Текст книги "История очков, или Вооруженный взгляд"

«Вооруженный» глаз

Лупа

Лупа – оптическая система, состоящая из линзы или нескольких линз, предназначенных для увеличения и наблюдения мелких предметов, расположенных на конечном расстоянии.

Линзы были известны человечеству еще в древности. Изготовляли их не из стекла, а из горного хрусталя и различных драгоценных камней: сапфира, аметиста, бериллия, рубина. Такие линзы сначала использовались лишь в декоративных целях. В Древнем Египте вставки из драгоценных камней часто помещали в глаза скульптурных изображений. Например, у статуй фараона Рахотепа и его жены Нофрет, датируемых 2600–2575 годами до н. э., зрачки были изготовлены из отшлифованных прозрачных кристаллов горного хрусталя. Подобные линзы ученые находят во время раскопок на Ближнем Востоке и по побережью Средиземного моря.

В древнем Риме люди наблюдали за природой и её проявлениями постепенно, они стали замечать, что прозрачный сосуд с водой может не только искажать различные предметы, он также может их увеличивать. Этот предмет может даже обжигать, и с его помощью можно было поджечь стог сена благодаря тому, что солнечные лучи фокусируются в одной точке. Так впервые возникла идея выпуклой линзы и прототип лупы. Данное изобретение стало известным и вошло в историю благодаря тому, что древний ученый Архимед стал использовать вогнутые линзы в качестве оружия. Он сделал вогнутую линзу из отполированных бронзовых солдатских щитов и направил сфокусированный солнечный свет на флот противника у родных Серакуз. Так отраженные солнечные лучи попали на корабли римских завоевателей, и в итоге через несколько минут весь флот вражеских захватчиков обернулся тлеющей горсткой пепла.

С разными минералами и стеклами проводилось множество всевозможных экспериментов, пока не были разработаны относительно неплохие линзы. Именно это и послужило толчком к появлению других оптических приборов, так как после того, как была сделана увеличивающая оптическая линза, появились первые в мире очки и монокли. Так и началась история развития всех оптических приборов.

Наблюдаемый предмет помещают от лупы на расстоянии, немного меньшем её фокусного расстояния. В этих условиях лупа даст прямое увеличенное и мнимое изображение предмета. Лучи от изображения попадают в глаз под углом, большим, чем лучи от самого предмета. Этим и объясняется увеличивающее действие лупы.

Обыкновенная лупа для чтения

Для увеличения поля зрения рекомендуется держать глаз не на расстоянии, а непосредственно вблизи лупы (разумеется, не загораживая освещение). Вопреки распространённому мнению, коэффициент увеличения лупы при этом не меняется (и даже увеличивается за счёт более полного использования напряжения хрусталика) – психофизиологический эффект кажущегося бо́льшим увеличения при наблюдения с расстояния возникает из-за зрительного контраста между неувеличенной (наблюдаемой за границами лупы) и увеличенной лупой частями объекта.

Лупа – простой прибор, способный увеличить изображение до 20 раз. Состоит из ручки и оправы с увеличительным стеклом. Существует ещё и штативная лупа – это прибор, на котором стекло закрепляется на штативе. С помощью такого прибора можно увидеть клетки, но познать их строение не получится.

История открытия увеличительных приборов начинается в далеком прошлом. До нас дошла большая плосковыпуклая линза – одна из самых древних. Ее диаметр – 55 мм, а фокусное расстояние – около 150 мм. Она была изготовлена из горного хрусталя за 2,5 тыс. лет до н. э. Ее обнаружил в 1890 году Г. Шлиман при раскопках Трои. Примерно в 600–400 годах до н. э. начали изготавливать стеклянные линзы. Они были обнаружены в Саргоне (Месопотамия). В Швеции в 1877 году была найдена двойная линза диаметром 5 см, выпуклая с обеих сторон. Она относится к 500 году н. э. Можно долго продолжать список древних линз, которые удалось обнаружить исследователям. История открытия увеличительных приборов располагает множеством фактов. Несмотря на это о том, как они использовались в те времена, можно лишь строить предположения.

В Древнем Египте прозрачные куски кристалла использовались для более четкого представления мелких предметов. Подобным же образом римский император Нерон использовал четкие драгоценные камни, чтобы посмотреть на далеких актеров на сцене.

