Светосила

Видимая яркость объектов, рассматриваемых через наблюдательный прибор, зависит от потерь света в приборе и от размеров его входного и выходного зрачков.

Основными причинами потерь света в оптическом приборе являются отражение света от поверхностей оптических деталей (линз, призм, сеток и др.) и поглощение света в них.

Например, в трубке современного призменного бинокля коэффициент пропускания имеет значения — 0, 45—0, 75.

Для оценки светопропускающих свойств оптического прибора используется параметр, который носит название светосила.
Различают так называемую эффективную светосилу, учитывающую потери света в деталях прибора, и светосилу геометрическую, зависящую от размеров выходного зрачка прибора. Для оптических наблюдательных приборов обычно используют последний из этих параметров.
В общем случае геометрическая светосила Н обозначается числом, равным квадрату выходного зрачка Dвых наблюдательного прибора, т. е. H = D²вых.

Зная основные параметры оптического наблюдательного прибора, приводящиеся обычно на его корпусе, например БПЦ-8Х Х40, можно определить его геометрическую светосилу.

Для этого сначала определяют диаметр выходного зрачка:

Dвых = Dвх/Г = 40/8 = 5 мм.

Возводя эту величину в квадрат, получают значение светосилы:

Н = D²вых = 52 = 25

Условно можно считать приборами малой светосилы те, для которых H ≤ 11, приборами средней светосилы те, для которых Н = 16 ÷ 25 и, наконец, приборами высокой светосилы те, для которых H = 49 ÷ 51.

Для примера сравним между собой три прибора, имеющих одинаковое увеличение, но разную светосилу, например приборы с характеристиками 7X21, 7X35, 7X50. Для первого из них светосила равна 9 и очевидно, что такой прибор можно использовать только днем. Второй прибор имеет светосилу 25 и его уже можно использовать не только днем, но и в сумерки.
Наконец, третий прибор имеет светосилу 51 и его можно использовать днем, в сумерки и даже светлой ночью.

Это значение не является случайным. Дело в том, что зрачок глаза человека меняет свой диаметр в зависимости от условий окружающего освещения и в темноте его размер может быть близким к 7 мм. Поэтому делать наблюдательный прибор с размером выходного зрачка больше 7—7, 2 мм практически бесполезно, так как это приведет к увеличению габаритных размеров и массы прибора, но не увеличит количество света, поступающего в глаз наблюдателя.

Из приведенного, в частности, следует, что бинокли и монокуляры с характеристикой 7X50 предназначены для наблюдений не только днем, но и в сумерки, и светлой ночью. По этой же причине такие приборы иногда называют ночными.