Выбор полевого бинокля постоянного ношения

[Marineoptics]

Вортекс обновил Разор, реальный конкурент Цейсс Конквесту,
поле нового Разора поражает на 10х-6.9 градуса.
http://www.vortexoptics.com/category/ra ... binoculars
Дизайн очень привлекателен, эргономика на высоте (взяли за основу SLC HD), держать одной рукой очень удобно (SLC HD одной рукой удерживается элементарно).

[mountt_fh]

Marineoptics, как бы вы оценили данное ранжирование? Насколько я понял, не по всем брендам представлены новинки.

[Marineoptics]

mountt_fh,
информацию которую Вы представили с сайта Альбинос, она же перекликается с польским сайтом Лорнетки и т.д.
Я писал немного Выше, что вероятность слепого выбора 50 на 50.
Можно использовать глаза друзей, коллег и т.д., но это увеличивает шансы на 10-20%, остается вероятность 30-40% , что может не понравится модель.
У каждого человека свои взгляды на выбор бинокля, помимо самого бинокля, есть защитные крышки, сумка-футляр, ремень, я не говорю за аберрации и т.д.
Все это вместе дает общее впечатление о том, работали разработчики в команде или просто уменьшали себестоимость до минимума, чтобы конкурировать с коллегами на рынке.
Все эти тесты дают обобщенную информацию, аналогично можно проводить тестирование от кухонных комбайнов до автомобилей и самолетов.

[Marineoptics]

Приведу Вам фото внутренностей бинокля Pentax DCF ED 10x43, полный аналог Pentax DCF SP 10x43 только без стекол ED. Механика и конструктив изменены, чтобы не копировали товарищи из Поднебесной.

[Marineoptics]

и Swarovski SLC HD

[zoom100x]

Уважаемый Marineoptics! Прошу ответить, что скажете про Олимпус 10х42 EXWP I ? Я читал обзоры на allbinos и ваши посты, из них следует, что у бинокля низкие ХА и исправлена дисторсия. Общий вопрос, как он по вашему мнению в сравнении со старым Никон Монарх и Пентакс HRc/CS ? Конкретно прошу вкратце описать качество конструкции, насколько большого диаметра наглазники ( привык к узким БПЦ ), хорошо ли они фиксируются, не болтаются ли. Насколько легкая фокусировка? По оптике - есть ли проблемы с бликованием от боковой засветки, когда свет отражается от торцов линз объектива и поверхности каналов ? Если нет подушковидной дисторсии, значит ли это что при движении есть визуальный эффект вращающегося шара?
Спасибо заранее

[Marineoptics]

Если сравнивать эти две модели, то они почти идентичные по оптике и механике. Пентакс стоит 1000 у.е., а Сваровски 2000 у.е. и разница между ними огромная. Сваровски при -30 фокусируется, а Пентакс увы нет. По яркости, чтобы поляки не писали в своих тестах у Сваровски настолько яркая картинка с плоским полем, что не жалко отдать лишнюю 1000 у.е. Попытаюсь сегодня сделать сумеречные фото со Сваровски и вы все сами увидите.

[Marineoptics]

zoom100x,
дневное изображение Olympus 10х42 EXWP I представлено на странице 77 этой темы 28-1-2012 17:46 и в посте также есть изображение Pentax 10x42 DCF CS.
Дневного изображения Nikon Monarch 3 10х42 нет (завтра выложу).
Сумеречное изображение Olympus 10х42 EXWP I представлено на странице 78 этой темы 1-2-2012 22:06 и в посте также есть изображение Pentax 10x42 DCF CS и Nikon Monarch 3 10х42.
Повторюсь, Olympus 10х42 EXWP I очень сбалансированный (инженеры пошли на компромиссы, на которые многие другие производители не обращают внимание) бинокль за смешные деньги в металлическом корпусе, минус это защитные крышки на объективы и чехол из гидрокостюма (неопрен 3 мм).
Самый первый Nikon Monarch 10х42 смысла покупать нет, так как появился Nikon Monarch 3 10х42, обратите на него внимание. Сравнивать троицу (Olympus 10х42 EXWP I, Pentax 10x42 DCF CS и Nikon Monarch 3 10х42) по каким критериям (в общем они почти одинаковы)? Качество конструкции почти у всех одинаково(чуть лучше у Olympus 10х42 EXWP I, чуть хуже Pentax 10x42 DCF CS). Наглазники также практически у всех одинаковы (пластик с резиной, металл и резина в другой ценовой категории), диаметр у всех около 40мм (глазная линза 21 мм у Nikon Monarch 3 10х42 и Olympus 10х42 EXWP I) и 3 положения в Pentax 10x42 DCF CS, Nikon Monarch 3 10х42, плавная в Olympus 10х42 EXWP I.
Фокусировка более легкая у Nikon Monarch 3 10х42, более масляная у Pentax 10x42 DCF CS.
По бликованию нужно делать отдельные тесты с разной мощностью и типами источников света, детали можно выяснить только при тестировании в жестких условиях, в общем скажем так что одинаковы у всех трех моделей. Бликования от торцов линз и плохого чернения поверхностей нет.
Эффект "Роллинг болз" - катящийся шар Olympus 10х42 EXWP I не заметил.
Фото "троицы" прикладываю.

[zoom100x]

Marineoptics, cпасибо большое; надеюсь, ответ в теме будет полезен не только мне. Отдельное спасибо за фото окуляров!

[momotych]

Также хочу выразить благодарность уважаемому Marineoptics за проделанную работу, за тесты, за анализ. Приятно советоваться с Профессионалом.
И еще вопросик... склоняюсь к мысли заказать таки в формате 10х вот такой порро-прибор: Nikon 10x42mm Premier SE, очень интересует Ваше мнение о нем.

[Marineoptics]

momotych,
благодарю за доверие.
Nikon 10x42mm Premier SE, продакт код 7311 считается одним из лучших компактных биноклей системы ПОРРО. Никон специально выпустил дорогую линейку биноклей ПОРРО для ценителей в формфакторе 8х32 и 10х42, но к сожалению в 2005 году снят с производства. Сейчас распродают остатки.
Корпус сделан из магниевого сплава в компактном корпусе с покрытием из натуральной латексной резины и небольшим весом.
Цена (700-800 у.е.) конечно впечатляет, но изображение великолепное и можно сравнить с уровнем Fujinon. По яркости картинки также напоминает Fujinon Окуляры с полем 60 градусов с выносом 18 мм.
Очень резкое поле 95% с минимумом ХА. Присутствует заметная дисторсия. Очень рекомендую. Недостаток только один, теряемые крышки объективов.
Астрономы любители очень часто покупали эту модель, пока не появился Canon 10x42L.
Данную модель можно дарить в качестве дорого презента уважаемому человеку или семье, так как это нестареющая классика, которая пока еще доступна на рынке по приятной цене в отличии от Сваровски Ястреб и др .
P.S. фото как обещал, увы, сделать не могу, целый день и вечер идет сильный снег.

[mountt_fh]

Вы, уж, простите за назойливость.... но Ваши советы трудно переоценить, полностью присоединяюсь к благодарностям в Ваш адрес. Неплохие отзывы есть о биноклях Eagle Ranger HD. Сейчас просматривал характеристики Wortex talon и Eagle ranger 10x42, судя по внешнему виду, это один и тот же бинокль под разными брендами. Не располагаете какой-нибудь информацией по этому поводу?

[Клод]

Можно посмотреть о бинокляхhttp://www.birdforum.net/forumdisplay.php?f=112

[Marineoptics]

Снято с помощью IPhone 4S, двухкамерный стеклопакет (помытый и наполированный). Первое фото Nikon Monarch 3 10x42, второе фото Swarovski SLC HD 10x42. Дальность как и на предыдущих фото составляет 50 метров.

[Marineoptics]

Усложняем тест и берем дальность 300 метров. Первое фото Nikon Monarch 3 10x42, второе фото Swarovski SLC HD 10x42. Анализируем фотографии и приходим к выводу, что только те люди, которые видят отчетливо ХА покупают себе Топовые или предтоповые модели биноклей.
У Никона за счет очень небольшой ХА по центру слегка упало разрешение, по сравнению с Сваровски. На краю у Никона ХА заметны, но не смертельны, у Сваровски их практически нет.
По цветопередачи они также практически одинаковы. Поле зрения у Никона меньше на полградуса по сравнению с Сваровски. Глубина резкости у Сваровски впечатляющая и можно сопоставить с биноклем ПОРРО 10х42, у Никона она очень небольшая. Настраивать под себя Никон нужно очень тщательно (штатив, миры и т.д.), Сваровски прощает тщательную настройку (достаточно веток деревьев).
По ценообразованию также все просто Никон 250 у.е., Сваровски 2150 у.е.
Выбирать Вам.

[Marineoptics]

mountt_fh,
Eagle Optics Ranger ED, Vortex Talon HD и United-optics BW16 одно и тоже.
Я не вижу смысла покупать данные модели.
Если очень хочется потратить 500-600 у.е. купите себе ZEN ED3.
Я бы добавил денег до 1000-1200 у.е. и купил бы Zeiss Conquest HD или Vortex Razor HD но только после просмотра и тестирования.