Лупа (увеличительное стекло) была изобретена в 1250 году монахом францисканского ордена Роджером Бэконом (1214–1294). Будучи преподавателем Оксфордского университета, Бэкон провел множество экспериментов с зеркалами, которые объясняли принципы отражения и преломления.

Он был известен как Доктор Мирабилис, что на латыни обозначает «замечательный учитель».

Современные ученые ознакомились с доскональным описанием линз, выполненным Роджером Бэконом. Он прославился как видный мыслитель и ученый. Линзы, согласно его труду, использовались для увеличения изображения. Из перевода его сочинения следует, что Бэкону удалось правильно описать действие линз, которые служили обратным телеобъективом (речь идет об описании зрительной однокомпонентной трубы). Роджер Бэкон изучал увеличивающие свойства выпуклых линз и способности фокусировать лучи в одной точке вогнутых зеркал, он пришел к выводу что оптический прибор будет более продуктивен, если совместить в нем выпуклые и вогнутые линзы. Он был первопроходцем и в своих опытах описал не что иное, как зрительную трубу.

Идея лупы была подхвачена самим великим Леонардо да Винчи. При этом ученый не стал останавливаться только на описании своего видения прибора, он сделал подробный чертеж и придумал шлифовальный станок для линз.

Различают в зависимости от значения основных параметров лупы:

– малого,

– среднего,

– большого увеличения.

Лупа малого увеличения отличается небольшими габаритами, такие модели удобны и компактны. Они хороши для того, чтобы увеличивать мелкие объекты и небольшие предметы. Такие инструменты вполне пригодны не только для бытовых ситуаций, но и для некоторых профессиональных работ. К этим приспособлениям относятся инструменты, которые могут увеличивать изображения не больше, чем в 5 раз.

Тип луп среднего увеличения предназначен для многих сфер деятельности, они относятся к универсальным и компактным системам. С помощью такого приспособления можно до мельчайших подробностей изучить небольшие по размеру детали, которые порой недоступны человеческому зрению. Пользоваться такими лупами можно не только при выполнении некоторых специфических работ, они хороши и для бытовых целей. Модели данного типа могут увеличивать изображения больше, чем в 6 раз.

Лупы большого увеличения – самый мощный тип этого инструмента. С их помощью можно легко увеличить любые мелкие предметы и образцы. Часто именно такие приспособления применяют ювелиры и часовщики. Используют такие лупы также коллекционеры и те, кому приходится постоянно работать с мелкими текстами. Данные модели считаются хорошими помощниками в сферах и в деятельности, где важна точность работы. С их помощью предоставляется возможность увеличивать изображения больше, чем в 10 раз.

В зависимости от назначения:

– просмотровая,

– измерительная,

– зерновая,

– часовая,

– текстильная,

– лупа для просмотра кадра,

– лупа сквозной наводки сопряженного визира киносъемочного аппарата.

Просмотровые лупы – это очень удобные и качественные приспособления, они необходимы при чтении текстов с мелкими шрифтами, для подробного изучения мелких рисунков или изображений. Просмотровые лупы отличаются тем, что у них имеется не только удобная ручка, но и хорошая оправа. Эта разновидность является универсальной в использовании, ее можно применять, находясь в дороге или дома. Главное ее достоинство – способность передать не только четкие, но и яркие изображения.

В типографиях используется особый вид лупы – складная. Иногда на ней бывает метрическая разметка области просмотра, а также подсветка

Измерительные лупы. Основной их особенностью является получение значения физических величин, которые измеряются в установленном диапазоне. Предназначение таких приспособлений – выполнять линейные измерения на плоскостях при помощи измерительной шкалы, диапазон которой составляет от 0,1 до 15 мм, и где цена делений 0,1 мм. Так мы получаем удобный для восприятия тип информации об объекте, не пользуясь никакими вспомогательными инструментами, типа измерительных линеек.

Зерновые лупы предназначены для тщательной чистки семян. Они позволяют проверить качество и отобрать элитные зерна. Для того чтобы рассматриваемые объекты не рассыпались, на таких лупах сделан специальный ободок. Часто используют такие приспособления и для проведения анализа зараженности зерен.

