Prismáticos

Los prismáticos portátiles van desde pequeños lentes de ópera de 3X10, los mismos que se utilizan en algunos espectáculos deportivos, hasta lentes con 7 a 12 mm de diámetro que son utilizados típicamente al aire libre. En muchos lugares turísticos se han instalado binoculares montados sobre un pedestal que funcionan con monedas para permitir a los visitantes obtener una vista más cercana del paisaje visitado.

La observación de aves es un pasatiempo muy popular entre los amantes de la naturaleza. Los binoculares o prismáticos son una herramienta básica en esta actividad. Normalmente se utilizan los prismáticos con un aumento de 7X a 10X.

Los cazadores suelen utilizar los binoculares en el campo para poder ver a los animales que están demasiado lejos para poder ser detectados a simple vista. Se utilizan comúnmente binoculares 8X con gran luminosidad y de gran alcance, muy útiles en condiciones de poca luz.[1]

Prismáticos de 25 × 150 adaptados para uso astronómico

Los binoculares son ampliamente utilizados por los astrónomos aficionados; su amplio campo de visión los hace útiles para la búsqueda de cometas y supernovas (prismáticos gigantes) y la observación general (prismáticos portátiles). Los binoculares diseñados específicamente para la observación astronómica tendrán objetivos de apertura más grandes (en el rango de 70 mm u 80 mm) porque el diámetro de la lente del objetivo aumenta la cantidad total de luz capturada y, por lo tanto, determina la estrella más débil que puede ser observada. Los binoculares diseñados específicamente para observación astronómica (a menudo de 80 mm y más grandes) a veces se diseñan sin prismas para permitir la máxima transmisión de luz. Dichos binoculares también suelen tener oculares intercambiables para variar el aumento. Los binoculares con gran aumento y peso pesado generalmente requieren algún tipo de montura para estabilizar la imagen. Un aumento de 10x generalmente se considera el límite práctico para la observación con binoculares de mano. Los binoculares más potentes que 15×70 requieren algún tipo de soporte. Los fabricantes de telescopios aficionados han fabricado binoculares mucho más grandes, utilizando esencialmente dos telescopios astronómicos refractores o reflectores.

De particular relevancia para la observación astronómica y con poca luz es la relación entre el poder de aumento y el diámetro de la lente del objetivo. Un aumento más bajo facilita un campo de visión más grande que es útil para ver la Vía Láctea y grandes objetos nebulosos (conocidos como objetos de cielo profundo) como las nebulosas y las galaxias. La gran pupila de salida [objetivo (mm)/potencia] de estos dispositivos (típicamente 7,14 mm usando 7×50) da como resultado que una pequeña parte de la luz recolectada no sea utilizable por personas cuyas pupilas no se dilatan lo suficiente. Por ejemplo, las pupilas de los mayores de 50 años rara vez se dilatan más de 5 mm de ancho. La gran pupila de salida también recoge más luz del cielo de fondo, disminuyendo efectivamente el contraste, haciendo que la detección de objetos tenues sea más difícil, excepto quizás en lugares remotos con una contaminación lumínica insignificante. Muchos objetos astronómicos de magnitud 8 o más brillantes, como los cúmulos de estrellas, las nebulosas y las galaxias enumeradas en el Catálogo Messier, se ven fácilmente con binoculares de mano en el rango de 35 a 40 mm, como se encuentran en muchos puestos para la observación de aves, la caza y la visualización de eventos deportivos. Para observar cúmulos de estrellas, nebulosas y galaxias más pequeñas, el aumento binocular es un factor importante para la visibilidad porque estos objetos parecen diminutos con los aumentos binoculares típicos.[2]

Una vista simulada de cómo aparecería la Galaxia de Andrómeda (Messier 31) en un par de binoculares

Algunos cúmulos abiertos, como el cúmulo doble brillante (NGC 869 y NGC 884) en la constelación Perseo, y los cúmulos globulares, como M13 en Hércules, son fáciles de detectar. Entre las nebulosas, M17 en Sagitario y la Nebulosa de América del Norte (NGC 7000) en Cygnus también se ven fácilmente. Los binoculares pueden mostrar algunas de las estrellas binarias más divididas, como Albireo en la constelación de Cygnus.