[mountt_fh]

Учитывая такую разницу в цене, Nikon 3 выглядит вполне достойно. В качестве первого бинокля уровень Nikon 3 и подобных, думаю, устроит многих. А дальше будем смотреть.

[seimor]

Анализируем фотографии и приходим к выводу, что только те люди, которые видят отчетливо ХА покупают себе Топовые или предтоповые модели биноклей

Мдяяяяяяя..... Я точно не "те" люди. Nikon Monarch 3 10x42 для меня после этих снимков - венец совместного труда гениев инженерной мысли и маркетологов.

[fugu01]

...Анализируем фотографии и приходим к выводу, что только те люди, которые видят отчетливо ХА покупают себе Топовые или предтоповые модели биноклей...

Смотрим на первый снимок Никона 3 из приведенных Marineoptics. Вот этот:
http://talks.guns.ru/forums/ic...691/5691589.jpg
Ха видны без всякого напряжения там, где им и положено проявиться. Смотрим на левую часть кабины и хорошо видим, даже через фотоаппарат, что на боковой панели фиолетовая (magenta) окраска, а на правой - зеленоватая. Серые конструкции справа вверх от кабины тоже имеют фиолетовый фон. Это и есть проявление ХА. Это сильные ХА. В сложных условиях при наблюдении удаленного мелкого объекта они "закроют" его. Именно так это выглядит на моем Монарх ДЦФ Мк3 (Монарх 5) в подобных условиях. Я очень хорошо это знаю и описывал здесь соответствующую ситуацию.

[fugu01]

Мдяяяяяяя..... Я точно не "те" люди. Nikon Monarch 3 10x42 для меня после этих снимков - венец совместного труда гениев инженерной мысли и маркетологов.

seimor, и не говорите. Разобрал для участников форума ХА по фотке Marineoptics'a, но почему-то мой пост с разбором вставился перед Вашим и теперь на предыдущей странице, хотя был позже.
Marineoptics, честно говоря, немного удивлен, что Вы на своих прекрасных информативных снимках не продемонстрировали участникам разницу по ХА и "прорисовки" деталей изображения на примере Сваровски и Никона. Даже на снимках видно, что между ними пропасть. А уж в живую-то, да в контровом свете солнца, да в дымке, или при низкой серой облачности с туманом!... ИМО, Никон 3 окрасит все.

[Marineoptics]

fugu01,
IPhone 4S не позволяет делать снимки, по которым можно попиксельно смотреть разницу в изображении и искать нюансы. ХА и Дисторсия объектива IPhone 4S присутствует и это видно на снимках (ну не поставят же объектив за 1000 у.е. в Айфон за 1000 у.е.). Фото, которые я выкладываю на всеобщее обозрение кликабельны, если Вы хотите видеть детализацию я с удовольствием вышлю Вам на почту исходники, но по ним все равно судить очень сложно.
На фото, которые я выкладываю видны ХА и т.д.
Вам как профессионалу видно, что между ними пропасть, потому-что у Вас жесткие критерии оценки и Вы пересмотрели огромное кол-во биноклей, есть из чего выбрать.
Когда участник форума не имеет возможность посмотреть в бинокли и слепо выбирает себе понравившуюся модель в ограниченном бюджете наша задача ему помочь.
Если мы будем тестировать бинокли по жестким критериям, то у нас останется ТОПовая и предтоповые серии, тогда какой смысл нам тратить время. Надо сразу написать покупайте Swarovski SLC HD & EL, Carl Zeiss Victory & Conquest HD, Leica Ultravid, Nikon EDG II, Kowa XD44, Canon 10x42 L. а мы пошли пить пиво.
Участники форума хотят видеть доступные модели по цене, чтобы можно было выбрать себе более подходящий и повторюсь наша задача им помочь.
Даже фотографии в низком разрешении им в помощь, чем наши с Вами слова.
Смотреть в контровом свете солнца в дымке или при низкой серой облачности с туманом или в закат в определенных условиях-это достаточно жесткие условия тестирования биноклей и простому пользователю нужно все это постигать постепенно.

[seimor]

[QUOTE]Когда участник форума не имеет возможность посмотреть в бинокли и слепо выбирает себе понравившуюся модель в ограниченном бюджете наша задача ему помочь.
Если мы будем тестировать бинокли по жестким критериям, то у нас останется ТОПовая и предтоповые серии, тогда какой смысл нам тратить время. Надо сразу написать покупайте Swarovski SLC HD & EL, Carl Zeiss Victory & Conquest HD, Leica Ultravid, Nikon EDG II, Kowa XD44, Canon 10x42 L. а мы пошли пить пиво.
Участники форума хотят видеть доступные модели по цене, чтобы можно было выбрать себе более подходящие и повторюсь наша задача им помочь.

+1000000

[fannik]

Marineoptics
Смотреть в контровом свете солнца в дымке или при низкой серой облачности с туманом или в закат в определенных условиях-это достаточно жесткие условия тестирования биноклей и простому пользователю нужно все это постигать постепенно.
А можно с этого места поподробнее, особенно интересует в дымке и тумане. Часто дымка не позволяет рассматривать на удалении, мои познания в этом вопросе ограничиваются желтыми светофильтрами прилагаемыми к советским биноклям и есть ли бинокли в пределах 10т.руб с подобными параметрами не в ущерб светосиле. Или как в старом анекдоте "нечего выпендриваться-слушайте ваши Валенки", переиначивая-смотрите в ваши КОМЗы . Встречал где то на форумах отзыв о Юконе кажется с переключателем шторок в бинокле типа от бликов (поляризационное стекло) и дымки (оранжевое стекло), но к этой марке предвзятое отношение как одноразовый "кетай".

[Marineoptics]

