Binoculares

Los prismáticos o gafas de campo son dos telescopios refractores montados uno al lado del otro y alineados para apuntar en la misma dirección, lo que permite al observador usar ambos ojos (visión binocular) al ver objetos distantes. La mayoría de los binoculares están dimensionados para sostenerse con ambas manos, aunque los tamaños varían mucho desde los anteojos de ópera hasta los grandes modelos militares montados en un pedestal.

A diferencia de un telescopio (monocular), los binoculares brindan a los usuarios una imagen tridimensional: cada ocular presenta una imagen ligeramente diferente para cada uno de los ojos del espectador y el paralaje permite que la corteza visual genere una impresión de profundidad.

Diseños ópticos

Galilea

(feminine)

Casi desde la invención del telescopio en el siglo XVII, parece que se exploraron las ventajas de montar dos de ellos uno al lado del otro para la visión binocular. La mayoría de los primeros binoculares usaban óptica galileana; es decir, utilizaron un objetivo convexo y una lente ocular cóncava. El diseño de Galileo tiene la ventaja de presentar una imagen erguida pero tiene un campo de visión estrecho y no es capaz de un gran aumento. Este tipo de construcción se sigue utilizando en modelos muy económicos y en los anteojos de ópera o de teatro. El diseño de Galileo también se utiliza en cirugía binocular de bajo aumento y joyería. lupas porque pueden ser muy cortas y producir una imagen vertical sin ópticas de montaje adicionales o inusuales, lo que reduce los gastos y el peso total. También tienen pupilas de salida grandes, lo que hace que el centrado sea menos crítico, y el campo de visión estrecho funciona bien en esas aplicaciones. Por lo general, se montan en un marco de anteojos o se ajustan a medida en anteojos.

Kepleriano

Se logra una imagen mejorada y un mayor aumento en los binoculares que emplean la óptica Kepleriana, donde la imagen formada por la lente del objetivo se ve a través de una lente ocular positiva (ocular). Dado que la configuración kepleriana produce una imagen invertida, se utilizan diferentes métodos para girar la imagen hacia arriba.

Lentes erectores

En los binoculares aprismáticos con óptica kepleriana (que a veces se denominaban "telescopios gemelos"), cada tubo tiene una o dos lentes adicionales (lente de relé) entre el objetivo y el ocular. Estas lentes se utilizan para erigir la imagen. Los binoculares con lentes erectores tenían una seria desventaja: son demasiado largos. Dichos binoculares fueron populares en el siglo XIX (por ejemplo, los modelos G.& S. Merz). Los 'telescopios gemelos' Keplerianos Los binoculares eran óptica y mecánicamente difíciles de fabricar, pero fue necesario hasta la década de 1890 para reemplazarlos con una mejor tecnología basada en prismas.

Prisma

Los prismas ópticos agregados al diseño permitieron mostrar la imagen en la posición correcta sin necesidad de tantas lentes y disminuyendo la longitud total del instrumento, generalmente usando sistemas de prisma de Porro o prisma de techo. El inventor óptico italiano de instrumentos ópticos Ignazio Porro trabajó durante la década de 1860 con Hofmann en París para producir monoculares usando la misma configuración de prisma que se usa en los modernos binoculares de prisma Porro. En la Feria Comercial de Viena de 1873, el diseñador y científico óptico alemán Ernst Abbe exhibió un telescopio de prisma con dos prismas de Porro cementados. Las soluciones ópticas de Porro y Abbe eran teóricamente sólidas, pero los sistemas de prismas empleados fallaron en la práctica principalmente debido a la calidad insuficiente del vidrio.

Porro

Los prismáticos de prisma Porro llevan el nombre de Ignazio Porro, quien patentó este sistema de formación de imágenes en 1854. El refinamiento posterior de Ernst Abbe y su cooperación con el científico del vidrio Otto Schott y el fabricante de instrumentos Carl Zeiss dieron como resultado 1894 en la introducción comercial de mejoras 'modernas' Prismáticos de prisma Porro de la empresa Carl Zeiss. Los binoculares de este tipo utilizan un par de prismas de Porro en una configuración en forma de Z para erigir la imagen. Esto da como resultado unos prismáticos anchos, con objetivos bien separados y desplazados de los oculares, dando una mejor sensación de profundidad. Los diseños de prismas de Porro tienen el beneficio adicional de plegar el camino óptico de modo que la longitud física de los binoculares sea menor que la distancia focal del objetivo. Los binoculares de prisma de Porro se fabricaron de tal manera que permitían erigir una imagen en un espacio relativamente pequeño, por lo que los binoculares que usaban prismas comenzaron de esta manera.

Los prismas de Porro requieren normalmente 10 minutos de arco (1/6 de 1 grado) tolerancias de alineación de sus elementos ópticos (colimación) en fábrica. A veces, los binoculares de prismas de Porro necesitan que sus prismas se vuelvan a alinear para que entren en colimación. Los binoculares de diseño de prisma Porro de buena calidad a menudo presentan ranuras o muescas profundas de aproximadamente 1,5 milímetros (0,06 pulgadas) a lo largo del ancho del centro de la cara de la hipotenusa de los prismas, para eliminar la calidad de la imagen y reducir los reflejos abaxiales que no forman imágenes. Los binoculares de prisma de Porro pueden ofrecer un buen rendimiento óptico con un esfuerzo de fabricación relativamente pequeño y, dado que los ojos humanos están limitados ergonómicamente por su distancia interpupilar, el desplazamiento y la separación de las lentes del objetivo de gran diámetro (60⁺ mm de ancho) y los oculares se vuelven una ventaja práctica en un producto óptico estereoscópico.

