Wenn Sie sich die zum Verkauf stehenden Ferngläser ansehen, werden Sie feststellen, dass es zwei Arten gibt: traditionelle, klobige und schlanke, stilvolle Ferngläser.
Die großen, herkömmlichen Ferngläser, die man vielleicht in Cartoons sieht, heißen Porro-Prisma-Ferngläser. Die anderen, schlanken Typen heißen Dachprisma-Ferngläser.
Wie der Name schon sagt, zeichnen sich Dachkant-Ferngläser durch einen dachförmigen Teil aus. Überraschenderweise gab es das Dachprisma-Design bereits im späten 19. Jahrhundert, nur wenige Jahrzehnte nach der Erfindung des Porro-Prisma-Fernglases.
In letzter Zeit erfreuen sich Dachkant-Ferngläser aufgrund ihres stilvollen Designs immer größerer Beliebtheit als Porroprismen-Ferngläser. In diesem Beitrag erkläre ich anhand von Fotos, wie Dachkant-Ferngläser funktionieren.
Was befindet sich im Dachkant-Fernglas?
Es gibt einige Arten von Dachprisma-Designs, wie zum Beispiel Abbe-Koenig und Schmidt-Pechan. Jedes Design hat seine Vorteile, aber das Shmidt-Pechan-Prisma-Design wird am häufigsten in Ferngläsern verwendet.
Hier ist der Strahlengang eines Dachkant-Fernglases (Schmidt-Pechan-Design) dargestellt. Beachten Sie, dass die Überlegungen hier recht komplex sind.
Hinter der Objektivlinse ist ein Prisma angebracht.
In diesem Diagramm (unten) gibt es scheinbar drei Reflexionen im Shmidt-Prisma, aber in Wirklichkeit treten vier Reflexionen auf.
Das Shmidt-Prisma hat ein Dach, bei dem das Bild um 180 Grad gedreht und gleichzeitig horizontal gespiegelt wird. Dies ermöglicht es den Herstellern, die Ferngläser kompakter zu machen.
Diese Prismen spielen eine wichtige Rolle, indem sie das Bild um 180 Grad drehen, um ein aufrechtes Bild zu erhalten.
Da das Licht direkt auf die Dachlinie fällt und nicht reflektiert werden kann, ist es umso besser, je schmaler die Dachlinie ist. Außerdem müssen die Hersteller den Grat perfekt glätten, was höchste Präzision erfordert.
Hier sind einige Bilder, die Ihnen helfen sollen, die Schwierigkeit bei der Herstellung von Dachprismen zu verstehen.
Dieses Bild wurde vor einem Spiegel aufgenommen. Das Bild wird horizontal gespiegelt.
Das nächste Bild zeigt zwei Spiegel, die wie ein Dachkantprisma kombiniert sind. Das Bild wird um 180 Grad gedreht und zweimal horizontal gespiegelt (zurück zur Normalität).
Beträgt der Winkel dieser Spiegel weniger als 90 Grad, geht die Bildmitte verloren.
Beträgt der Winkel hingegen mehr als 90 Grad, wird das Bild getrennt.
Wie Sie sehen, muss der Winkel des Dachteils genau 90 Grad betragen. Der Winkel muss innerhalb von 0,0089 Grad genau sein, was die Herstellungskosten in die Höhe treibt.
Während das Design des Dachkantprismas sehr nützlich ist, um den Lichtweg gerade zu halten und das Bild auf die richtige Seite zu bringen, erfordert die Herstellung von Dachkantprismen speziellere Fertigungstechniken mit höheren Kosten.
Was ist besser, Dachprisma oder Porro-Prisma?
Bei Porro-Prismen wird das Licht durch „Totalreflexion“ reflektiert, was bedeutet, dass die Lichtdurchlässigkeit nicht verloren geht. Bei Dachkant-Ferngläsern kann es bei der zweiten Reflexion des Shmidt-Prismas jedoch nicht zur Totalreflexion kommen, da der Lichtwinkel kleiner als der Einfallswinkel ist.