fannik,
я сделаю первые шаги по консолидации информации (копирайт), а коллеги меня дополнят.
Дымка-равномерная световая вуаль, возрастающая по мере удаления от наблюдателя и заволакивающая части ландшафта.
Дымка уменьшает контраст изображения, а также снижает различия в цвете далеко расположенных объектов. При достаточно сильной дымке предметы становятся неразличимыми.
Дальность видимости при дымке колеблется в пределах от 1 до 9 км, при видимости менее 1 км отмечается туман.
Существует 4 вида дымки-
Молекулярная-Так называемая молекулярная дымка, рассеяние света на молекулах самой атмосферы. В чистом воздухе коротковолновые (синие, фиолетовые) лучи рассеиваются сильнее длинноволновых (красных и жёлтых). Это приводит к тому, что тёмные далёкие предметы приобретают синюю окраску, а слабые источники света слегка желтеют. Отсюда происходит распространённое выражение «синие дали».
Характерные расстояния, на которых этот эффект становится заметен невооружённым глазом, около 5 километров.
Водяная-Порождается частицами влаги, находящимися во взвешенном состоянии в воздухе. Имеет нейтрально-белый оттенок.
Расстояния, на которых водяная дымка заметна, сильно зависят от концентрации и размера частиц влаги. Так, видимость в условиях густого тумана может падать до десятков сантиметров.
Морозная-Зимняя дымка в Альпах. При понижении температуры ниже нуля и влажности около 100 % образуются взвешенные в воздухе кристаллики льда. Такая дымка, как правило, бесцветна, однако из-за преломления и дисперсии света внутри частиц образует гало вокруг источников света и даже, в достаточно редких условиях, может привести к наблюдению зимней радуги.
Расстояния, на которых можно заметить морозную дымку зимой, составляют единицы километров.
Пыль, дым-При наличии в воздухе частиц пыли и дыма (особенно в городе) дымка имеет цвет этих частиц, и, как правило, добавляет к изображению жёлтый, бурый или красноватый оттенок. В зависимости от степени загрязнения воздуха расстояние, на котором такая дымка хорошо видна, от сотен метров до десятков километров.
Меры воздействия-жёлтый светофильтр ослабляет голубую атмосферную дымку, но в условиях города усилит дымку, порождённую пылью.
Туман-скопление воды в воздухе, когда образуются мельчайшие продукты конденсации водяного пара (при температуре воздуха выше −10. это мельчайшие капельки воды, при −10:-15. - смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже −15. - кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей). Относительная влажность воздуха при туманах обычно близка к 100 % (по крайней мере, превышает 85-90 %). Однако в сильные морозы (-30. и ниже) в населённых пунктах, на железнодорожных станциях и аэродромах туманы могут наблюдаться при любой относительной влажности воздуха (даже менее 50 %) - за счёт конденсации водяного пара, образующегося при сгорании топлива (в двигателях, печах и т. п.) и выбрасываемого в атмосферу через выхлопные трубы и дымоходы. Непрерывная продолжительность туманов составляет обычно от нескольких часов (а иногда полчаса-час) до нескольких суток, особенно в холодный период года.
Смог-аэрозоль состоящий из дыма, тумана и пыли, один из видов загрязнения воздуха в крупных городах и промышленных центрах. Смог может образовываться практически при любых природных и климатических условиях в крупных городах и индустриальных центрах с сильным загрязнением воздуха. Наиболее вреден смог в тёплые периоды года, в солнечную безветренную погоду, когда верхние слои воздуха достаточно тёплые, чтобы останавливать вертикальную циркуляцию воздушных масс. Это явление часто встречается в городах, защищённых от ветров естественными преградами, например, холмами и горами.
Наблюдение в сложных атмосферных условиях-
В пасмурную погоду мы Солнца совсем не видим, и вас освещает один лишь рассеянный свет.
В туманный день далекие предметы видны неясно, а очень далекие совсем исчезают из виду. Туман ослабляет свет, идущий к нам от наблюдаемого предмета, поэтому предмет исчезает для глаза. Однако такое объяснение будет верным только в том случае, когда речь идет о наблюдении ярких, светящихся предметов ночью, когда туман ничем не освещен и поэтому сам остается темным. В условиях дневного наблюдения, когда туман освещен дневным светом, приписывать ухудшение видимости одному ослаблению света неправильно.
Нетрудно заметить, что светло-серый или белый предмет исчезает в тумане уже тогда, когда на пути поглощается не более половины или трех четвертей света. Если же на этот предмет посмотреть сквозь серое (дымчатое) стекло с таким же пропусканием света, то он будет отлично виден. Разница здесь в том, что в тумане происходит сильное рассеивание света, которого нет в темном стекле: в дымчатом стекле лучи ослабляются за счет поглощения, за счет перехода световой энергии в теплоту, а не за счет рассеяния в разные стороны, как это имеет место в тумане. Мы видим какой-нибудь предмет только тогда, когда он своей яркостью или цветом отличается от окружающего фона. Если и яркость и цвет предмета и фона совпадают, то предмет заметить нельзя: он сольется с фоном в сплошное поле равномерной яркости.
Таким образом, предмет может быть виден, при условии, если его яркость (или цвет) в достаточной мере отличаются от фона; иначе говоря, необходимо, чтобы контраст яркости между предметом и фоном был достаточно велик. Установлено, что при благоприятных для зрения условиях (яркое, но не чрезмерное освещение, большие видимые размеры) предмет заметен, если его яркость отличается всего на 1% от окружающего фона. При слабом освещении, например, в сумерки или ночью, нужно гораздо большее различие в яркости, чтобы предмет можно было рассмотреть.
Когда мы смотрим на предмет сквозь туман, то происходят два явления: во-первых, свет, отраженный предметом, ослабляется при прохождении через туман; во-вторых, слой тумана, расположенный между наблюдателем и предметом, дает свой рассеянный свет, который равномерно ложится на предмет и на фон. От этого контраст яркости между предметом и фоном сглаживается, и предмет становится менее заметен. В зависимости от толщины и густоты слоя тумана уменьшается яркость предмета и фона по сравнению с ровной яркостью световой завесы тумана, чем и ухудшается видимость.
Возьмем для примера белый предмет на черном фоне: предположим, белый дом на фоне темного леса. Если тумана нет, то он издали виден совершенно отчетливо, потому что его яркие очертания резко выделяются на темном фоне. Если же местность застилается туманом, то лес уже не будет казаться темным, так как его обволакивает слой тумана, рассеивающий свет; одновременно дом будет казаться менее светлым, его яркость ослабляется поглощением. Контраст, т. е. разница в яркости между предметом и фоном, уменьшится, и следовательно, предмет будет выделяться слабее. Чем более мутен воздух, чем гуще туман, тем светлее, будет казаться темный лес и тем бледнее белый предмет. При очень мутном воздухе от белого предмета до наблюдателя дойдет так мало света и так много его рассеется в тумане, что разница в яркости между предметом и фоном окажется меньше 1%. В таких случаях глаз совсем не может рассмотреть предмет, он будет невидим за мутной туманной пеленой.
При чистом, прозрачном воздухе кругозор чаще всего ограничивается горизонтом, и его ширина выражается дальностью открытия. При мутном, малопрозрачном воздухе кругозор ограничивается вследствие того, что отдаленные части панорамы скрываются за пеленой мглы или тумана. В этом случае видимость будет тесно связана с состоянием атмосферы, и умелое использование условий видимости может способствовать боевым операциям на суше, на море и в воздухе.
При той или иной прозрачности воздуха дальность видимости для разных предметов неодинакова. Это находится в зависимости от окраски и размеров предметов и их расположения по отношению к Солнцу. Вопрос этот был подробно исследован рядом советских ученых, которые выяснили закономерности, определяющие степень видимости или полную невидимость данного предмета при различных условиях.
Крупные предметы будут видны с большего расстояния, чем мелкие. Часто высокий холм виден издалека, а расположенные значительно ближе его телеграфные столбы, рельефно выделяющиеся в ясную погоду, тонут в тумане.
Что касается до влияния окраски, то всего проще обстоит дело с предметами черного цвета, для которых фоном служит небо у самого горизонта. Абсолютно черный объект поглощает все падающие на него лучи и ничего не отражает. Поэтому яркость такого объекта при самом сильном освещении равна нулю. Однако, когда мы смотрим на такой черный предмет издалека, то он нам кажется сравнительно светлым. В этом случае его видимая яркость получается за счет света, рассеянного в воздухе, расположенном между наблюдателем и предметом. Оказывается, что дальность видимости совсем черного предмета на фоне неба зависит только от прозрачности воздуха, а характер дневного освещения на нее совсем не влияет. Светит ли яркое Солнце или небо сплошь затянуто тучами, дальность видимости будет одна и та же, если одинаков коэффициент прозрачности. Если плотность тумана везде одинакова, то и дальность, видимости черных предметов будет одинаковой во все стороны. При солнечной погоде в стороне Солнца такие предметы видны так же далеко, как и в противоположной Солнцу стороне, хотя горизонт и слои тумана разной толщины под Солнцем всегда гораздо ярче, чем в других направлениях.
Абсолютно черных объектов в природе, конечно, не существует. Всякий реальный предмет отражает хоть немного из падающих на него лучей Солнца и неба. Однако существует немало темных предметов, которые слабо отражают свет. К ним относятся, например, хвойные деревья, лиственные леса летом, покрытые черноземом склоны холмов (особенно в сырую погоду), многие постройки, люди в темной одежде, выкрашенные в черный цвет корабли, паровозы и другие предметы.
Гораздо сложнее обстоит дело с видимостью светлых предметов, отражающих много лучей.
В облачную погоду, когда нет прямых солнечных лучей, даже самые светлые предметы обычно кажутся темнее неба на горизонте, и их дальность видимости будет обязательно меньше. Серый предмет по яркости меньше отличается от горизонта, чем черный, контраст яркости с фоном неба для него не такой большой; следовательно, он скроется в тумане на меньшем расстоянии. Всего хуже видны светло-серые или белые предметы, например, покрытые снегом холмы. Они и без тумана почти сливаются с молочным фоном облачного горизонта. Достаточно сравнительно тонкого слоя тумана, чтобы они стали невидимыми.
В солнечную погоду, напротив, белые предметы видны дальше всех других. Будучи освещены солнечными лучами, они кажутся гораздо ярче, чем небо у горизонта, и составляют с его фоном очень резкий контраст. Благодаря этому их дальность видимости может быть даже большей, чем дальность видимости черного предмета. Впрочем, это происходит лишь в стороне, противоположной Солнцу. Под Солнцем самые белые предметы кажутся темными, и их дальность видимости будет меньше.
При ясной погоде и в стороне, противоположной Солнцу, хуже всего видны серые предметы, отражающие около 1/4 падающих на них лучей.
Условия видимости должны быть приняты во внимание при выборе окраски различных предметов. Если хотят, чтобы предмет был виден как можно дальше, и если на него приходится смотреть со стороны Солнца и в ясную погоду, то лучше всего его окрасить в белый цвет; если же, наоборот, требуется, чтобы предмет был хорошо виден в тумане или в стороне Солнца, то наиболее подходящим будет черный цвет. На практике разные сигнальные сооружения приходится рассматривать с разных сторон и при разной погоде. Поэтому такие предметы, как верстовые столбы, шлагбаумы, морские маяки и т. п., чаще всего делают полосатыми, сочетая белые полосы с черными. Напротив, если требуется, чтобы предмет на фоне неба у горизонта выделялся слабее, то надо пользоваться серой краской того или иного оттенка. Примером может служить "шаровая" краска, которой покрывают военные корабли, чтобы они были возможно менее заметны для противника.
В солнечный день, когда воздух не слишком мутен, дали обычно кажутся голубыми. Далекий лес на горизонте не зеленеет, а синеет, голубоватыми кажутся и удаленные холмы, а также очень далекие горы. Зато белые предметы, например горные вершины, покрытые снегом, или кучевые облака на горизонте, выглядят желтоватыми или розовыми. Такое сочетание розово-голубых красок в далеких частях ландшафта напоминает игру света в драгоценном камне - опале. Поэтому легкое помутнение в крайних частях пейзажа иногда называют опалесценцией. В чем же причина этого любопытного явления?
Рассеивать свет способны не только посторонние частицы, плавающие в воздухе, как, например, капли и пылинки, но и мельчайшие частицы тех газов, из которых состоит сам воздух, - молекулы. По размерам молекулы очень малы, гораздо мельче, чем капли тумана и крупинки пыли. А очень маленькие частицы рассеивают лучи разного цвета неодинаково. Сильнее всего ими отражаются невидимые глазом ультрафиолетовые лучи, менее сильно - фиолетовые. Дальше, по порядку идут синие, голубые, зеленые, желтые, оранжевые и красные лучи. Слабее всего отражаются тепловые, или инфракрасные лучи.
Когда пучок солнечных лучей проходит через воздух, то часть света рассеивается, т. е. отнимается от этого пучка и разбрасывается в разные стороны. Синие и фиолетовые лучи рассеиваются гораздо сильнее, чем красные. Поэтому в пучке лучей, прошедшем через воздух, желтых и красных лучей останется больше, чем синих и фиолетовых, а отсюда и свет станет красным. А тот свет, который рассеян в стороны, богат как раз синими лучами и поэтому он будет голубым. Все это мы постоянно наблюдаем в природе. Воздушная толща над нашей головой вследствие сильного рассеивания синих и фиолетовых лучей приобретает голубой цвет, благодаря чему мы видим над собой как бы потолок голубого неба. Прямые лучи Солнца кажутся нам желтоватыми, а когда Солнце стоит низко у горизонта, то даже красными.
На фоне темных предметов ландшафта мы видим воздушную дымку, т. е. свет, рассеянный в толще воздуха между наблюдателем и предметом. Это как бы кусочек синего неба, наложенный на часть земного ландшафта. Светлые, белые предметы сами сильно отражают белый солнечный свет, и этот свет на пути в атмосфере теряет часть своих синих лучей и становится розовым. Получается характерная для чистого воздуха "опаловая" игра красок.
Если атмосфера загрязняется примесью очень мелких частичек, например, особенно тонкой минеральной пылью, то опалесценция усиливается. Такую тонкую пыль несут с собой массы воздуха, приходящие к нам из пустынь тропического пояса. Поэтому усиленная опалесценция является характерным признаком воздушных масс тропического происхождения.
Те частицы, из которых состоят обычные туманы, гораздо крупнее, чем молекулы воздуха. Их поперечник составляет от 0,001 до 0,1 мм. Такие частицы отражают лучи всех цветов одинаково сильно, поэтому никакой опалесценции не получается. При тумане далекие части ландшафта затягиваются пеленой унылого серовато-белого цвета. Этим же объясняется и белый цвет облаков, которые тоже состоят из водяных капель сравнительно крупного размера.
Наблюдение земной поверхности с высоких гор - тоже сильно страдает из-за мутности воздуха. Когда наблюдатель смотрит с вниз, то земная поверхность кажется подернутой голубоватой вуалью воздушной дымки. Чем больше высота, тем сильнее этот посторонний свет и тем хуже виден ландшафт. В ясную погоду, когда воздух вполне чист и нет никаких признаков тумана или мглы, с высоты в 1000 м земля видна вполне отчетливо и во всех деталях. Зато с высоты в 7000-8000 м даже при самой благоприятной погоде пелена рассеянного света сильно снижает видимость.
При наблюдении приходится смотреть не только прямо вниз, но и в стороны. Тут воздушная вуаль мешает еще сильнее. Далекие части земли и самый горизонт часто бывают совсем неразличимы из-за недостаточной прозрачности . расположенных под самолетом слоев атмосферы. Большое значение тут имеет положение Солнца: в стороне Солнца дымка гораздо ярче и видимость хуже, чем в противоположной стороне.
По мере подъема видимость земли становится все хуже и хуже. Однако ухудшение видимости с подъемом происходит не всегда плавно. Случается, что в атмосфере чередуются резко разграниченные слои с хорошей и плохой прозрачностью. Нередко слой воздуха у земли бывает очень мутен из-за поднятой с почвы пыли. Этот запыленный слой имеет резкую границу на высоте 1-2 км. Его граница нередко совпадает с высотой тех круглых небольших облаков, которые образуются в летние дни над сушей и называются кучевыми. Тогда при наблюдении с большой высоты облака кажутся наполовину погруженными в море тумана и как бы плавают в нем. Бывает и обратное: у земли воздух чист, а на некоторой высоте лежит мутный слой. Попадается и несколько мутных слоев, между которыми находится чистый воздух. При таких обстоятельствах ухудшение видимости происходит не постепенно, а скачками.
Примером мутных слоев в атмосфере могут служить облака. Тут видимость нередко прекращается тотчас же по вступлении в мутный слой.
Распределение мути в атмосфере по слоям объясняет ряд явлений, с которыми приходится сталкиваться при наблюдении. Бывает так, что при наблюдении с небольшой высоты объект скрыт дымкой и рассмотреть его не удается. Если же подняться на большую высоту, то он отчетливо виден, хотя расстояние, а значит, и толща воздуха на линии зрения становятся больше. При наблюдении с малой высоты свет от предмета до глаза проходит полого через большую толщу мутного слоя, и предмет пропадает из виду. С большой высоты луч идет круто вниз, и поэтому в непрозрачном, затрудняющем наблюдение слое проходит лишь небольшая его часть, и видимость улучшается.
Поскольку воздух хорошо пропускает красные лучи и плохо пропускает синие, то видимость далеких предметов, тесно связанная с прозрачностью воздуха, будет неодинакова в лучах различного цвета. Есть основания полагать, что детали удаленных частей ландшафта будут выступать более резко, если пользоваться для наблюдения красным или желтым светом. Практика это подтверждает.
Нередко бывает, что далекие предметы видны лучше, если на них смотреть сквозь желтое стекло. Напротив, через стекло синего цвета далекие части ландшафта видны хуже. Поэтому все полевые бинокли, которыми пользуются специально для наблюдения за далекими частями панорамы, снабжаются желтыми светофильтрами, надеваемыми на оправу окуляра. Воздух казался бы еще прозрачнее, если взять красные стекла, но такие стекла слишком ослабляют свет, и поэтому смотреть через них затруднительно.