A principios de la década de 2020, la cuota de mercado comercial de los binoculares tipo prisma de Porro se había convertido en la segunda más numerosa en comparación con otros diseños ópticos tipo prisma.

Existen sistemas alternativos basados en prismas Porro disponibles que encuentran aplicación en binoculares a pequeña escala, como el prisma Perger que ofrece un desplazamiento axial significativamente reducido en comparación con los diseños tradicionales de prismas Porro.

Techo

Los prismáticos de prisma de techo pueden haber aparecido ya en la década de 1870 en un diseño de Achille Victor Emile Daubresse. En 1897, Moritz Hensoldt comenzó a comercializar binoculares con prisma de techo basados en pentaprisma.

La mayoría de los binoculares con prisma de techo utilizan el prisma Schmidt-Pechan (inventado en 1899) o el prisma Abbe-Koenig (llamado así por Ernst Karl Abbe y Albert König y patentado por Carl Zeiss en 1905) diseños para erigir la imagen y plegar la camino óptico. Tienen lentes de objetivo que están aproximadamente en línea con los oculares.

Los binoculares con prismas de techo se han utilizado en gran medida desde la segunda mitad del siglo XX. Los diseños de prismas de techo dan como resultado lentes de objetivo que están casi o totalmente en línea con los oculares, creando un instrumento que es más estrecho y compacto que los prismas de Porro y más liviano. También hay una diferencia en el brillo de la imagen. Los binoculares de prisma de techo Abbe-Koenig y de Porro producirán una imagen más brillante que los binoculares de prisma de techo Schmidt-Pechan del mismo aumento, tamaño objetivo y calidad óptica, porque el diseño de prisma de techo Schmidt-Pechan emplea superficies recubiertas de espejo que reducir la transmisión de luz.

En los diseños de prismas de techo, los ángulos de prisma ópticamente relevantes deben ser correctos dentro de los 2 segundos de arco (1/1800 de 1 grado) para evitar ver una imagen doble obstructiva. Mantener tolerancias de producción tan estrictas para la alineación de sus elementos ópticos por láser o interferencia (colimación) a un precio asequible es un desafío. Para evitar la necesidad de una nueva colimación posterior, los prismas generalmente se alinean en la fábrica y luego se fijan permanentemente a una placa de metal. Estos complicados requisitos de producción hacen que los binoculares de prisma de techo de alta calidad sean más costosos de producir que los binoculares de prisma de Porro de calidad óptica equivalente y hasta que se inventaron los recubrimientos de corrección de fase en 1988, los binoculares de prisma de Porro ofrecían ópticamente una resolución y un contraste superiores a los binoculares de prisma de techo sin corrección de fase.

A principios de la década de 2020, la oferta comercial de los diseños de Schmidt-Pechan supera las ofertas de diseño de Abbe-Koenig y se convirtió en el diseño óptico dominante en comparación con otros diseños de tipo prisma.

Los diseños alternativos basados en prismas de techo, como el sistema de prismas Uppendahl, compuesto por tres prismas cementados entre sí, se ofrecieron y se ofrecen comercialmente a pequeña escala.

• Sistemas ópticos comunes y su efecto práctico sobre formas de vivienda binoculares
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  Diagrama Binocular mostrando un diseño de prisma Porro

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  Porro prisma binoculares, con distintivo eje ocular/objetivo offset

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  Binoculares diagrama que muestra un diseño de prisma de techo Schmidt-Pechan

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  Binoculares diagrama que muestra un diseño del prisma de techo Abbe-Koenig

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  Binoculares de techo, con el ocular en línea con el objetivo

El sistema óptico de los prismáticos modernos consta de tres conjuntos ópticos principales:

• Montaje de objetivos. Este es el montaje de la lente en la parte frontal de los binoculares. Recoge luz del objeto y forma una imagen en el plano de la imagen.
• Montaje de corrección de orientación de imagen. Esto es generalmente una asamblea de prismas que acorta el camino óptico. Sin esto, la imagen sería invertida y revertida lateralmente, lo que es inconveniente para el usuario.
• Conjunto de lentes. Este es el montaje de la lente cerca de los ojos del usuario. Su función es magnificar la imagen.

Aunque los diferentes sistemas de prismas tienen ventajas y desventajas inducidas por el diseño óptico en comparación, debido al progreso tecnológico en campos como los recubrimientos ópticos, la fabricación de vidrio óptico, etcétera, las diferencias a principios de la década de 2020 en binoculares de alta calidad prácticamente se volvieron irrelevantes. A precios de alta calidad, se puede lograr un rendimiento óptico similar con todos los sistemas ópticos comúnmente aplicados. Esto no era posible 20 o 30 años antes, ya que las desventajas y los problemas ópticos que ocurrían en ese momento no podían mitigarse técnicamente hasta la irrelevancia práctica. Todavía se pueden observar diferencias relevantes en el rendimiento óptico en las categorías de precios de calidad inferior a la alta con los binoculares tipo prisma de techo porque las medidas de mitigación de problemas técnicos bien ejecutadas y las tolerancias de fabricación estrechas siguen siendo difíciles y costosas.

