Når du ser på kikkerter til salg, vil du bemærke, at der er to typer: traditionelle, tykke og slanke, stilfulde.
De store, konventionelle, som du måske ser i tegnefilm, kaldes Porro Prism-kikkerter. De andre, slanke typer kaldes Roof Prism kikkerter, eller Dach Prism kikkerter på tysk.
Som navnet antyder, er tagprisme-kikkerten kendetegnet ved en tagformet del. Overraskende nok eksisterede Roof Prism-designet allerede i slutningen af det 19. århundrede, kun få årtier efter Porro Prism-kikkerten blev opfundet.
På det seneste er Roof Prism-kikkerten blevet mere populær end Porro Prism på grund af deres stilfulde design. I dette indlæg vil jeg med billeder forklare, hvordan Roof Prism-kikkerten fungerer.
Hvad er der inde i Roof Prism-kikkerten?
Der er et par typer af tagprisme-design, såsom Abbe-Koenig og Schmidt-Pechan. Hvert design har sine fordele, men Shmidt-Pechan Prism-designet bruges mest i kikkerter.
Her er den optiske vej til Roof Prism-kikkerten (Schmidt-Pechan-design). Bemærk, at refleksionerne er ret komplekse her.
Et prisme er installeret ud over objektivlinsen.
I dette diagram (nedenfor) er der tilsyneladende tre refleksioner i Shmidt-prismet, men i virkeligheden forekommer fire refleksioner.
Shmidt-prismet har et tag, hvor billedet roteres 180 grader og vendes vandret på samme tid. Dette gør det muligt for producenterne at gøre kikkerten mere kompakt.
Disse prismer spiller en vigtig rolle ved at rotere billedet 180 grader for at få et opretstående billede.
Da der kommer lys direkte til taglinjen, som ikke kan reflekteres, jo smallere taglinjen er, jo bedre. Desuden skal producenterne udglatte graten perfekt, hvilket kræver ekstrem præcision.
Her er nogle billeder, der hjælper dig med at forstå vanskeligheden ved at lave tagprismer.
Dette billede er taget vendt mod det ene spejl. Billedet vendes vandret.
Det næste billede vender mod to spejle, kombineret som et tagprisme. Billedet bliver roteret 180 grader og vendt vandret to gange (tilbage til normal).
Hvis vinklen på disse spejle er mindre end 90 grader, går midten af billedet tabt.
Tværtimod, hvis vinklen er mere end 90 grader, bliver billedet adskilt.
Som du kan se, skal vinklen på tagdelen være præcis 90 grader. Vinklen skal være nøjagtig inden for 0,0089 grader, hvilket bringer fremstillingsomkostningerne op.
Mens tagprisme-designet er meget nyttigt til at holde lysets vej lige og få billedet til at vende opad, kræver produktion af tagprismer mere specialiserede fremstillingsteknikker til en højere pris.
Hvad er bedre, Roof Prism eller Porro Prism?
I Porro-prismer reflekteres lyset af 'total refleksion', hvilket betyder intet tab i lystransmission. Men i Roof Prism-kikkerter kan total refleksion ikke forekomme i den anden refleksion af Shmidt-prismet, fordi lysvinklen er mindre end indfaldsvinklen.
Derfor skal tagdelen belægges som et spejl, hvilket fører til tab af lystransmission. Dette er en stor ulempe ved tagprismer.
For mange gode kikkerter anvendes sølvspejlbelægninger for høj reflektivitet, selvom omkostningerne er høje ved tabt lys. I disse dage bruger nogle optiske producenter dielektriske prismebelægninger, som muliggør en forbløffende høj reflektionsevne på mere end 99%.
Det andet store problem med Roof Prism-designet er faseskiftet, der opstår efter flere interne refleksioner. Faseskiftet forårsager mindre kontrast og lavere opløsning.
Ser du på en gadelygte gennem en gammel tagprisme-kikkert (nedenfor), vil du se irriterende spøgelser.
For at forhindre dette og øge kontrasten bruger nogle vellavede kikkerter fasekorrektionsbelægninger, som ikke tillader interferens at ske. Denne faseforskydning forekommer ikke med Porro-prismer.
På grund af de ovennævnte årsager kan en god Roof Prism-kikkert være meget dyr. Den største fordel ved Roof Prism-kikkerten er deres slanke og kompakte krop.
Men efterhånden som fremstillingsteknikkerne forbedres dramatisk, bliver Roof Prism-kikkerter billigere. Med større kikkerter er Porro Prismer tungere end Roof Prism-kikkerter.
Efter min mening, da blænden bliver større, har Roof Prism-kikkerten en fordel på grund af deres relativt lette vægt. Når jeg kigger op på nattehimlen med mit 7×50 Porro Prism-par (over 1 kilogram), bliver mine arme ret hurtigt trætte.
Venstre: 8×42 tagprisme (Schmidt Pechan), mellem: 7×42 tagprisme (Abbe-Koenig), højre: 8,5×44 Regular Porro.
Tværtimod, med kompakte kikkerter har Mini Porro Prism-designerne en fordel i forhold til Roof Prisms i de fleste aspekter. Mini Porro kikkerter er allerede kompakte og lette, og de er meget billigere end Roof Prism-designet.
Resumé
Der er to typer kikkerter: Porro Prism og Roof Prism kikkerter. Roof Prism kikkerter kaldes også Dach Prism på tysk. Med Roof-prismer bliver den optiske vej lige, hvilket gør kroppen slank og kompakt.
Tagprismer er dog dyrere end Porro-prismer, ikke på grund af deres fremragende ydeevne, men på grund af vanskelighederne ved præcisionsfremstilling.
Mens Porro Prismer gør det muligt for alt lys at blive reflekteret gennem 'total refleksion', har Schmidt Prism-designet ét reflektionspunkt i tagdelen, som forårsager mindre lystransmission.
Desuden kan de interne refleksioner forårsage interferens, som kan have en negativ effekt på billedet.
Hvis du ikke er sikker på, hvilken du skal købe, Porro Prism eller Roof Prism, kan det afhænge af blænden. For store kikkerter er den lette vægt af Roof Prism-designet en stor fordel. Kompaktkikkerter er dog allerede lette nok, så de behøver ikke dyre tagprismer.
Både Porro og Roof prisme design har fordele og ulemper. Det er vigtigt at kende forskellene, før du køber en kikkert.