[fannik]

Marineoptics
Спасибо за интересный и подробный ответ по физике явления, осталась вторая часть вопроса по технологии ее решения. О чем идет речь, когда высказываются на форумах про топовые модели что в них видно, когда в менее дорогие уже ничего не увидишь или это некоторое преувеличение...или я что то не так понял .

[fannik]

Marineoptics
Спасибо за интересный и подробный ответ по физике явления, осталась вторая часть вопроса по технологии ее решения. О чем идет речь, когда высказываются на форумах про топовые модели что в них видно, когда в менее дорогие уже ничего не увидишь или это некоторое преувеличение...или я что то не так понял .

Ход моих мыслей конкретнее такой, смотрю в КОМЗ - сплошная дымка, вдали ничего не видно; смотрю в топовый и наслаждаюсь ясной картинкой ...

[fannik]

Marineoptics
Ни в коем случае не умаляя глубины проработки представленного материала намеренно упростил вопрос, так как только опыт использования разных биноклей в разных условиях может дать практические ответы. Ни один магазин,
предполагаю, даже с огромным ассортиментом биноклей не даст возможности оценить жесткие условия тестирования как то дымка, туман, сумерки и т.п. Поэтому для того чтобы воспользоваться вашим советом по весне нужно как минимум иметь в наличии хоть одну топовую модель (вряд ли успею накопить даже к лету ) и что то еще, иначе с чем сравнивать. А имея на руках одну модель далекую от топовых тоже будет трудно осуществить задуманное и все увидеть самому, даже если данную статью выучу наизусть. Поэтому и интересуюсь у реальных пользователей, в последнем вашем ответе нашел критерий который важнее, цитирую "смотреть за далекими частями панорамы". Еще раз спасибо за развернутые и обстоятельные ответы, если утомил можете не отвечать .

[Marineoptics]

fannik,
Вы абсолютно не утомили, просто текст который я подготовил включает в себя все ответы, но он написан не прямо как Вы хотите, а приходиться читать между строк (как никак СССР 50-е годы 20 века, холодная война, конец сталинской эпохи и начало хрущевской оттепели) и сравнивать написанный текст с тем что видите через бинокли различной ценовой категории. Профессор который готовил этот текст имел за плечами основные научные работы, посвященные фотометрии, атмосферной оптике, разработал методы позволяющие определять цвет и измерять альбедо, а также разработал новый тип измерителя «дымкомер».
Надеюсь что его труды не пропадут даром.
Если хотите дальше развиваться в этом направлении, рекомендую на досуге-природе почитать книгу Шаронов В.В. Измерение и расчёт видимости далёких предметов.
Если книгу читать не хотите, но основные заключения получить хотите, я моргу их подготовить, нонужно время на подготовку.
Сравнить различные бинокли, в условиях приближающимся к реалиям (туман, дымка, восход и заход солнца и т.д.) возможно, но для этого нужно найти место и время, чтобы вывезти несколько десятков биноклей и по определенной методике протестировать их на различных расстояниях и по разным естественным и искусственным объектам.
Как Вы понимаете это очень затратное мероприятие и очень сжатое во времени (туман и дымка ждать несколько часов когда будет продолжаться тестирование не будет ).
Я по возможности буду проводить простые сравнения и тестирование, а то что касается выездных мероприятий для этого нужно, чтобы была поддержка клубов, как это происходит в Новом Свете и других странах.
P.S. Хорошо что сейчас есть Интернет и электронная почта, а представляете как общались радиолюбители в СССР 20-30е годы 20 века, когда конструировали первые радиоприемники и делали сердечники трансформаторов из жестяных банок, общались только с помощью бумажных писем, а некоторые самостоятельно конструировали, посмотрев в журналы и т.д.. Жуткое время в плане информационного обмена.