Parámetros ópticos

Los binoculares suelen estar diseñados para aplicaciones específicas. Estos diferentes diseños requieren ciertos parámetros ópticos que se pueden enumerar en la placa de cubierta del prisma de los binoculares. Esos parámetros son:

Aumento

Dado como el primer número en una descripción binocular (p. ej., 7×35, 10×50), el aumento es la relación entre la distancia focal del objetivo dividida por la distancia focal del ocular. Esto le da el poder de aumento de los binoculares (a veces expresado como "diámetros"). Un factor de aumento de 7, por ejemplo, produce una imagen 7 veces más grande que la original vista desde esa distancia. La cantidad deseable de aumento depende de la aplicación prevista, y en la mayoría de los binoculares es una característica permanente y no ajustable del dispositivo (los binoculares con zoom son la excepción). Los binoculares de mano suelen tener aumentos que van de 7× a 10×, por lo que serán menos susceptibles a los efectos del apretón de manos. Una mayor ampliación conduce a un campo de visión más pequeño y puede requerir un trípode para la estabilidad de la imagen. Algunos binoculares especializados para astronomía o uso militar tienen aumentos que van desde 15× hasta 25×.

Diámetro objetivo

Dado como el segundo número en una descripción binocular (p. ej., 7×35, 10×50), el diámetro de la lente del objetivo determina la resolución (nitidez) y cuánta luz se puede reunir para formar una imagen. Cuando dos binoculares diferentes tienen el mismo aumento, la misma calidad y producen una pupila de salida suficientemente igualada (ver más abajo), el diámetro del objetivo más grande produce una imagen "más brillante" y una imagen más nítida. Un 8×40, entonces, producirá un "más brillante" y una imagen más nítida que una de 8×25, aunque ambas amplían la imagen ocho veces de forma idéntica. Las lentes frontales más grandes del 8×40 también producen haces de luz más anchos (pupila de salida) que salen de los oculares. Esto hace que sea más cómodo verlo con un 8×40 que con un 8×25. Un par de binoculares de 10×50 es mejor que un par de binoculares de 8×40 en cuanto a aumento, nitidez y flujo luminoso. El diámetro objetivo se suele expresar en milímetros. Es costumbre categorizar los binoculares por el aumento × el diámetro del objetivo; por ejemplo, 7×50. Los binoculares más pequeños pueden tener un diámetro de tan solo 22 mm; 35 mm y 50 mm son diámetros comunes para binoculares de campo; Los binoculares astronómicos tienen diámetros que van desde los 70 mm hasta los 150 mm.

Campo de visión

El campo de visión de un par de binoculares depende de su diseño óptico y, en general, es inversamente proporcional al poder de aumento. Por lo general, se anota en un valor lineal, como cuántos pies (metros) de ancho se verán a 1000 yardas (o 1000 m), o en un valor angular de cuántos grados se pueden ver.

Pupila de salida

Los binoculares concentran la luz captada por el objetivo en un haz, cuyo diámetro, la pupila de salida, es el diámetro del objetivo dividido por el poder de aumento. Para obtener la máxima captación de luz efectiva y una imagen más brillante, y para maximizar la nitidez, la pupila de salida debe ser al menos igual al diámetro de la pupila del ojo humano: alrededor de 7 mm por la noche y alrededor de 3 mm durante el día, disminuyendo con la edad. Si el cono de luz que sale de los binoculares es más grande que la pupila en la que entra, cualquier luz más grande que la pupila se desperdicia. Durante el uso diurno, la pupila humana suele dilatarse unos 3 mm, que es aproximadamente la pupila de salida de un binocular de 7×21. Binoculares mucho más grandes de 7×50 producirán un cono de luz (7,14 mm) más grande que la pupila por la que entra, y esta luz, durante el día, se desperdiciará. Una pupila de salida que es demasiado pequeña también presentará al observador una vista más tenue, ya que solo se utiliza una pequeña porción de la superficie de la retina que capta la luz. Para aplicaciones en las que se debe llevar equipo (observación de aves, caza), los usuarios optan por binoculares mucho más pequeños (más livianos) con una pupila de salida que coincida con el diámetro esperado del iris para que tengan la máxima resolución pero no carguen con el peso de la apertura desperdiciada.

Una pupila de salida más grande facilita colocar el ojo donde pueda recibir la luz; en cualquier parte del cono de luz de la pupila de salida grande servirá. Esta facilidad de colocación ayuda a evitar, especialmente en binoculares de gran campo de visión, el viñeteado, que trae al espectador una imagen con sus bordes oscurecidos porque la luz de ellos está parcialmente bloqueada, y significa que la imagen se puede encontrar rápidamente, lo cual es importante cuando se observan aves o animales de caza que se mueven rápidamente, o para un marino en la cubierta de un buque cabeceando u observando desde un vehículo en movimiento. Los binoculares con pupila de salida estrecha también pueden causar fatiga porque el instrumento debe sostenerse exactamente en su lugar frente a los ojos para proporcionar una imagen útil. Finalmente, muchas personas usan sus binoculares al amanecer, al anochecer, cuando está nublado o por la noche, cuando sus pupilas están más grandes. Por lo tanto, la pupila de salida diurna no es un estándar universalmente deseable. Para mayor comodidad, facilidad de uso y flexibilidad en las aplicaciones, los binoculares más grandes con pupilas de salida más grandes son opciones satisfactorias, incluso si su capacidad no se usa por completo durante el día.