Текстильные лупы применяют не только в сферах текстильной промышленности. Главная их задача – выявлять дефекты на тканях, а также определять их плотность, часто ими пользуются и филателисты. Для удобства корпус данного приспособления сделан таким образом, чтобы он мог раскладываться.

Лупы для просмотров кадров отличаются конструктивным решением, в них сделаны специальные пазики в корпусе, которые позволяют не только выравнивать, но также передвигать и закреплять пленки. Для того чтобы отметить выбранные кадры для печати, корпус оснастили специальным устройством, которое делает просечки на краях пленки. Такими лупами можно увеличить изображение более, чем в пять раз, и весят они при этом около 50 г.

Часовые лупы применяют часовщики. Они удобны в работе с мельчайшими механизмами. Форма сделана таким образом, что мастера могут вставить ее в глаз и, слегка прищурясь, создать прижим в глазной области. У данных моделей небольшой размер, и во время работы свободны обе руки.

Лупы-насадки специально сделаны так, что их всегда можно прикрепить к очкам. Это очень удобно для выполнения многих работ. Увеличение будет в 2 или 3 раза, а руки при этом полностью свободны. Если потребуется большее увеличение, а это, возможно, для занятия вышивкой или изготовления кружев, тогда надо выбрать лупу на штативе. У нее несколько больше возможностей, и увеличивать изображение она способна в несколько раз больше.

Современные модели луп

Levenhuk Zeno 50

Это компактная лупа для постоянного ношения с собой. В комплекте поставляется удобный тонкий чехол на молнии. Конструкция отличается отсутствием оправы – линза крепится одной стороной к ручке.

Главным достоинством модели служит подсветка от двух диодов, позволяющая читать даже при недостаточном внешнем освещении. В крупную линзу, увеличивающую до 2,2 крат, встроена более сильная оптика с приближением до 4,4 крат.

Veber 6x

Для нумизмата и филателиста. Очень доступная модель по стоимости с элегантным дизайном. Ее металлическая окантовка прочно удерживает линзу диаметром 42 мм в оправе.

Через два ушка проходит красивая плетеная цепочка, которую можно закрепить на одежде или повесить на шею. С помощью этого аксессуара получится не только рассмотреть детали чеканки монет или особенности узора марки, но и подчеркнуть свой профессионализм внешним видом.

Levenhuk Zeno Vizor H1

Это профессиональная лупа на лоб, которую используют многие специалисты. Практичное ременное крепление на липучке подходит для любой окружности головы и легко регулируется.

В комплекте предусмотрены дополнительные линзы на оба глаза и отдельно идет опускаемая лупа на правый глаз для максимального увеличения. Устройство способно приближать предметы на 1,5/3/6,5/8 крат. Производитель наделил его пожизненной гарантией.

Veber 81001-3Led

Для радиотехника. Эта лупа отличается оригинальным дизайном для крепления на лбу. Все приспособления находятся на козырьке: сверху подсветка с тремя диодами, блок с батарейками, снизу – крепления и сменные линзы.

Козырек удобно регулируется по степени опускания благодаря фиксаторам с осевыми поворотами. Устанавливаемые лупы могут быть с кратностью 1,2/1,8/2,5/3,5. Взгляд в лупу полностью защищен от бликов сверху (лампы или света из окна).

ВОМЗ

Текстильная настольная лупа. Чтобы проверить качество пошива мелких элементов на одежде, определить структуру и плотность ткани или выполнить манипуляции медицинского характера, применяют настольные лупы. Они освобождают руки, но не требуют ношения устройства на голове.

Этот аксессуар практичен складной конструкцией, удобной для переноса. Части корпуса сворачиваются на шарнирах в трех местах, что образует невысокую коробочку. Для постановки на стол требуется отвернуть линзу и отодвинуть подставку-противовес наружу.

Приспособление устойчиво и имеет достаточный запас места под собой для размещения ткани или иного предмета. Диаметр линзы составляет 27 мм, а увеличивающая способность достигает 4 крат.

Подзорная труба

Подзорная (зрительная) труба представляет собой оптический монокулярный наблюдательный прибор. Она широко используется для изучения ландшафта и звездного неба, для охоты и наблюдения за животными и птицами, а также применяется при патрулировании территории, дорог и спасательных работах.

