När du tittar på kikare till salu, kommer du att märka att det finns två typer: traditionella, tjocka och smala, snygga.
De stora, konventionella som du kan se i tecknade filmer kallas Porro Prism-kikare. De andra smala typerna kallas Roof Prism-kikare, eller Dach Prism-kikare på tyska.
Som namnet antyder kännetecknas takprismakikaren av en takformad del. Överraskande nog existerade Roof Prism-designen redan i slutet av 1800-talet, bara några decennier efter att Porro Prism-kikaren uppfanns.
Nyligen har Roof Prism-kikaren blivit mer populär än Porro Prism på grund av sin snygga design. I det här inlägget kommer jag att förklara med bilder hur Roof Prism-kikare fungerar.
Vad finns inuti Roof Prism-kikaren?
Det finns några typer av takprismadesigner, som Abbe-Koenig och Schmidt-Pechan. Varje design har sina fördelar, men Shmidt-Pechan Prism-designen används oftast i kikare.
Här är den optiska vägen för Roof Prism-kikaren (Schmidt-Pechan-design). Lägg märke till att reflektionerna är ganska komplexa här.
Ett prisma är installerat bortom objektivlinsen.
I detta diagram (nedan) finns det tydligen tre reflektioner i Shmidt-prismat, men i verkligheten förekommer fyra reflektioner.
Shmidt-prismat har ett tak där bilden roteras 180 grader och vänds horisontellt samtidigt. Detta gör det möjligt för tillverkarna att göra kikaren mer kompakt.
Dessa prismor spelar en viktig roll genom att rotera bilden 180 grader för att få en upprätt bild.
Eftersom det kommer ljus direkt till taklinjen, som inte kan reflekteras, desto smalare taklinje desto bättre. Dessutom måste tillverkarna jämna ut graderna perfekt, vilket kräver extrem precision.
Här är några bilder som hjälper dig att förstå svårigheten med att göra takprismor.
Den här bilden är tagen mot en spegel. Bilden vänds horisontellt.
Nästa bild är vänd mot två speglar, kombinerade som ett takprisma. Bilden roteras 180 grader och vänds horisontellt två gånger (tillbaka till det normala).
Om vinkeln på dessa speglar är mindre än 90 grader förloras bildens mitt.
Tvärtom, om vinkeln är mer än 90 grader, separeras bilden.
Som du kan se måste vinkeln på takdelen vara exakt 90 grader. Vinkeln måste vara exakt inom 0,0089 grader, vilket ökar tillverkningskostnaderna.
Även om takprismors design är mycket användbar för att hålla ljusets väg rak och göra bilden vänd uppåt, kräver produktion av takprismor mer specialiserade tillverkningstekniker till en högre kostnad.
Vilket är bättre, Roof Prism eller Porro Prism?
I Porro-prismor reflekteras ljus av "total reflektion", vilket betyder ingen förlust av ljustransmittans. Men i Roof Prism-kikare kan total reflektion inte ske i den andra reflektionen av Shmidt-prismat, eftersom ljusvinkeln är mindre än infallsvinkeln.
Därför måste takdelen beläggas som en spegel, vilket leder till en förlust av ljusgenomsläpplighet. Detta är en stor nackdel med takprismor.
För många bra kikare appliceras silverspegelbeläggningar för hög reflektivitet, även om kostnaden är hög vid förlorat ljus. Nuförtiden använder vissa optiska tillverkare dielektriska prismabeläggningar, vilket möjliggör en otroligt hög reflektivitet på mer än 99 %.
Det andra stora problemet med Roof Prism-designen är fasförskjutningen som sker efter flera interna reflektioner. Fasförskjutningen orsakar mindre kontrast och lägre upplösning.
Om du tittar på en gatlykta genom en gammal takprismakikare (nedan), ser du irriterande spöken.
För att förhindra detta och öka kontrasten använder vissa välgjorda kikare faskorrigeringsbeläggningar, som inte tillåter störningar. Denna fasförskjutning inträffar inte med Porro-prismor.
På grund av de ovan nämnda skälen kan bra takprisma-kikare vara mycket dyra. Den största fördelen med Roof Prism-kikaren är deras smala och kompakta kropp.
Men i takt med att tillverkningsteknikerna förbättras dramatiskt, blir takprisma-kikare billigare. Med större kikare är Porro Prism tyngre än Roof Prism kikare.
Enligt min mening, när bländaren blir större, har Roof Prism-kikaren en fördel på grund av sin relativt lätta vikt. När jag tittar upp på natthimlen med mitt 7×50 Porro Prism-par (över 1 kilogram) blir mina armar trötta ganska snabbt.
Vänster: 8×42 takprisma (Schmidt Pechan), mitten: 7×42 takprisma (Abbe-Koenig), höger: 8,5×44 Regular Porro.
Tvärtom, med en kompakt kikare har Mini Porro Prism-designerna en fördel jämfört med takprismor i de flesta aspekter. Mini Porro kikare är redan kompakta och lätta, och de är mycket billigare än Roof Prism-designen.
Sammanfattning
Det finns två typer av kikare: Porro Prism och Roof Prism kikare. Takprisma-kikare kallas även Dach Prism på tyska. Med takprismor blir den optiska banan rak, vilket gör kroppen smal och kompakt.
Takprismor är dock dyrare än Porro-prismor inte på grund av deras fantastiska prestanda utan på grund av svårigheterna med precisionstillverkning.
Medan Porro Prism gör att allt ljus kan reflekteras genom "total reflektion", har Schmidt Prism-designen en reflektionspunkt, i takdelen, vilket orsakar mindre ljustransmittans.
Dessutom kan de interna reflektionerna orsaka störningar, vilket kan ha en negativ effekt på bilden.
Om du inte är säker på vilken du ska köpa, Porro Prism eller Roof Prism, kan det bero på bländaren. För stora kikare är den lätta vikten hos Roof Prism-designen en stor fördel. Kompaktkikare är dock redan tillräckligt lätta, så de behöver inte dyra takprismor.
Både Porro och Roof prisma design har fördelar och nackdelar. Det är viktigt att känna till skillnaderna innan du köper en kikare.