Factor crepuscular y brillo relativo

Antes de que las innovaciones como los revestimientos antirreflectantes se usaran comúnmente en binoculares, su rendimiento a menudo se expresaba matemáticamente. Hoy en día, el brillo medible instrumentalmente alcanzable en la práctica de los binoculares se basa en una combinación compleja de factores como la calidad del vidrio óptico utilizado y varios recubrimientos ópticos aplicados y no solo en la ampliación y el tamaño de las lentes del objetivo.

El factor de crepúsculo para binoculares se puede calcular multiplicando primero el aumento por el diámetro de la lente del objetivo y luego hallando la raíz cuadrada del resultado. Por ejemplo, el factor crepuscular de los prismáticos 7×50 es, por tanto, la raíz cuadrada de 7 × 50: la raíz cuadrada de 350 = 18,71. Cuanto mayor sea el factor crepuscular, matemáticamente, mejor será la resolución de los binoculares al observar en condiciones de poca luz. Matemáticamente, los prismáticos de 7×50 tienen exactamente el mismo factor de crepúsculo que los de 70×5, pero los prismáticos de 70×5 son inútiles durante el crepúsculo y también en condiciones de buena iluminación, ya que solo ofrecerían una pupila de salida de 0,14 mm. El factor crepuscular sin conocer la pupila de salida más decisiva que lo acompaña no permite una determinación práctica de la capacidad de los binoculares con poca luz. Idealmente, la pupila de salida debe ser al menos tan grande como el diámetro de la pupila de los ojos adaptados a la oscuridad del usuario en circunstancias sin luz externa.

Un enfoque matemático principalmente histórico y más significativo para indicar el nivel de claridad y brillo en binoculares fue el brillo relativo. Se calcula elevando al cuadrado el diámetro de la pupila de salida. En el ejemplo anterior de binoculares 7×50, esto significa que su índice de brillo relativo es 51 (7,14 × 7,14 = 51). Cuanto mayor sea el índice de brillo relativo, matemáticamente, mejor se adaptarán los binoculares para uso con poca luz.

Alivio para los ojos

El alivio del ojo es la distancia desde la lente del ocular trasero hasta la pupila de salida o el punto del ojo. Es la distancia que el observador debe colocar su ojo detrás del ocular para ver una imagen sin viñetas. Cuanto mayor sea la distancia focal del ocular, mayor será el alivio ocular potencial. Los binoculares pueden tener un alivio ocular que va desde unos pocos milímetros hasta 25 mm o más. El alivio ocular puede ser especialmente importante para los usuarios de gafas. El ojo de un usuario de gafas suele estar más alejado del ocular, lo que requiere una mayor distancia entre los ojos para evitar el viñeteado y, en casos extremos, para conservar todo el campo de visión. Los binoculares con alivio ocular corto también pueden ser difíciles de usar en casos en los que es difícil mantenerlos firmes.

Los usuarios de anteojos que tengan la intención de usar sus anteojos cuando usan binoculares deben buscar binoculares con un alivio ocular que sea lo suficientemente largo para que sus ojos no estén detrás del punto de enfoque (también llamado punto de mira). De lo contrario, sus anteojos ocuparán el espacio donde deberían estar sus ojos. Por lo general, un relieve ocular de más de 16 mm debería ser adecuado para cualquier usuario de gafas. Sin embargo, si las monturas de las gafas son más gruesas y sobresalen significativamente de la cara, se debe considerar un relieve ocular de más de 17 mm. Los usuarios de anteojos también deben buscar binoculares con copas oculares giratorias que, idealmente, tengan múltiples configuraciones, de modo que puedan retraerse parcial o totalmente para ajustar el alivio ocular a las preferencias ergonómicas individuales.

Distancia de enfoque cercana

La distancia de enfoque cercana es el punto más cercano que puede enfocar el binocular. Esta distancia varía de aproximadamente 0,5 a 30 m (2 a 98 pies), según el diseño de los binoculares. Si la distancia de enfoque cercano es corta con respecto a la ampliación, los binoculares también se pueden usar para ver detalles que no son visibles a simple vista.

Oculares

Los oculares binoculares suelen constar de tres o más lentes en dos o más grupos. La lente más alejada del ojo del espectador se denomina lente de campo o lente objetivo y la más cercana al ojo, lente del ojo o lente ocular. La configuración de Kellner más común es la inventada en 1849 por Carl Kellner. En esta disposición, el cristalino del ojo es un doblete acromático plano-cóncavo/doble convexo (la parte plana del primero que mira hacia el ojo) y el cristalino es un doblete acromático convexo doble. En 1975 se desarrolló un ocular Kellner invertido y en él la lente de campo es un doblete acromático doble cóncavo/doble convexo y la lente del ojo es un singlete doble convexo. El Kellner inverso proporciona un 50% más de alivio ocular y funciona mejor con relaciones focales pequeñas, además de tener un campo ligeramente más amplio.

Los binoculares de campo amplio suelen utilizar algún tipo de configuración Erfle, patentada en 1921. Estos tienen cinco o seis elementos en tres grupos. Los grupos pueden ser dos dobletes acromáticos con un singlete doble convexo entre ellos o pueden ser todos dobletes acromáticos. Estos oculares tienden a no funcionar tan bien como los oculares Kellner a gran aumento porque sufren de astigmatismo e imágenes fantasma. Sin embargo, tienen lentes oculares grandes, un excelente alivio ocular y son cómodos de usar con potencias más bajas.