[Marineoptics]

Особенности ночного зрения
Ночью относительные различия в яркости предметов остаются такими же, как и днем. Прозрачность воздуха тоже не отличается от дневной. Поэтому ночью тот или иной предмет, близкий или далекий, выделяется на окружающем фоне так же резко, как и днем. Если же ночью мы его видим хуже, то это объясняется особенностями нашего зрения, мало приспособленного к ночному мраку; при слабом освещении оно работает очень плохо и не воспринимает того, что при ярком свете ему вполне доступно. Таким образом, причина резкого ухудшения видимости с наступлением темноты лежит в свойствах нашего глаза, который, будучи приспособлен к дневному свету, ночью ориентируется с большим трудом.
Основные различия в работе зрения днем и ночью сводятся к следующему:
1. Способность глаза замечать различия в яркости гораздо ниже ночью, чем днем. В этом заключается главная причина плохой видимости ночью. Если днем достаточно крупный предмет, яркость которого отличается от фона на 5-10%, виден вполне отчетливо, то ночью зрение неспособно его распознать, и он сольется с фоном в сплошное темное поле. Необходима разность яркостей не ниже 20-50%, чтобы в темную ночь различить предметы на окружающем фоне.
2. Сильно снижается острота зрения: тонкие линии, мелкие пятна или узкие промежутки между двумя фигурами становятся неразличимыми даже при очень высокой контрастности. Если днем пределом зрения считается угол в 0',5-1', то ночью этот предел повышается до 10-30'.
В таблице 6 показано, как меняются контрастная чувствительность глаза и острота зрения в зависимости от освещенности. При этом предполагается, что наблюдатель смотрит на белый фон, например, на снег.
3. Ночью зрение не различает цвета. Весь ландшафт, словно на ч/б фотографии, представляет собой лишь сочетание серых тонов разной яркости. Отсюда вполне правильная поговорка: "Ночью все кошки серы".
Эти особенности ночного зрения и являются причиной тех больших затруднений, которыми сопровождается наблюдение в темную часть суток. К тому же эти сильно пониженные качества нашего зрительного органа могут быть использованы лишь при некоторых условиях, о которых ниже.
Если из ярко освещенного помещения выйти в темноту, то сначала ничего не видно. Только спустя некоторое время зрение привыкает к темноте и начинает кое-что различать. Чем дольше человек находится в темноте, тем лучше он ориентируется. После часа пребывания в полной темноте способность глаза видеть слабый свет достигает почти предела, и дальше, если и увеличивается, то лишь очень незначительно.
Такое постепенное приспособление глаза к слабому ночному свету называется адаптацией. Причина его заключается в разных явлениях. Зрачок глаза может расширяться и сужаться. Каждому известно, что днем черная дырочка зрачка становится совсем маленькой, так что в глаз проникает мало света. Зато вечером, когда света не хватает, зрачок раскрывается, его отверстие становится шире и пропускает в глаз гораздо больше света. Однако сокращения и расширения зрачка происходят быстро, гораздо быстрее, чем происходит адаптация глаза, и, кроме того, они могут дать изменение в способности к восприятию слабого света не более чем в 20-25 раз. Поэтому главную причину адаптации надо искать в изменении световой чувствительности самой сетчатки.
Самые чувствительные места сетчатки лежат не в центре поля зрения, а несколько сбоку. Этим объясняется, например, такое явление. Наблюдатель пристально вглядывается в темноту, ожидая увидеть слабый огонь. Вот он заметил его, но не в той точке, куда смотрел, а несколько сбоку. Направил взор на огонь - ничего не видно, перевел обратно - опять что-то замечает. Наблюдатель приходит к выводу, что свет ему просто померещился. На самом же деле огонь действительно виден, но он настолько слаб, что его воспринимают только боковые части сетчатки. Поэтому, как только наблюдатель направляет взор прямо на огонь, он тотчас же исчезает. Отсюда следует, что так называемое "боковое зрение", при котором используются краевые части сетчатки, ночью выгоднее прямого зрения, хотя пользоваться этим боковым зрением мы не привыкли.
Если после долгого пребывания в темноте посмотреть на яркий свет, то приспособившееся к ночному свету зрение сначала отказывается работать: свет "режет глаза", вызывает слезотечение, и поэтому окружающее различается с трудом. Однако все это скоро проходит, и зрение начинает работать нормально. Здесь мы имеем перед собой обратную адаптацию - к яркому свету. Она состоит в том, что палочки выключаются, начинают работать колбочки и зрачок сужается.
Адаптация к темноте - медленный процесс, который длится часами. Адаптация к яркому свету, напротив, совершается в течение 1-2 минут. Отсюда понятно, какую опасность представляет собой яркий свет при ночном наблюдении; стоит посмотреть в течение короткого времени на ярко освещенный предмет, и адаптация к ночному свету будет утрачена, возобновление же ее потребует длительной затраты времени.
Правила ночного наблюдения
Из того, что было сказано об адаптации зрения, можно сделать следующие выводы для практики ночного наблюдения:
1. Перед выходом на ночные наблюдения надо беречь глаза от яркого света. Лучше всего перед этим провести минут 20-30 в полутемном помещении, чтобы зрение привыкло к слабому свету.
2. Пункт наблюдения должен быть совершенно темным, чтобы посторонний свет не мешал смотреть в темноту. Наблюдение с освещенного места в темноту недопустимо.
3. Во время наблюдения надо избегать смотреть на яркий свет. Если около наблюдательного пункта происходят яркие вспышки, то следует стараться в момент вспышки закрывать глаза (при очень ярком свете лучше заслонять глаза рукой).
4. Если наблюдатель пользуется освещением (например, для рассматривания карты, часов, компаса и других приборов), то это освещение должно быть настолько слабым, чтобы не нарушалось достигнутое состояние адаптации.
5. Если наблюдателю приходится смотреть то на яркий свет, то в темноту, (например, если необходимо, наблюдая за темным ландшафтом, одновременно следить и за ярко освещенными приборами), то следует пользоваться попеременно то одним глазом, то другим. Например, можно смотреть на свет только левым глазом, закрывая правый глаз. В этом случае правый глаз сохраняет адаптацию к слабому свету, и поэтому им можно хорошо видеть в темноте, хотя левый глаз и будет ослеплен ярким светом. Конечно, такой способ наблюдения то одним, то другим глазом не особенно удобен и быстро утомляет, но в некоторых случаях он приносит большую пользу, особенно тем, кто предварительно натренировался в нем.
6. При наблюдении очень слабых световых вспышек или дальних огней полезно уметь пользоваться "боковым" зрением. Для этого надо направлять взор не на ту точку горизонта, где ожидается свет, а несколько вбок от нее.
Соблюдая необходимые правила и надлежащим образом тренируясь в своем деле, ночной наблюдатель может значительно повысить эффективность своих наблюдений.

[Marineoptics]