Daher muss das Dachteil spiegelartig beschichtet werden, was zu einem Verlust der Lichtdurchlässigkeit führt. Dies ist ein großer Nachteil von Dachprismen.
Bei vielen guten Ferngläsern werden Silberspiegelbeschichtungen für ein hohes Reflexionsvermögen aufgebracht, allerdings sind die Kosten durch Lichtverlust hoch. Heutzutage verwenden einige Optikhersteller dielektrische Prismenbeschichtungen, die eine erstaunlich hohe Reflektivität von über 99 % ermöglichen.
Das zweite große Problem beim Dachprisma-Design ist die Phasenverschiebung, die nach mehreren internen Reflexionen auftritt. Die Phasenverschiebung führt zu weniger Kontrast und geringerer Auflösung.
Wenn Sie durch ein altes Dachkant-Fernglas (unten) auf eine Straßenlaterne blicken, werden Sie lästige Geister sehen.
Um dies zu verhindern und den Kontrast zu erhöhen, verwenden einige gut gefertigte Ferngläser Phasenkorrekturbeschichtungen, die keine Interferenzen zulassen. Diese Phasenverschiebung tritt bei Porro-Prismen nicht auf.
Aus den oben genannten Gründen können gute Dachkant-Ferngläser sehr teuer sein. Der Hauptvorteil von Dachkant-Ferngläsern ist ihr schlankes und kompaktes Gehäuse.
Da sich die Herstellungstechniken jedoch dramatisch verbessern, werden Dachkant-Ferngläser immer kostengünstiger. Bei größeren Ferngläsern sind Porro-Prismen schwerer als Dachkant-Ferngläser.
Meiner Meinung nach haben Dachkant-Ferngläser mit zunehmender Öffnungsweite einen Vorteil, da sie relativ leicht sind. Wenn ich mit meinem 7×50 Porroprismenpaar (über 1 Kilogramm) in den Nachthimmel schaue, ermüden meine Arme ziemlich schnell.
Links: 8×42 Dachprisma (das Schmidt Pechan), Mitte: 7×42 Dachprisma (das Abbe-Koenig), Rechts: 8,5×44 Regular Porro.
Im Gegenteil, bei kompakten Ferngläsern sind die Mini-Porro-Prismen-Designs in den meisten Aspekten im Vorteil gegenüber Dachprismen. Mini-Porro-Ferngläser sind bereits kompakt und leicht und deutlich günstiger als das Dachprisma-Design.
Zusammenfassung
Es gibt zwei Arten von Ferngläsern: Porro-Prisma- und Dachkant-Ferngläser. Dachprisma-Ferngläser werden auf Deutsch auch Dachprisma genannt. Bei Dachprismen wird der Strahlengang gerade, wodurch das Gehäuse schlank und kompakt wird.
Allerdings sind Dachprismen teurer als Porro-Prismen, nicht wegen ihrer großen Leistung, sondern wegen der Schwierigkeiten bei der Präzisionsfertigung.
Während Porro-Prismen die Reflexion des gesamten Lichts durch „Totalreflexion“ ermöglichen, verfügt das Schmidt-Prisma-Design über einen Reflexionspunkt im Dachteil, was zu einer geringeren Lichtdurchlässigkeit führt.
Darüber hinaus kann es durch die internen Reflexionen zu Störungen kommen, die sich negativ auf das Bild auswirken können.
Wenn Sie nicht sicher sind, welches Sie kaufen sollen, Porro-Prisma oder Dachprisma, hängt es möglicherweise von der Blende ab. Bei großen Ferngläsern ist das geringe Gewicht des Dachprisma-Designs ein großer Vorteil. Kompakte Ferngläser sind jedoch bereits leicht genug, sodass sie keine teuren Dachkantprismen benötigen.
Sowohl Porro- als auch Dachprisma-Designs haben Vor- und Nachteile. Es ist wichtig, die Unterschiede zu kennen, bevor Sie ein Fernglas kaufen.