Lente aplanadora de campo

Los binoculares de gama alta suelen incorporar una lente aplanadora de campo en el ocular detrás de su configuración de prisma, diseñada para mejorar la nitidez de la imagen y reducir la distorsión de la imagen en las regiones exteriores del campo de visión.

Diseño mecánico

Enfoque y ajuste

Los binoculares tienen una disposición de enfoque que cambia la distancia entre el ocular y las lentes del objetivo o los elementos de lentes montados internamente. Normalmente, se utilizan dos arreglos diferentes para proporcionar enfoque, "enfoque independiente" y "enfoque central":

• Concentración independiente es un arreglo donde los dos tubos de telescopio se centran independientemente ajustando cada uno de los ojos. Binoculares diseñados para condiciones ambientales duras y uso de campos pesados, como aplicaciones militares o marinas, tradicionalmente han utilizado enfoque independiente.
• Concentración central es un arreglo que implica la rotación de una rueda central de enfoque para ajustar ambos tubos telescopios juntos. Además, uno de los dos oculares se puede ajustar para compensar las diferencias entre los ojos del espectador (generalmente girando el ocular en su montura). Debido a que el cambio focal realizado por el reloj ajustable se puede medir en la unidad consuetudinaria de potencia refractiva, el dioptre, el ojo ajustable en sí se llama a menudo un dioptre. Una vez hecho este ajuste para un espectador dado, los binoculares se pueden reenfocar en un objeto a una distancia diferente utilizando la rueda de enfoque para ajustar ambos tubos juntos sin reajuste de los ojos.
  Los binoculares centrales pueden subdividirse en:
  • Concentración externa, que enfoca los binoculares moviendo los oculares, donde el volumen de los binoculares siempre cambia. Durante este proceso, el aire externo y también pequeñas partículas de polvo y humedad pueden ser arrastradas o arrancadas de los binoculares. Es difícil sellar o a prueba de agua tales sistemas y en caso de que los oculares sean movidos por un eje central de enfoque y la construcción de puentes de brazos externos de los oculares, esta construcción puede (accidentalmente) doblarse/deformarse que puede resultar en desactivar la desalineación.
  • Concentración interna, que se centra en los binoculares moviendo las lentes ópticas internas montadas entre el grupo objetivo de la lente y el montaje del prisma – o raramente situado entre el montaje del prisma y el ensamblaje de la lente ocular – dentro de la carcasa sin cambiar el volumen de los binoculares. La adición de un objetivo de enfoque reduce la transmisión de luz del sistema óptico contenido en el tubo del telescopio en cierta medida. El enfoque interno se considera generalmente la solución de enfoque central mecánicamente más robusta y con la ayuda de un sello adecuado como el aire de las anillos y la entrada de humedad se puede prevenir, para hacer binoculares totalmente impermeables.

A medida que aumenta la ampliación, la profundidad de campo (la distancia entre los objetos más cercanos y los más lejanos que se encuentran en un enfoque aceptablemente nítido en una imagen) disminuye. La profundidad de campo se reduce cuadráticamente con la ampliación, por lo que, en comparación con los binoculares de 7×, los binoculares de 10× ofrecen aproximadamente la mitad (7² ÷ 10² = 0,49) de la profundidad de campo. Sin embargo, no relacionado con el sistema óptico de los binoculares, la profundidad de campo práctica percibida por el usuario o la profundidad de rendimiento de vista aceptable también depende de la capacidad de acomodación (la capacidad de acomodación varía de persona a persona y disminuye significativamente con la edad) y las condiciones de luz dependientes de la pupila efectiva. tamaño o diámetro de los ojos del usuario. Hay "focus-free" o "enfoque fijo" binoculares que no tienen un mecanismo de enfoque que no sean los ajustes del ocular que deben configurarse para los ojos del usuario y dejarse fijos. Estos se consideran diseños de compromiso, adecuados para la comodidad, pero no muy adecuados para el trabajo que cae fuera de su rango de distancia hiperfocal diseñado (para binoculares de mano, generalmente desde aproximadamente 35 m (38 yd) hasta el infinito sin realizar ajustes de ocular para un visor determinado).

Por lo general, los usuarios miopes (miopes) o hipermétropes (hipermétropes) pueden usar los binoculares sin anteojos simplemente ajustando el enfoque un poco más. La mayoría de los fabricantes dejan un pequeño rango focal adicional disponible más allá de la configuración/parada de infinito para tener en cuenta esto cuando se enfoca al infinito. Sin embargo, las personas con astigmatismo severo aún necesitarán usar sus anteojos mientras usan binoculares.

Algunos binoculares tienen un aumento ajustable, binoculares con zoom, como 7-21×50 destinados a brindar al usuario la flexibilidad de tener un solo par de binoculares con una amplia gama de aumentos, generalmente moviéndolos un "zoom" palanca. Esto se logra mediante una serie compleja de lentes de ajuste similares a una lente de cámara con zoom. Se observa que estos diseños son un compromiso e incluso un truco, ya que agregan volumen, complejidad y fragilidad a los binoculares. El camino óptico complejo también conduce a un campo de visión estrecho y una gran caída en el brillo con un zoom alto. Los modelos también tienen que hacer coincidir el aumento para ambos ojos en todo el rango del zoom y mantener la colimación para evitar la fatiga y el cansancio ocular. Estos casi siempre funcionan mucho mejor en la configuración de baja potencia que en la configuración más alta. Esto es natural, ya que el objetivo frontal no puede agrandarse para dejar entrar más luz a medida que aumenta la potencia, por lo que la vista se oscurece. A 7x, el objetivo frontal de 50 mm proporciona una pupila de salida de 7,14 mm, pero a 21x, el mismo objetivo frontal proporciona solo una pupila de salida de 2,38 mm. Además, la calidad óptica de un binocular con zoom a cualquier potencia dada es inferior a la de un binocular de potencia fija de esa potencia.