Ночное наблюдение
Причиной всех затруднений в наблюдении ночью является темнота, мрак. Темнота - это отсутствие света, точнее, недостаточно яркое освещение, вследствие которого зрение человека не может воспринимать окружающее с достаточной четкостью. Поэтому самый лучший способ помочь наблюдению - это осветить погруженную в темноту местность искусственным светом: лучом прожектора, осветительной бомбой или ракетой. Но это возможно не всегда. Чаще всего приходится ограничивать наблюдение тем, что видно при наличном уровне света. Поэтому следует заранее знать, насколько темной будет предстоящая ночь, будет ли светить Луна и в какие именно часы, как рано ночной мрак окутает землю и в котором часу начнется рассвет. Все эти данные сообщаются в разного рода справочниках и календарях, где, в частности, приводятся данные о восходе Луны, о часе наступления сумерек и т. д. Такими данными пользуются при планировании ночных операций.
Мера света
Освещенность можно точно измерить и выразить цифрами. При всяком измерении пользуются определенными мерами или единицами, в которых выражаются результаты измерения.
При измерении света за основу берется особая лампа, которую называют нормальной или стандартной свечой.
Она должна быть устроена так, чтобы сила ее света всегда была строго одинаковой. Со светом такой свечи и сравнивают изучаемую освещенность.
Когда-то для этой цели употребляли обыкновенные свечи из стеарина или парафина установленного размера. Такого рода измерение давало очень неточные результаты: каждая свеча горит и оплывает по-разному; стеарин и воск тоже бывают разного качества, следовательно, свечи одного сорта и размера дают неодинаковый свет. Поэтому позднее перешли от свечей к небольшим лампам с фитилем, в которых горела жидкость определенного состава, но и это давало не совсем точные результаты. Впоследствии стали применять электрические лампы, но и это не решало вопроса, так как сила света таких ламп, хотя и медленно, но все же меняется при работе. Поэтому проф. П. М. Тиходеевым и его сотрудниками был разработан особый прибор, который дает свет исключительного постоянства и который в случае утраты всегда можно точно восстановить. Этот прибор представляет собой электрическую печь, внутри которой светится медленно затвердевающая расплавленная платина. Результаты этой выдающейся работы послужили основой к установлению государственного светового эталона СССР.
Хотя печь с расплавленной платиной совсем не похожа на стеариновую или восковую свечу, меру силы света попрежнему называют свечой.
Если на расстоянии 1 м от лампы в одну свечу поставить экран, то он получит освещение строго определенной силы. Освещенность при таких условиях и принимается за меру освещения, называемую метр-свечой или люксом (от латинского слова "люкс" - свет). В люксах удобно выражать слабое освещение. Для очень яркого света применяют меру фот, который составляет 10000 люксов.
Чтобы Вы составили себе некоторое представление об этих мерах света, приведем примеры.
В ясный летний день, когда небо чисто, а Солнце стоит на небе высоко, освещенность составляет 60000-100000 люксов или 6-10 фотов. В такой же день в тени, куда солнечные лучи не проникают, освещенность будет 10000-20000 люксов. В пасмурный день на открытом месте освещенность бывает от 5000 до 20000 люксов. На закате Солнца она составляет при ясной погоде около 1000 люксов, при пасмурной - 300-500 люксов. В светлые летние ночи в Ленинграде освещенность составляет всего 1 люкс. Вечером в комнате при электрическом свете освещение бывает очень неравномерным: на столе, прямо под яркой лампой с хорошим абажуром, оно может доходить до 100-300 люксов, в то время как в темных углах комнаты бывает 1-5 люксов и меньше. Полная Луна дает света около 0,2 люкса, а в темную безлунную ночь общий свет звезд и других ночных светил составляет всего 1/1000-1/10000 люкса.
Для измерения силы освещения придумано множество специальных приборов - фотометров. В некоторых фотометрах яркость света определяется посредством автоматически действующих фотоэлементов, превращающих световые лучи в электрический ток.
Пользуясь таким прибором, можно изучить ход освещенности в открытом поле днем и ночью при разных условиях.
Заря, сумерки и белые ночи
Переход от яркого дневного света к ночному мраку происходит не сразу. С закатом Солнца темнеет постепенно: свет убывает медленно и лишь спустя 1-2 часа достигает своего ночного уровня. То же самое происходит и утром: светать начинает задолго до восхода Солнца, так что к моменту появления дневного светила над горизонтом становится уже совсем светло.
Время, в течение которого угасает или разгорается дневной свет, называется сумерками. Сумерки обычно бывают два раза в сутки: один раз - вечером, после заката Солнца, а другой раз - утром, перед солнечным восходом. В северной зоне страны, например, в Ленинграде, летом вечерние сумерки смыкаются с утренними, так что темнота совсем не наступает. Эти светлые, "белые" северные летние ночи всегда вызывают удивление уроженцев юга, где ничего подобного не бывает и где летом ночи, хотя и короткие, но все же "настоящие", т. е. совсем темные.
На дальнем севере, в суровых просторах Арктики, где бывает и сплошной день, длящийся по нескольку недель и даже месяцев подряд, и сплошная ночь, - сумеречное время проявляется и в других вариантах. Например, темная полярная ночь ежедневно на несколько часов прерывается сумерками, которые зимой заменяют для этих мест день. Еще ближе к полюсу бывает время (весной и осенью), когда сумерки длятся по многу дней подряд, лишь незначительно угасая к полуночи и разгораясь к полудню. То же самое, конечно, происходит и в Антарктике, т. е. в окрестностях Южного полюса.
Откуда же берется серебристое, но тусклое освещение в те часы, когда Солнца нет над нашим горизонтом? Ответить на этот вопрос не представляет большого труда: в сумерки нас освещает небо.
С закатом Солнца прямые солнечные лучи для нас пропадают, но небесный свод остается ярко освещенным, и его рассеянный свет продолжает освещать землю. Если при этом небо ясно, если нет туч и облаков, то на небесном своде разыгрывается ряд эффектных явлений, характерных для сумерек.
Край неба, у которого скрылось Солнце, окрашивается в яркие желтые или оранжевые тона. Над ним нередко появляется расплывчатое широкое пятно пурпурного цвета, постепенно переходящего из беловатых тонов в серо-голубые оттенки зенита. С противоположной Солнцу стороны, на востоке, небо окаймлено широким поясом темно-розового цвета.
По мере того, как Солнце уходит глубже за горизонт, пурпурное пятно опускается книзу и как бы заходит за оранжевый сегмент на западе. В то же время малиновая кайма на востоке подымается над горизонтом, и за ней появляется темный краешек неба синевато-серого, как бы сизого оттенка. Это тень земли на фоне атмосферы. Тень, постепенно поднимаясь все выше и выше, несет с собой ночной мрак.
Все это разнообразие цветов, всю эту эффектную игру красок на вечернем небе называют зарей.
Но вот проходит полчаса - час, и краски зари начинают тускнеть. Меркнет оранжевый сегмент на западе, исчезает пурпурный цвет над ним, расплывается и пропадает розовая кайма на востоке. На смену насыщенным красно-желтым то вам первой фазы вечерней зари приходят тусклые цвета второй фазы. Мутно-желтое у горизонта и зеленоватое над ним небо все больше и больше темнеет. Вот уже пропали все оттенки, и только слабый серый свет показывает направление Солнца, все глубже спускающегося за горизонт. Еще немного - и этот свет меркнет. Зари больше нет. Сумерки закончились.
Те же явления, но в обратном порядке мы наблюдаем на небе утром, перед восходом Солнца. Это утренняя заря.
Как и все воздушные явления, заря бывает очень разнообразной. В зависимости от чистоты и прозрачности воздуха, наличия в нем водяных паров или пыли, от расположения и характера облаков заря бывает то очень ярких и насыщенных цветов ("красные зори", когда заря окрашивается кровавым, пунцовым светом), то, напротив, - блеклой и бедной красками.
Особенности зари отражают перемены в атмосфере, поэтому мы иногда можем пользоваться ими для предсказания погоды. Рыбаки, моряки и вообще жители прибрежных мест, на основании большого житейского опыта, нередко удачно предсказывают погоду по заре.
Причина зари и сумерек кроется в форме земной атмосферы. Окружая шарообразную землю, слой воздуха нам является шаровым слоем, как это изображено на рис. 17. Рассматривая этот рисунок, легко убедиться, что солнечные лучи продолжают освещать верхние слои воздуха и после того, как Солнце зайдет для наблюдателя, стоящего на земной поверхности. Благодаря этому происходит следующее: после заката Солнца освещение земной поверхности солнечными лучами прекращается, но воздух над землей все еще пронизывается солнечным светом. Лучи Солнца рассеиваются в толще воздуха, отражаются воздушными частицами в разные стороны и в том числе по направлению к земле. Поэтому небо кажется нам ярким, мы видим на нем пеструю зарю, а земля и все предметы, находящиеся на ней, освещаются сребристым сумеречным светом.
Чем ниже опускается Солнце за горизонт, тем тоньше становится слой воздуха, освещенного этими лучами; к тому же это верхний, сильно разреженный и, следовательно, слабо отражающий слой. Поэтому по мере опускания Солнца за горизонт небо быстро темнеет и вместе с этим ослабевает и сумеречный свет.
Измеряя яркость неба при заре и производя расчет высоты слоев, еще освещенных солнечными лучами, можно найти рассеивающую способность воздуха на разных высотах над землей и при помощи этих данных определить плотность верхних слоев атмосферы. Такой способ исследования самых высоких слоев атмосферы, был предложен академиком В. Г. Фесенковым и подробно разработан его учениками.
Условия видимости в сумерки