Una cantidad de objetos del Sistema Solar que son en su mayoría completamente invisibles para el ojo humano son razonablemente detectables con binoculares de tamaño mediano, incluidos los cráteres más grandes en la Luna; los tenues planetas exteriores Urano y Neptuno; los "planetas menores" internos Ceres, Vesta y Pallas; La luna más grande de Saturno Titán; y las lunas galileanas de Júpiter. Aunque son visibles sin ayuda en cielos libres de contaminación del aire, Urano y Vesta requieren binoculares para una fácil detección. Los binoculares de 10 × 50 están limitados a una magnitud aparente de +9,5 a +11 según las condiciones del cielo y la experiencia del observador.[3] Los asteroides como Interamnia, Davida, Europa y, salvo en condiciones excepcionales, Hygiea, son demasiado débiles para verse con binoculares comúnmente vendidos. Del mismo modo, demasiado tenues para ser vistas con la mayoría de los binoculares son las lunas planetarias, excepto las galileanas y Titán, y los planetas enanos Plutón y Eris. Otros objetivos binoculares difíciles incluyen las fases de Venus y los anillos de Saturno. Solo los binoculares con un aumento muy alto, 20x o más, son capaces de discernir los anillos de Saturno en una medida reconocible. Los binoculares de alta potencia a veces pueden mostrar uno o dos cinturones de nubes en el disco de Júpiter, si la óptica y las condiciones de observación son lo suficientemente buenas.

Los binoculares también pueden ayudar en la observación de objetos espaciales hechos por humanos, como detectar satélites en el cielo a medida que pasan.

Un revestimiento antirreflectante de un cuarto de longitud de onda (λ) de espesor, que conduce a una interferencia destructiva

Los revestimientos de interferencia antirreflectante reducen la pérdida de luz en cada superficie óptica a través de la reflexión en cada superficie. La reducción de la reflexión a través de revestimientos antirreflectantes también reduce la cantidad de luz "perdida" presente dentro del binocular que, de lo contrario, haría que la imagen pareciera borrosa (contraste bajo). Un par de binoculares con buenos recubrimientos ópticos pueden producir una imagen más brillante que los binoculares sin recubrimiento con una lente de objetivo más grande, debido a la transmisión de luz superior a través del conjunto. El primer revestimiento transparente basado en interferencias Transparentbelag (T) utilizado por Zeiss fue inventado en 1935 por Olexander Smakula.[7] Un material clásico de revestimiento de lentes es el fluoruro de magnesio, que reduce la luz reflejada de aproximadamente un 4 % a un 1,5 %. En el paso de 16 atmósferas a superficies de vidrio óptico, una pérdida de reflexión del 4 % significa teóricamente una transmisión de luz del 52 %. (0.96¹⁶ = 0.520) y una pérdida de reflexión del 1,5%, una transmisión de luz mucho mejor del 78,5% (0.985¹⁶ = 0.785). La reflexión se puede reducir aún más en una gama más amplia de longitudes de onda y ángulos mediante el uso de varias capas superpuestas con diferentes índices de refracción. El revestimiento múltiple antirreflectante Transparentbelag* (T*) utilizado por Zeiss a finales de la década de 1970 constaba de seis capas superpuestas. En general, las capas de revestimiento exterior tienen valores de índice de refracción ligeramente más bajos y el grosor de la capa se adapta al rango de longitudes de onda en el espectro visible para promover una interferencia destructiva óptima a través de la reflexión en los haces reflejados desde el interfaz e interferencia constructiva en los correspondientes haces transmitidos. No existe una fórmula simple para el espesor de capa óptimo para una elección dada de materiales. Por lo tanto, estos parámetros se determinan con la ayuda de programas de simulación. Determinado por las propiedades ópticas de las lentes utilizadas y el uso principal previsto de los binoculares, se prefieren diferentes recubrimientos para optimizar la transmisión de luz dictada por la variación de función de eficiencia luminosa del ojo humano. La transmisión de luz máxima alrededor de longitud de onda de 555nm (verde) es importante para obtener una visión fotópica óptima utilizando las células cónicas del ojo para la observación en condiciones de buena iluminación. La transmisión de luz máxima en longitudes de onda de 498 nm (cian) es importante para obtener una visión escotópica óptima utilizando las células de varilla del ojo para la observación en condiciones de poca luz. Como resultado, los recubrimientos de lentes antirreflectantes modernos y efectivos consisten en capas múltiples complejas y reflejan solo el 0,25% o menos para producir una imagen con el máximo brillo y colores naturales.[8] Esto permite que los binoculares del siglo XXI de alta calidad alcancen valores de transmisión de luz de más del 90 % en condiciones de poca luz en la lente del ojo o en la lente ocular. Dependiendo del recubrimiento, el carácter de la imagen que se ve en los binoculares bajo la luz diurna normal puede parecer "más cálido" o "más frío" y aparecer con mayor o menor contraste. Sujeto a la aplicación, el recubrimiento también se optimiza para obtener la máxima fidelidad de color a través del espectro visible, por ejemplo, en el caso de lentes especialmente diseñadas para la observación de aves.[9][10][11] Una técnica de aplicación común es la deposición de vapor física de una o más capas superpuestas de revestimiento antirreflectante que incluye deposición por evaporación, lo que lo convierte en un proceso de producción complejo.[12]