Distancia interpupilar

La mayoría de los binoculares modernos también son ajustables a través de una construcción con bisagras que permite ajustar la distancia entre las dos mitades del telescopio para acomodar a los espectadores con diferente separación de ojos o "distancia interpupilar (IPD)" (la distancia medida en milímetros entre los centros de las pupilas de los ojos). La mayoría están optimizados para la distancia interpupilar (típicamente alrededor de 63 mm) para adultos. La distancia interpupilar varía con respecto a la edad, el sexo y la raza. La industria de los binoculares tiene que tener en cuenta la variación de IPD (la mayoría de los adultos tienen IPD en el rango de 50 a 75 mm) y sus extremos, porque los productos ópticos estereoscópicos deben poder hacer frente a muchos usuarios posibles, incluidos aquellos con los IPD más pequeños y más grandes.. Los niños y adultos con IPD angostos pueden experimentar problemas con el rango de ajuste de IPD de los cilindros binoculares para igualar el ancho entre los centros de las pupilas en cada ojo, lo que dificulta el uso de algunos binoculares. Los adultos con un IPD promedio o ancho generalmente no experimentan problemas de rango de ajuste de separación de los ojos, pero los binoculares de prisma de techo cilíndricos rectos con objetivos de más de 60 mm de diámetro pueden ser problemáticos dimensionalmente para ajustarse correctamente en adultos con un IPD relativamente estrecho. Las condiciones anatómicas como el hipertelorismo y el hipotelorismo pueden afectar la IPD y, debido a las IPD extremas, dan como resultado un deterioro práctico del uso de productos ópticos estereoscópicos como binoculares.

Alineación

Los dos telescopios de los binoculares están alineados en paralelo (colimados) para producir una única imagen circular aparentemente tridimensional. La desalineación hará que los binoculares produzcan una imagen doble. Incluso una ligera desalineación causará una vaga incomodidad y fatiga visual cuando el cerebro intente combinar las imágenes sesgadas.

La alineación se realiza mediante pequeños movimientos de los prismas, ajustando una celda de soporte interna o girando tornillos de fijación externos, o ajustando la posición del objetivo a través de anillos excéntricos integrados en la celda del objetivo. Los binoculares de alineación incondicional (colimación de 3 ejes, lo que significa que ambos ejes ópticos están alineados en paralelo con el eje de la bisagra utilizada para seleccionar varios ajustes de distancia interpupilar) requieren un equipo especializado. La alineación incondicional generalmente la realiza un profesional, aunque el usuario final generalmente puede acceder a las funciones de ajuste montadas externamente. La alineación condicional ignora el tercer eje (la bisagra) en el proceso de alineación. Tal alineación condicional se reduce a una pseudocolimación de 2 ejes y solo será útil dentro de un pequeño rango de configuraciones de distancia interpupilar, ya que los binoculares alineados condicionalmente no están colimados para el rango completo de configuración de distancia interpupilar.

Estabilidad de imagen

Algunos binoculares usan tecnología de estabilización de imagen para reducir el movimiento en aumentos más altos. Esto se hace haciendo que un giroscopio mueva parte del instrumento, o mediante mecanismos accionados por detectores giroscópicos o de inercia, o mediante un soporte diseñado para oponerse y amortiguar el efecto de los movimientos de sacudida. El usuario puede habilitar o deshabilitar la estabilización según sea necesario. Estas técnicas permiten sujetar con la mano binoculares de hasta 20 aumentos y mejoran mucho la estabilidad de la imagen de los instrumentos de menor potencia. Hay algunas desventajas: la imagen puede no ser tan buena como la de los mejores binoculares no estabilizados cuando los binoculares estabilizados montados en trípode también tienden a ser más caros y pesados que los binoculares no estabilizados especificados de manera similar.

Vivienda

Las carcasas de los binoculares se pueden fabricar con varios materiales estructurales. Los viejos barriles de binoculares y los puentes de bisagra a menudo estaban hechos de latón. Más tarde se utilizaron acero y metales relativamente ligeros como las aleaciones de aluminio y magnesio, así como polímeros como el policarbonato (reforzado con fibra) y el acrilonitrilo butadieno estireno. La carcasa puede tener una armadura de goma externa como cubierta exterior para proporcionar una superficie de agarre antideslizante, absorción de sonidos no deseados y amortiguación/protección adicional contra abolladuras, raspaduras, golpes e impactos menores.

