Apabila anda melihat teropong untuk dijual, anda akan dapati terdapat dua jenis: yang tradisional, yang besar dan yang langsing, bergaya.
Yang besar dan konvensional yang mungkin anda lihat dalam kartun dipanggil teropong Porro Prism. Jenis lain yang langsing dipanggil teropong Prisma Bumbung, atau teropong Dach Prism dalam bahasa Jerman.
Seperti namanya, teropong prisma bumbung dicirikan oleh bahagian berbentuk bumbung. Anehnya, reka bentuk Prisma Bumbung sudah wujud pada akhir abad ke-19, hanya beberapa dekad selepas teropong Porro Prism dicipta.
Baru-baru ini, teropong Roof Prism telah menjadi lebih popular daripada Porro Prism kerana reka bentuknya yang bergaya. Dalam siaran ini, saya akan menerangkan dengan foto bagaimana teropong Prisma Bumbung berfungsi.
Apa yang ada di dalam teropong Roof Prism?
Terdapat beberapa jenis reka bentuk Prisma Bumbung, seperti Abbe-Koenig dan Schmidt-Pechan. Setiap reka bentuk mempunyai kelebihannya, tetapi reka bentuk Prisma Shmidt-Pechan paling biasa digunakan dalam teropong.
Berikut ialah laluan optik teropong Prisma Bumbung (reka bentuk Schmidt-Pechan). Perhatikan bahawa pantulan agak kompleks di sini.
Sebuah prisma dipasang di luar kanta objektif.
Dalam rajah ini (di bawah), nampaknya terdapat tiga pantulan dalam prisma Shmidt, tetapi pada hakikatnya, empat pantulan berlaku.
Prisma Shmidt mempunyai bumbung di mana imej diputar 180 darjah dan terbalik secara mendatar pada masa yang sama. Ini membolehkan pengeluar membuat teropong lebih padat.
Prisma ini memainkan peranan penting dengan memutarkan imej 180 darjah untuk mendapatkan imej tegak.
Oleh kerana terdapat cahaya yang masuk terus ke garisan bumbung, yang tidak dapat dipantulkan, semakin sempit garisan bumbung, lebih baik. Selain itu, pengilang perlu melicinkan burr dengan sempurna, yang memerlukan ketepatan yang melampau.
Berikut adalah beberapa gambar untuk membantu anda memahami kesukaran membuat Prisma Bumbung.
Gambar ini diambil menghadap satu cermin. Imej diterbalikkan secara mendatar.
Gambar seterusnya menghadap dua cermin, digabungkan seperti prisma bumbung. Imej akan diputar 180 darjah dan terbalik secara mendatar dua kali (kembali kepada normal).
Jika sudut cermin ini kurang daripada 90 darjah, pusat imej hilang.
Sebaliknya, jika sudut lebih daripada 90 darjah, imej akan dipisahkan.
Seperti yang anda lihat, sudut bahagian bumbung mestilah tepat 90 darjah. Sudut mestilah tepat dalam 0.0089 darjah, yang meningkatkan kos pembuatan.
Walaupun reka bentuk prisma bumbung sangat berguna untuk memastikan laluan cahaya lurus dan menjadikan imej sebelah kanan ke atas, menghasilkan prisma bumbung memerlukan teknik pembuatan yang lebih khusus pada kos yang lebih tinggi.
Mana yang lebih baik, Prisma Bumbung atau Prisma Porro?
Dalam prisma Porro, cahaya dipantulkan oleh 'total pantulan,' yang bermaksud tiada kehilangan dalam penghantaran cahaya. Walau bagaimanapun, dalam teropong Prisma Bumbung, pantulan total tidak boleh berlaku dalam pantulan kedua prisma Shmidt, kerana sudut cahaya adalah kurang daripada sudut tuju.
Oleh itu, bahagian bumbung perlu disalut seperti cermin, yang membawa kepada kehilangan penghantaran cahaya. Ini adalah kelemahan utama Prisma Bumbung.
Bagi kebanyakan teropong yang baik, salutan cermin perak digunakan untuk pemantulan yang tinggi, walaupun kosnya tinggi dalam kehilangan cahaya. Hari ini, sesetengah pengeluar optik menggunakan salutan prisma dielektrik, yang membolehkan pemantulan luar biasa tinggi melebihi 99%.
Masalah utama kedua dengan reka bentuk Prisma Bumbung ialah anjakan fasa yang berlaku selepas beberapa pantulan dalaman. Peralihan fasa menyebabkan kurang kontras dan resolusi yang lebih rendah.
Melihat lampu jalan melalui sepasang teropong prisma bumbung lama (di bawah), anda akan melihat hantu yang menjengkelkan.
Untuk mengelakkan ini dan meningkatkan kontras, beberapa teropong yang dibuat dengan baik menggunakan salutan pembetulan fasa, yang tidak membenarkan gangguan berlaku. Peralihan fasa ini tidak berlaku dengan Porro Prisms.
Kerana sebab-sebab yang disebutkan di atas, teropong Prisma Bumbung yang baik boleh menjadi sangat mahal. Kelebihan utama teropong Roof Prism ialah badannya yang langsing dan padat.
Walau bagaimanapun, apabila teknik pembuatan bertambah baik secara mendadak, teropong Roof Prism menjadi lebih murah. Dengan teropong yang lebih besar, Porro Prisms lebih berat daripada teropong Prisma Bumbung.
Pada pendapat saya, apabila apertur semakin besar, teropong Roof Prism mempunyai kelebihan kerana beratnya yang agak ringan. Apabila saya mendongak ke langit malam dengan sepasang Porro Prism 7×50 saya (lebih 1 kilogram), lengan saya cepat letih.
Kiri: Prisma Bumbung 8×42 (Schmidt Pechan), Tengah: Prisma Bumbung 7×42 (Abbe-Koenig), Kanan: Porro Biasa 8.5×44.
Sebaliknya, dengan teropong kompak, reka bentuk Mini Porro Prism mempunyai kelebihan berbanding Prisma Bumbung dalam kebanyakan aspek. Binokular Mini Porro sudah padat dan ringan, dan ia jauh lebih murah daripada reka bentuk Prisma Bumbung.
Ringkasan
Terdapat dua jenis teropong: Porro Prism dan Roof Prism teropong. Teropong Prisma Bumbung juga dipanggil Prisma Dach dalam bahasa Jerman. Dengan prisma Bumbung, laluan optik menjadi lurus, yang menjadikan badan langsing dan padat.
Walau bagaimanapun, Prisma Bumbung lebih mahal daripada Prisma Porro bukan kerana prestasinya yang hebat tetapi kerana kesukaran dalam pembuatan ketepatan.
Walaupun Porro Prisms membolehkan semua cahaya dipantulkan melalui 'total pantulan,' reka bentuk Schmidt Prism mempunyai satu titik pantulan, di bahagian bumbung, yang menyebabkan kurang penghantaran cahaya.
Selain itu, pantulan dalaman boleh menyebabkan gangguan, yang boleh memberi kesan negatif pada imej.
Jika anda tidak pasti yang mana hendak dibeli, Porro Prism atau Roof Prism, ia mungkin bergantung pada apertur. Untuk teropong besar, berat ringan reka bentuk Prisma Bumbung adalah kelebihan utama. Walau bagaimanapun, teropong padat sudah cukup ringan, jadi mereka tidak memerlukan prisma bumbung yang mahal.
Kedua-dua reka bentuk prisma Porro dan Bumbung mempunyai kelebihan dan kekurangan. Adalah penting untuk mengetahui perbezaan sebelum membeli teropong.