических ружейных прицелов делают не меньше 7-8 мм. При таких размерах выходного зрачка, т. е. при светосиле 49-64, обеспечивается наилучшая видимость при любых условиях наблюдения, как днем, так и в сумерки или в лунную ночь.

Дальнейшее увеличение размеров выходного зрачка, повышая габариты и вес оптического прицела, не дает сколько-нибудь заметного улучшения видимости.

Все прозрачные тела при прохождении через них световых лучей часть света отражают и часть поглощают. Стекло в этом отношении не представляет исключения.

В оптическом прицеле имеется ряд линз, поглощающих и отражающих свет. Поэтому при любых условиях в оптическом прицеле, как и во всяком оптическом приборе, происходит потеря света, и из оптического прицела всегда выходит меньше световых лучей, чем входит в него.

Для уменьшения потерь света в оптических прицелах употребляются особые стекла, отличающиеся большой прозрачностью, а поверхность линз тщательно полируется. В последнее время стали покрывать поверхность линз тонким слоем особого вещества и получили так называемую голубую оптику, значительно сокращающую потери света. Покрытие это не отличается большой стойкостью, и потому голубая оптика требует особенно бережного обращения.

При наблюдении в оптический прицел невольно сравнивается видимое изображение с картиной, наблюдаемой невооруженным глазом. Но, поскольку изображение видно более отчетливо, создается впечатление, что оптический прицел не только увеличивает размеры наблюдаемых предметов, но и усиливает их освещенность. Такое представление, конечно, не является правильным.