Recubrimientos ópticos

Debido a que un binocular típico tiene de 6 a 10 elementos ópticos con características especiales y hasta 20 superficies de atmósfera a vidrio, los fabricantes de binoculares usan diferentes tipos de recubrimientos ópticos por razones técnicas y para mejorar la imagen que producen. Los recubrimientos ópticos de lentes y prismas en los binoculares pueden aumentar la transmisión de luz, minimizar los reflejos perjudiciales y los efectos de interferencia, optimizar los reflejos beneficiosos, repeler el agua y la grasa e incluso proteger la lente de rayones. Los recubrimientos ópticos modernos se componen de una combinación de capas muy finas de materiales como óxidos, metales o materiales de tierras raras. El rendimiento de un revestimiento óptico depende del número de capas, manipulando su grosor y composición exactos, y la diferencia de índice de refracción entre ellos. Estos recubrimientos se han convertido en una tecnología clave en el campo de la óptica y los fabricantes suelen tener sus propias designaciones para sus recubrimientos ópticos. Los diversos recubrimientos ópticos de lentes y prismas utilizados en los binoculares de alta calidad del siglo XXI, cuando se suman, pueden sumar alrededor de 200 capas de recubrimiento (a menudo superpuestas).

Anti-reflejos

Los revestimientos de interferencia antirreflectantes reducen la pérdida de luz en cada superficie óptica a través de la reflexión en cada superficie. La reducción de la reflexión a través de revestimientos antirreflectantes también reduce la cantidad de "perdida" luz presente dentro del binocular que, de lo contrario, haría que la imagen pareciera borrosa (bajo contraste). Un par de binoculares con buenos recubrimientos ópticos pueden producir una imagen más brillante que los binoculares sin recubrimiento con una lente de objetivo más grande, debido a la transmisión de luz superior a través del conjunto. El primer revestimiento transparente basado en interferencia Transparentbelag (T) utilizado por Zeiss fue inventado en 1935 por Olexander Smakula. Un material clásico para el revestimiento de lentes es el fluoruro de magnesio, que reduce la luz reflejada de un 4 % a un 1,5 % aproximadamente. En el paso de 16 atmósferas a superficies de vidrio óptico, una pérdida de reflexión del 4% significa teóricamente una transmisión de luz del 52% (0,96¹⁶ = 0,520) y un 1,5% pérdida de reflexión una transmisión de luz mucho mejor del 78,5 % (0,985¹⁶ = 0,785). La reflexión se puede reducir aún más en una gama más amplia de longitudes de onda y ángulos mediante el uso de varias capas superpuestas con diferentes índices de refracción. El revestimiento múltiple antirreflectante Transparentbelag* (T*) utilizado por Zeiss a fines de la década de 1970 constaba de seis capas superpuestas. En general, las capas de recubrimiento exterior tienen valores de índice de refracción ligeramente más bajos y el grosor de la capa se adapta al rango de longitudes de onda en el espectro visible para promover una interferencia destructiva óptima a través de la reflexión en los haces reflejados desde las interfaces, y una interferencia constructiva en la correspondiente. haces transmitidos. No existe una fórmula simple para el espesor de capa óptimo para una elección dada de materiales. Por lo tanto, estos parámetros se determinan con la ayuda de programas de simulación. Determinado por las propiedades ópticas de las lentes utilizadas y el uso principal previsto de los binoculares, se prefieren diferentes recubrimientos para optimizar la transmisión de luz dictada por la variación de la función de eficiencia luminosa del ojo humano. La transmisión de luz máxima en longitudes de onda de 555 nm (verde) es importante para obtener una visión fotópica óptima utilizando las células del cono del ojo para la observación en condiciones de buena iluminación. La transmisión de luz máxima en longitudes de onda de 498 nm (cian) es importante para obtener una visión escotópica óptima utilizando las células de los bastones oculares para la observación en condiciones de poca luz. Como resultado, los recubrimientos de lentes antirreflectantes modernos y efectivos consisten en capas múltiples complejas y reflejan solo el 0,25% o menos para producir una imagen con el máximo brillo y colores naturales. Esto permite que los binoculares del siglo XXI de alta calidad alcancen valores de transmisión de luz de más del 90 % en condiciones de poca luz en la lente del ojo o en la lente ocular. Dependiendo del recubrimiento, el carácter de la imagen que se ve en los binoculares bajo la luz diurna normal puede verse "más cálido" o "más frío" y aparecen con mayor o menor contraste. Sujeto a la aplicación, el recubrimiento también se optimiza para obtener la máxima fidelidad de color a través del espectro visible, por ejemplo, en el caso de lentes especialmente diseñados para la observación de aves. Una técnica de aplicación común es la deposición física de vapor de una o más capas superpuestas de revestimiento antirreflectante que incluye la deposición por evaporación, lo que lo convierte en un proceso de producción complejo.