Еще шумеры, египтяне, греки и майя до нашей эры пытались создать прибор, помогающий увеличить предметы. Зрительная труба стала одним из первых древнейших оптических приборов. Древние римляне заметили отклонение лучей, проходящих через сосуд с водой. Этот эффект попытались повторить, подобрав определённую форму стекла для увеличения изображения. Так появились линзы.

В XIII веке английский монах францисканского ордена Роджер Бэкон ставил эксперименты над выпуклыми линзами и их сочетаниями с вогнутыми зеркалами. Наблюдения Бэкона подтолкнули его к созданию описания прототипа подзорной трубы уже в 1268 году.

В 1509 году великий изобретатель, художник, ученый и писатель Леонардо да Винчи разработал первую детальную схему подзорной трубы с двумя линзами, наглядно изобразив ход лучей в ней, а также изобрел станок для шлифования линз. Однако, в те годы его труды не нашли практического применения.

В 1558 году итальянец Джамбаттиста делла Порта в своей книге «Естественная магия» подробно описал использование выпуклых стекол для увеличения предметов, а вогнутых – для их отдаления. Подзорная труба Джамбаттисты была еще недостаточно мощным прибором, к примеру, для наблюдения за звездным небом.

Ученый Галилео Галилей в начале XVII века также заинтересовался созданием подзорной трубы. Вскоре он её сконструировал. Это произошло в 1608 году. Одна из линз зрительной трубы Галилея была двояковыпуклой, вторая – двояковогнутой. Подзорная труба дала возможность астроному наблюдать за небесными телами, вследствие чего он открыл пятна на Солнце, Юпитер и его спутники, и несколько звезд Млечного пути. В 1624 году Галилей первым запустил серийное производство подзорных труб.

К сожалению, срок годности прибора был коротким из-за того, что тубус в трубе был сделан из бумаги, а линзы из него часто выпадали. Несмотря на эти очевидные недостатки, подзорные трубы Галилея использовали по всей Европе, в особенности во время путешествий.

Старинная подзорная труба

В 1608 году голландские оптики Яков Мециус, Ганс Липперсгей и Захарий Янсен, независимо друг от друга изобрели подзорную трубу, которая стала прообразом телескопа, но вначале предназначалась для моряков. Подзорную трубу для наблюдения за объектами использовали долгое время. Однако она была не совсем удобной и практичной. Неудобство использования зрительной трубы и заключалось в том, что в неё можно было смотреть только одним глазом.

Ученый-астроном Кеплер в своей книге «Диоптрика» (1611 год) создал подзорную трубу с улучшенной конструкцией, которую назвали «Кеплеровой системой». В отличие от Галилеевой трубы, зрительный прибор Кеплера давал гораздо большее увеличение, благодаря двум двояковыпуклым стеклам, первое из которых формировало изображение, а второе его увеличивало.

Последующее развитие оптических приборов тесно связано с такой вехой в истории, как пиратство и путешествия. Ведь таким людям, которые вершили историю непобедимой испанской империи, как Френсис Дрейк, Васко да Гама, Эрнан Кортес и Христофор Колумб, было просто необходимо видеть дальше, выиграть несколько часов у противника благодаря тому, что вовремя успели разглядеть вражеские корабли. Поэтому неудивительным является тот факт, что в XVII веке было подано 4 заявки на патентование зрительной трубы. Всё это происходило в условиях строгой секретности в связи со стратегически важной направленностью изобретения.

В 1665 году в Богемии монах Ширль вставил в зрительную трубу две дополнительные линзы, благодаря чему изображение не искажалось. Монах-изобретатель назвал наружную линзу, повёрнутую к объекту обозрения, объективом, а наружную линзу, повёрнутую к наблюдателю, – окуляром.

Для того чтобы перевернуть изображение и сделать подзорную трубу более короткой, в 1850 году Порро придумал систему призм, переворачивающих картинку за счет того, что луч света проходил сквозь призмы и отражался от них четыре раза, после чего французский оптик Буланже в 1859 году сконструировал бинокль, состоящий из двух Кеплеровых труб, основное преимущество которого – построение объёмного изображения для двух глаз сразу.