Время сумерек резко и точно отграничено от дневного времени моментами восхода и захода Солнца. Со стороны ночи никакой точной границы у сумерек нет, потому что свет, постепенно убывая, незаметно переходит в темноту ночи. Но для практики и, в частности, для разных расчетов, связанных с видимостью, необходимо хотя бы приблизительно знать, когда кончаются сумерки и начинается ночь.
Оказывается, что при ясной безоблачной погоде изменение освещения с погружением Солнца за горизонт протекает везде приблизительно одинаково. Например, если Солнце углубилось за горизонт меньше чем на 6., то сумеречный свет настолько ярок, что при нем все отлично видно: на открытом месте можно выполнять любые работы и даже разбирать печатный текст, рассматривать карту, смотреть на часы, компас и т. д. После того как Солнце опускается за горизонт ниже 6., света уже не хватает, и окружающие предметы становятся видны все хуже и хуже. После того как Солнце углубится на 12., на земле становится почти темно, однако на небе еще сохраняется довольно большой светлый участок угасающей зари. После погружения Солнца на 18-20. всякие следы зари и сумерек пропадают. Исходя из изложенного, для целей практики условились различать три степени сумерек.
Время, в течение которого Солнце углубляется за горизонт меньше чем на 6., называется гражданскими сумерками. Сумеречный свет в это время настолько ярок, что как близкие, так и далекие предметы видны вполне отчетливо, и поэтому нет надобности в искусственном освещении, по крайней мере на открытом месте.
Время, в течение которого глубина погружения Солнца заключается между 6 и 12., называется навигационными или морскими сумерками. В течение этих сумерек видимость быстро ухудшается, однако можно еще довольно отчетливо различать контуры крупных предметов, например, холмов, гор, зданий. Это позволяет мореплавателю ориентироваться в море по очертаниям берегов, откуда происходит название этого раздела сумерек. Цвета предметов различаются с трудом, а затем совсем пропадают.
После погружения Солнца ниже 12. сумеречное освещение на земле практически прекращается и на небе остается только слабый свет заря. Не имея значения для видимости земных предметов, он, однако, мешает астрономам различать слабые звезды. Поэтому самая темная часть сумерек, когда Солнце находится за горизонтом между 12 и 18., называется астрономическими сумерками. Из вопросов, имеющих практическое значение, с этими сумерками связано лишь наблюдение за самолетами, которые на фоне слабо освещенного неба могут выделяться в виде темных силуэтов. (Термин "навигационные сумерки" имеет ограниченное распространение. Во многих случаях под названием "астрономические сумерки" понимается все время, когда Солнце находится между пределами 6 и 18..)
Глубину погружения Солнца за горизонт можно с большой точностью вычислить заранее на любой день и час каждого года. Зная глубину погружения и учитывая условия погоды, мы будем знать и величину освещенности земной поверхности, а также зависящие от нее условия видимости тех или иных предметов. В таблице 5 приводятся некоторые цифры по этому вопросу. Они основаны на многолетних наблюдениях дневного света, которые велись под руководством проф. Н. Н. Калитина.
Пользуясь найденными на основании опыта значениями глубины погружения Солнца для границы сумерек разного типа, нетрудно составить заранее весьма важные для практики таблицы начала и конца сумерек для разных мест.
Продолжительность сумерек зависит от времени года: летом и зимой сумеречное освещение тянется дольше, чем весной и осенью.
Но еще в большей мере продолжительность сумерек зависит от широты места: чем севернее, чем ближе к полюсу, тем дольше длятся сумерки. Происходит это от чисто астрономической причины: чем дальше от экватора расположено место, тем более косо спускается там Солнце к горизонту. На экваторе Солнце спускается отвесно вниз, поэтому вскоре после заката оно оказывается уже глубоко за горизонтом, и сумерки оканчиваются быстро. В умеренных широтах Солнце идет к горизонту под острым углом, а поэтому, продвигаясь вперед благодаря своему кажущемуся суточному движению, оно отходит от горизонта не так быстро. В полярных областях видимый суточный путь Солнца так мало наклонен к горизонту, что, скрывшись от наблюдателя за край Земли, Солнце еще очень долго движется вблизи горизонта, и поэтому сумерки там длятся много часов.
Лунный свет
В сутолоке ярко освещенных городов, в селениях и на станциях, залитых электрическим светом, мы обычно не замечаем Луны и ее тусклого света.
Если в темную ночь мы едва различаем силуэты близких предметов, то в полнолуние хорошо видны детали окружающей панорамы, а при ясной погоде даже далекие части ландшафта выступают вполне отчетливо. Неудивительно, что во время войн, в местах, удаленных от фронта, Луне радовались как средству естественного извещения. Зато в прифронтовой полосе на нее смотрели с тревогой: заливая местность своим светом, она демаскировала затемненные города и селения и тем помогала врагу совершать воздушные налеты и т.д..
В отличие от дневного освещения, правильно чередующегося изо дня в день, лунный свет очень изменчив. Луна то появляется с самого вечера в виде круглого светлого диска и светит всю ночь напролет, то превращается в узкий светлый серп и тускло светит только с вечера или под утро, то скрывается, и тогда ночь бывает совсем темной. Эти перемены формы и света Луны известны под названием лунных фаз.
Один раз в месяц бывает такой день, когда Луна совсем не появляется на небе. Этот день называется новолунием. На следующий день или, чаще, дня через 2-3 после новолуния Луну можно обнаружить вскоре после заката Солнца.
Условия лунного освещения сильно меняются в зависимости от сезона. Например, полная Луна всегда находится на участке неба, противоположном Солнцу; поэтому она восходит на закате Солнца, а закатывается на восходе и, следовательно, светит всю ночь. Но летом Солнце поднимается на небе высоко и светит долго. Луна же, наоборот, появляясь лишь на короткое время летней ночи, проходит невысоко над горизонтом, особенно на севере. Зимой, напротив, полная Луна описывает на небе большую дугу и, проходя высоко над горизонтом, ярко освещает весь ландшафт. Поэтому зимой лунные ночи гораздо светлее, чем летом. Разница еще усугубляется снегом, который сильно отражает лунные лучи, благодаря чему создается то впечатление светлой морозной лунной ночи, которое хорошо знакомо каждому.
"Молодая" Луна, появляющаяся по вечерам, проходит по небу высоко и поздно закатывается весной (в марте, апреле). Осенью она видна невысоко над горизонтом и заходит очень рано. Поэтому весенние вечера освещены лунным светом лучше, чем осенние. "Старая" Луна, напротив, стоит выше и восходит раньше осенью, и поэтому предрассветные часы озаряются ею всего лучше в сентябре и октябре; весной же эта часть ночи бедна лунным светом.
Все эти правила полезно хорошо заучить, чтобы руководствоваться ими при наблюдениях.
Причина изменений кажущейся формы Луны очень проста и давно известна. Лунный свет - это отражение солнечных лучей от каменистой поверхности нашего спутника. Но Солнце освещает только одну половину лунного шара, другая же его половина остается неосвещенной, темной, вследствие чего на ночном небе ее не видно. При движении Луны вокруг Земли к нам поворачиваются различные доли светлого и темного полушарий. Так, в полнолуние все видимое с Земли полушарие освещено, а в новолуние оно целиком погружено во мрак и поэтому исчезает. Промежуточные формы освещенной части диска легко воспроизвести, если поворачивать перед собой шар, одна половина которого выкрашена в белый цвет, а другая в черный. Впрочем, иногда, а именно при достаточно узком серпе, удается увидеть и неосвещенную часть лунного шара. Она слабо выделяется на фоне неба благодаря тусклому освещению (так называемый пепельный свет на неосвещенной части лунного тела). Это освещение исходит от Земли, которая тоже отражает солнечные лучи и светит на Луну так же, как Луна светит нам. Впрочем, Земля - гораздо лучший отражатель. Исследования обнаружили, что она возвращает в мировое пространство около 50% падающего на нее света, в то время как Луна отражает всего 7% попавших на нее лучей; к тому' же Земля и по размерам много больше Луны, а поэтому ночи на Луне, освещенные "полной Землей", раз в 50 светлее самых светлых лунных ночей у нас.
Лунное освещение нельзя назвать сильным даже в самых благоприятных условиях; когда полная Луна стоит в небе высоко, а воздух очень прозрачен, освещенность доходит до 0,25 люкса, обычно же освещение в полнолуние составляет лишь около 0,1 люкса. В туманную или пасмурную погоду оно оказывается в несколько раз меньше этой величины. Но полнолуние бывает один раз в месяц. С удалением от него в обе стороны сила лунного света быстро снижается. Уже через три дня после полнолуния она уменьшается в 2 раза, через четыре дня - в 3 раза, а через семь дней, когда на небе останется половина диска и Луна приобретет форму полукруга, свет убудет в 10 раз. Происходит это вследствие того, что с удалением от полнолуния убывает не только площадь светлой части диска, но и ее яркость.
Интересно отметить, что кривая изменения лунного света до полнолуния и после него не совсем симметрична. Оказывается, что "молодая" Луна дает на 20% больше света, чем "старая" той же формы. Эта разница объясняется неравномерным распределением темных пятен на лунном лике: левая половина Луны содержит наиболее крупные пятна, поэтому убывающая Луна дает меньше света.
Лунное освещение во многом сходно с солнечным. Луна проходит на небе такой же видимый путь, как и Солнце в то или иное время года. Поэтому ее лучи падают на земную поверхность и различные предметы под такими же углами. Подобно солнечному свету, лучи Луны попадают на Землю не только в форме прямых лучей, но и в виде рассеянного света от небесного свода, озаренного светилом. Распределение яркости по небу, расположение теней, соотношение между освещением различно расположенных или наклоненных предметов одинаково как при Луне, так и при Солнце. Разница лишь в силе освещения.