Лучшие современные подзорные трубы

Нужно учесть прежде всего качество оптики. И линзы, и призма должны иметь просветляющее покрытие, и это тем важнее, чем выше кратность трубы. Корпус обязательно должен быть металлическим – это позволяет идеально выполнить юстировку оптической системы, именно из-за этого во многом «мылят» и искажают поле зрения дешевые модели, где корпус отлит из пластика.

Не стоит забывать о хорошей влагозащите. Для астрономов-любителей будет не лишним отдельный визир, позволяющий быстрее «прицелиться» в нужный сектор неба.

Celestron Regal M2 100ED

Любители оптики марку Celestron знают уже прекрасно – под этим брендом выпускается и недорогой «энтрилевел», и весьма качественная оптика, но уже за соответствующую цену. Так, именно Celestron еще в 1987 году выпустил на рынок первый любительский телескоп CompuStar 14 с компьютеризированным управлением, ставший предком современных GoTo-телескопов.

Что же касается предлагаемой трубы, то, бесспорно, своих денег она стоит: отличные линзы с многослойным просветлением и сведенными к минимуму аберрациями, прочный корпус из магниевого сплава, удобная система фокусировки с двумя органами управления – для быстрой грубой настройки и для точной. Конструкция трубы позволяет легко менять окуляры: посадка фактически стандартная. Есть и возможность установки кронштейна для фотографирования через трубу.

Со штатным окуляром диапазон приближений – от 22 до 87 крат. Учитывая легкость замены, функциональность трубы можно еще расширить, и фактически ее можно с набором окуляров считать полноценным «универсалом» и для наблюдений на сравнительно небольших расстояниях, и хотя бы даже и для любительской астрономии – хоть в глубины Галактики заглянуть невозможно, но те же ближние планеты Солнечной системы однозначно станут интересным объектом.

LEVENHUK Spyglass SG2

Классические подзорные трубы могут быть и не особо удобными, но вот в определенном шарме им не откажешь. Именно поэтому они хороши в качестве сувенира – ну, а Spyglass SG2, блистая латунью (причем настоящей, а не напылением по пластику), прекрасно вписывается в ретро-стиль.

Со стилем производитель не прогадал – и фирменный ящичек, и кожаная накладка с нарочито грубой прошивкой сюда вписываются прекрасно. Это и красиво на полке, и может пригодиться на практике – например, в исторических реконструкциях. В качестве подарка такая труба будет смотреться отлично. Но она при этом еще и работает – хотя ее 12 крат и не назвать серьезным приближением (это и карманные монокуляры могут), картинка в окуляре будет получше, чем у большинства ее «исторических оригиналов»: как ни крути, технологии шлифовки линз сейчас куда доступнее и производительнее, чем три-четыре века назад.

Yukon Scout 30x50WA

Тридцатикратная труба с качественной (для этих денег – особенно) оптикой будет хорошим выбором для «наземных» наблюдений: благодаря оборачивающей системе она свободна от «вертикального зеркала», неизбежного для труб Кеплера. При весе чуть более полукилограмма она достаточно удобна для наблюдений с рук, но и штативная резьба на корпусе пригодится. Наличие на трубе «механического прицела» со штативом особенно удобно: можно не вылавливать объект через окуляр, что при узком поле зрения не всегда быстро, а наводиться по «мушке». Сам корпус прочен, имеет резиновое покрытие.

Одним словом, из предлагаемых в наших магазинах массовых моделей, эта зрительная труба остается лучшей «классикой» по соотношению цены и качества. Однако не забывайте общую для телескопических систем проблему – такие трубы не герметичны (иначе возникающее внутри при раздвигании колен разряжение складывало бы трубу обратно), и для наблюдений под открытым воздухом они подходят не всегда.

BRESSER Pirsch 20-60x80

При 80-миллиметровом объективе Bresser, конечно, «потемнее», чем модели зрительных труб премиум-класса с линзами от 100 миллиметров, но и разница в цене значительная. С ее учетом эта труба выглядит гораздо привлекательнее, благо и возможности у нее хорошие: приближение регулируется от 20 до 60 крат.

Прочный обрезиненный корпус с хорошей пылевлагозащитой хорошо подходит для использования «в поле». Конечно, для туристов она не особо удобна – габариты и вес, да еще и необходимость в штативе делают свое дело, а вот охотников заинтересует: пристреливать ружье или карабин в начале сезона с трубой куда удобнее, чем постоянно бегать к мишени.

Механизм фокусировки простоват, но это не назвать серьезным недостатком: настраивается Bresser достаточно удобно и точно, огрехов по «механике» и качеству подгонки деталей нет. Так что рекомендации эта модель заслужила полностью.

Celestron TrailSeeker 65–45 Degree

Модификация базовой «походной» трубы с угловым окуляром, который более удобен для наблюдений со штативом. Но при этом труба вполне может и использоваться с рук – если и не на максимальных 48 кратах, то уж в районе минимальной кратности (16х) точно.

Корпус изготовлен из ударопрочного пластика, что сделало трубу достаточно легкой – 1,3 кг. Предусмотрена и водозащита, и защита от запотевания – одним словом, к «выходам на природу» труба полностью готова. Оптические элементы изготовлены из того же стекла BaK-4 с многослойным просветлением XLT, как и у топовых моделей Celestron, так что картинка в окуляре и светлая, и четкая.

Nikon Prostaff 3 16-48x60

Широкий диапазон зума делает трубу от Nikon весьма универсальной – она пригодится и любителям споттинга, и астрономам-любителям, и для быстрой оценки результатов стрельбы по мишеням тоже. И все это собрано с признанным «Никоновским» качеством – уж что-что, а оптику за сто лет японцы делать научились превосходно.

В комплекте с подзорной трубой идут компактный штатив-тренога и фирменный чехол, так что она сразу готова к работе, причем в любых условиях – прочный корпус пылевлагозащищен и заполнен азотом. К качеству оптики не придраться – уровень хроматических аберраций и дисторсии минимален, а ведь для оптики с зумом они как раз типичны. Плюс труба еще и достаточно легкая, без учета чехла и штатива вес составляет всего 620 г.

Veber Pioneer 15-45x60 P

Ее диапазон кратности – от 15х до 45х, труба удобно ложится в руку, так что использовать ее без штатива вполне можно. Особенно на минимальной кратности – на максимуме уже и тряска рук заметна, и огрехи изготовления уже начинают выходить на свет в виде «мыльности» изображения и роста искажений по краям поля зрения. Учтите это при выборе подзорной трубы: хоть и цена «вкуснее некуда», но и качество ей соответствует.

Celestron LandScout 60

Компактная труба хоть и не поражает кратностью (регулировка – в пределах от 12 до 36 крат), зато в «транспортабельности» ей не отказать: весит она всего 510 г, практически на уровне многих монокуляров. Но при этом за счет углового окуляра наблюдения со штатива здесь гораздо удобнее. Да и качество оптики неплохое – пускай объектив и всего лишь шестидесятимиллиметровый, сравнительно низкая кратность не режет светосилу так заметно, как у более «дальнобойных» моделей. Для «энтрилевела» не пожалели хорошего просветляющего покрытия, корпус надежно загерметизировали и наполнили осушенным азотом.

В итоге получилась труба, которая заинтересует многих – цена не так и высока, а качество за эти деньги достойное. Небольшие габариты и вес станут интересны туристам и охотникам.

LEVENHUK Blaze BASE 50

Популярная благодаря небольшой цене зрительная труба с максимальной кратностью 45х и 50-мм объективом достаточно компактна и легка – даже вместе с упаковкой и комплектным штативом она весит всего 1,2 кг. Главное – не перепутайте ее с моделью Base 50F: это абсолютно разные трубы, у модели с приставкой F кратность фиксированная (7х).

Оптика (материал – ВК-7) по качеству неплоха, нельзя сказать, что у нее есть чрезмерные остаточные аберрации. При длительных наблюдениях глаз не устает, как это бывает с оптикой низкого качества – вроде бы и резкость нормальная, но «что-то не так» все равно. С Levenhuk длительные наблюдения вполне возможны – конечно, если напрямую сравнивать эту трубу с моделями более высокого класса, то разница будет очевидна, но не забывайте и о разнице в цене.