Многочисленные измерения показывают, что свет полной Луны в 465000 раз слабее солнечного. Значит, в полнолуние и яркость неба, и освещение любого предмета, и яркость ландшафта во столько же раз меньше, чем днем, когда Солнце занимает на небе то место, на котором ночью была Луна. Слабый свет не позволяет зрению работать с полной эффективностью, поэтому видимость различных предметов при Луне хотя и значительно лучше, чем в темную ночь, но все же далеко не такая, как днем.
Освещение в темные ночи
Если сумерки уже закончились, а Луны на небе нет, то мы говорим, что наступила темная ночь. Однако эта темнота относительная; пробыв в ней достаточно долгое время, начинаешь отчетливо различать горизонт, контуры крупных близких предметов, темные объекты на фоне белого снега или белые вещи на темном фоне растительности. Значит, и в ночное время остается какой-то, правда очень слабый, свет, при котором кое-что можно видеть. Откуда же он идет?
Освещение местности в ночные часы состоит из лучей разных источников света. Рассмотрим каждый из них.
1. Свет звезд
Каждая звезда в отдельности дает ничтожное количество света, но звезд много, и все вместе они дают вполне ощутимое освещение.
Астрономы с давних времен занимались изучением яркости звезд. Все видимые глазом звезды, в соответствии с их яркостью, были разделены на шесть классов, или, как выражаются астрономы, величин. Самые яркие звезды считаются звездами первой величины, менее яркие относят ко второй величине, более слабые - к третьей величине. Наиболее слабые звезды, которые зоркий глаз различает в очень темную ночь, будут звезды шестой величины. Эти величины подобраны так, что типичная звезда первой величины приблизительно в 2,5 раза ярче звезды второй величины, звезда второй величины - в 2,5 раза светлее, чем звезда третьей величины, и т. д.
Ярких звезд на небе мало, слабых, напротив, очень много. Например, звезд первой величины насчитывается не более двух десятков, звезд второй величины - около 50, звезд третьей величины-134, а звезд шестой величины - 4800. Но это еще не все. Если на то место неба, которое для невооруженного глаза кажется совсем пустым, и лишенным всяких светил, направить телескоп, то в поле зрения непременно окажется некоторое количество звезд.
Подсчеты показывают, что в ночном освещении Земли главную роль играют совсем не те яркие звезды, которыми мы любуемся на ночном небе, а как раз недоступные глазу телескопические звезды. Миллионы этих слабейших светил густо усеивают каждый участок неба. Поэтому небесный свод нигде не бывает совсем черным: блеск громадного числа светлых точек сливается в равномерное сияние, которое входит в общую яркость ночного неба.
2. Ночные сумерки
Когда шла речь о явлениях зари и сумерек, объяснение было следующим, что свет, идущий с неба после заката или перед восходом Солнца, вызывается освещением верхних слоев воздуха лучами находящегося за горизонтом светила. Но сумеречный свет зари освещает не только Землю, но и атмосферу в той ее темной части, куда солнечные лучи не доходят. Солнечный луч, отразившийся от воздушных молекул в озаренных частях атмосферы, проникает в неосвещенную зону, попадает там на другую частицу и отражается второй раз. Оттуда он может направиться еще дальше в ночную сторону Земли и там отразиться в третий, потом в четвертый, пятый, десятый раз. Так, передаваясь от частицы к частице, лучи солнечного света путешествуют по всей атмосфере и забираются даже в самые темные уголки ночной половины вашей планеты. Оказывается, что даже в зимнюю полночь, когда Солнце спрятано за горизонтом особенно глубоко, на небе всегда остается этот слабый сумеречный свет лучей, много раз отразившихся в воздухе.
3. Лунные сумерки
Лунный свет, как и солнечный, отражаясь и рассеиваясь в воздухе, может из-за горизонта освещать Землю. Незадолго до восхода Луны край неба, где должно появиться ночное светило, заметно светлеет, и на Земле тоже становится немного светлее. Эта лунная заря, конечно, гораздо слабее "настоящей" солнечной зари, но некоторую роль в освещении ночных часов она все же играет.
4. Свечение верхних слоев воздуха
Жителям Архангельска, Мурманска, рыбакам и зимовщикам на берегах и островах Арктики - хорошо известно красивое явление полярного сияния, или сполохов. На ночном небе, на северной стороне горизонта, появляется сначала слабый зеленоватый свет. Постепенно разгораясь, он заполняет всю северную половину неба. На общем фоне тусклого света появляются яркие, быстро перемещающиеся зеленые лучи, снопы света, световые столбы. К зеленому свету примешиваются пятна малинового цвета. Возникают и пропадают красивые разноцветные арки и дуги. Вся эта легкая световая картина все время находится в движении, мигает, переливается нежными перламутровыми оттенками.
При полярных сияниях Земля освещается настолько ярко, что различные предметы становятся хорошо видны. Поэтому свет сполохов играет большую роль в освещении долгих морозных полярных ночей.
По мере удаления от Полярного круга, например, на широте Санкт-Петербурга и Москвы, полярные сияния бывают не так часто. Чем дальше к югу, тем реже удается увидеть это зрелище; например, в Санкт-Петербурге его можно видеть лишь несколько раз в году, на широте Киева - раз за несколько лет, а на южных окраинах в Закавказье и Средней Азии полярное сияние величайшая редкость. В тропическом поясе Земли его совсем не бывает, но в южных полярных странах, в Антарктике, сияния так же часты, как и на Дальнем Севере.
Установлено, что полярные сияния развертываются высоко над Землей, в сильно разреженных слоях земной атмосферы. Под действием электрических явлений слои воздуха на высоте от 80 до 1100 км начинают светиться - люминесцировать, вследствие чего на ночном небе появляются световые столбы и пятна.
Что тут дело заключается именно в свечении газов, а не в отражении лучей светил, доказывают наблюдения, выполненные посредством спектроскопа. Напомним, что если в спектроскоп направить обыкновенный дневной свет или лучи Солнца, то в нем будет видна пестрая радуга, называемая спектром. В этой полосе яркие насыщенные цвета будут плавно переходить один в другой, образуя непрерывную разноцветную ленту. Такой спектр называется непрерывным. Та же картина получится, если мы направим спектроскоп на ясное небо или на какой-нибудь предмет, освещенный Солнцем. Это и понятно, поскольку тут мы будем иметь дело все с тем же отраженным солнечным светом. Естественно, что сумеречный свет, а также и свет Луны имеют такой же спектр, поскольку это лишь отражение солнечных лучей. Таким же будет и спектр света звезд, так как звезды не что иное, как далекие солнца. Но спектр полярных сияний - совсем другое дело. Там вместо непрерывной радужной полоски спектроскоп показывает ряд узких цветных линий на черном фоне. Такой спектр характерен для свечения разреженных газов. Например, ряды блестящих линий мы увидим, если направим спектроскоп на газосветные трубки, которыми пользуются для вывесок и реклам в наших городах.
Полярное сияние - световое явление, которое наблюдается далеко не везде и не всегда, однако систематические наблюдения посредством очень светосильных спектроскопов обнаруживают, что в свете ночного неба всегда можно заметить отдельные блестящие линии. Это означает, что в высоких слоях атмосферы всегда и всюду происходит слабое свечение. Это свечение можно обнаружить не только в дни сияний, но и в любой день; не только на северной стороне горизонта, но и по всему небу; не только в высоких широтах Арктики или прилегающих стран, но и по всему земному шару, включая жаркий экваториальный пояс.
Явление постоянного свечения воздуха до некоторой степени сродни полярным сияниям, однако оно не совпадает с ними и, будучи обусловлено другими физическими процессами, дает в спектре другие линии. Интенсивность этого свечения подвержена изо дня в день довольно значительным колебаниям, а это заметно отражается и на силе ночной освещенности.
5. Свет земных огней, рассеянный в атмосфере или отраженный облаками
Всем известно явление зарева - отражение света в небе, которое наблюдается над ярко освещенными городами и заводами. Его отблеск бывает виден на огромном расстоянии, что позволяет определять направление на крупные населенные пункты. Отраженный в небе свет может давать освещение Земли в местах, довольно отдаленных от самих источников света. Например, зарево над большими городами при облачном небе дает столько света, что даже на расстоянии 10-15 км от города становится заметно светлее. В ясную погоду, когда над городом нет сильно отражающего лучи облачного экрана, зарево бывает много слабее..
К чему же сводится общий эффект всех источников ночного освещения? Если отбросить временные или местные явления, вроде полярных сияний, зарева и лунных сумерек, то основных источников ночного света остается три: звезды, ночные сумерки и свечение воздуха. Их роль в освещении Земли меняется в зависимости от часа, сезона и места, но в среднем можно принять, что около 20% ночного света исходит от звезд, такая же доля приходится на ночные сумерки, а свечение воздушных слоев дает остальные 60%. Общий итог всех этих источников составляет около 1/1000 люкса. В ясную погоду этого уровня освещение достигает с окончанием астрономических сумерек и остается на нем в течение всей ночи. Впрочем, ночью иногда наблюдаются неправильные колебания освещенности, которая может внезапно повышаться в два-три раза и более. Повидимому, это связано с колебаниями свечения атмосферы. Появление облаков обычно сопровождается уменьшением ночного света, особенно летом, когда нет снега. Самые темные ночи бывают в пасмурную погоду, когда небо покрыто плотными облаками. В этом случае освещенность может опускаться до 1/10000 люкса и даже ниже.