Corrección de fase

En binoculares con prismas de techo, la trayectoria de la luz se divide en dos trayectorias que se reflejan a ambos lados de la cresta del prisma de techo. La mitad de la luz se refleja desde la superficie del techo 1 a la superficie del techo 2. La otra mitad de la luz se refleja desde la superficie del techo 2 a la superficie del techo 1. Si las caras del techo no están recubiertas, el mecanismo de reflexión es la reflexión interna total (TIR). En TIR, la luz polarizada en el plano de incidencia (p-polarizada) y la luz polarizada ortogonal al plano de incidencia (s-polarizada) experimentan diferentes cambios de fase. Como consecuencia, la luz polarizada linealmente emerge de un prisma de techo polarizado elípticamente. Además, el estado de polarización elíptica de los dos caminos a través del prisma es diferente. Cuando los dos caminos se recombinan en la retina (o en un detector), hay una interferencia entre la luz de los dos caminos que provoca una distorsión de la función de dispersión de puntos y un deterioro de la imagen. La resolución y el contraste sufren significativamente. Estos efectos de interferencia no deseados se pueden suprimir depositando vapor de un recubrimiento dieléctrico especial conocido como recubrimiento de corrección de fase o recubrimiento P en las superficies del techo del prisma del techo. Para corregir aproximadamente un prisma de techo para la luz policromática, se superponen varias capas de revestimiento de corrección de fase, ya que cada capa tiene una longitud de onda y un ángulo de incidencia específicos. El revestimiento P fue desarrollado en 1988 por Adolf Weyrauch en Carl Zeiss. Pronto siguieron otros fabricantes y, desde entonces, los recubrimientos de corrección de fase se utilizan de forma generalizada en binoculares de prisma de techo de calidad media y alta. Este recubrimiento suprime la diferencia en el cambio de fase entre la polarización s y p, por lo que ambos caminos tienen la misma polarización y ninguna interferencia degrada la imagen. De esta manera, desde la década de 1990, los prismáticos de prisma de techo también han alcanzado valores de resolución que antes solo eran alcanzables con prismas de Porro. La presencia de un revestimiento de corrección de fase se puede verificar con binoculares sin abrir utilizando dos filtros de polarización. Los recubrimientos de prisma de corrección de fase dieléctrica se aplican en una cámara de vacío con tal vez treinta o más depósitos de capas de recubrimiento de vapor superpuestas diferentes, lo que lo convierte en un proceso de producción complejo.

Los binoculares que utilizan un prisma de techo Schmidt-Pechan, un prisma de techo Abbe-Koenig o un prisma de techo Uppendahl se benefician de los recubrimientos de fase que compensan la pérdida de resolución y contraste causada por los efectos de interferencia que se producen en los prismas de techo sin tratar. Los binoculares de prisma Porro y prisma Perger no dividen los haces y, por lo tanto, no requieren ningún revestimiento de fase.

Espejo metálico

En binoculares con prismas de techo Schmidt-Pechan o Uppendahl, se agregan capas de espejo a algunas superficies del prisma de techo porque la luz incide en uno de los límites de aire de vidrio del prisma en un ángulo menor que el crítico ángulo para que no se produzca una reflexión interna total. Sin una capa de espejo, la mayor parte de esa luz se perdería. Se utiliza un revestimiento de espejo de aluminio del prisma del techo (reflectividad del 87 % al 93 %) o revestimiento de espejo plateado (reflectividad del 95 % al 98 %).

En diseños más antiguos, se usaban revestimientos de espejo de plata, pero estos revestimientos se oxidaban y perdían reflectividad con el tiempo en binoculares sin sellar. Los revestimientos de espejo de aluminio se utilizaron en diseños posteriores sin sellar porque no se empañaban a pesar de que tenían una reflectividad más baja que la plata. Utilizando la tecnología de vaporización al vacío, los diseños modernos utilizan aluminio, aluminio mejorado (que consta de aluminio recubierto con una película dieléctrica multicapa) o plata. La plata se utiliza en diseños modernos de alta calidad que se sellan y se rellenan con nitrógeno o argón para proporcionar una atmósfera inerte para que el revestimiento de espejo plateado no se deslustre.

Los binoculares de prisma Porro y prisma Perger y los binoculares de prisma de techo que usan la configuración de prisma de techo Abbe-Koenig no usan revestimientos de espejo porque estos prismas reflejan con un 100 % de reflectividad usando la reflexión interna total en el prisma en lugar de requerir un revestimiento de espejo (metálico).

Espejo dieléctrico

Los revestimientos dieléctricos se utilizan en los prismas de techo Schmidt-Pechan y Uppendahl para hacer que las superficies de los prismas actúen como un espejo dieléctrico. Este recubrimiento se introdujo en 2004 en los binoculares Zeiss Victory FL con prismas Schmidt-Pechan. Pronto siguieron otros fabricantes y, desde entonces, los revestimientos dieléctricos se utilizan de forma generalizada en binoculares de prisma de techo Schmidt-Pechan y Uppendahl de calidad media y alta. El revestimiento reflectante dieléctrico no metálico está formado por varias capas múltiples de materiales de índice de refracción alto y bajo alternados depositados en las superficies reflectantes de un prisma. Las técnicas de fabricación de espejos dieléctricos se basan en métodos de deposición de película delgada. Una técnica de aplicación común es la deposición física de vapor, que incluye la deposición por evaporación con quizás setenta o más depósitos de capas de revestimiento de vapor superpuestas diferentes, lo que lo convierte en un proceso de producción complejo. Este recubrimiento multicapa aumenta la reflectividad de las superficies del prisma al actuar como un reflector Bragg distribuido. Un revestimiento dieléctrico multicapa bien diseñado puede proporcionar una reflectividad de más del 99 % en todo el espectro de luz visible. Esta reflectividad es una mejora en comparación con un revestimiento de espejo de aluminio o un revestimiento de espejo de plata.

Los binoculares de prisma de Porro y prisma de Perger y los binoculares de prisma de techo que usan el prisma de techo Abbe-Koenig no usan recubrimientos dieléctricos porque estos prismas reflejan con un 100 % de reflectividad usando la reflexión interna total en el prisma en lugar de requerir un recubrimiento de espejo (dieléctrico).

Términos

Todos los binoculares

La presencia de cualquier recubrimiento generalmente se indica en los binoculares con los siguientes términos:

• óptica recubierta: una o más superficies son antirreflejos recubiertos con un recubrimiento de una sola capa.
• totalmente recubierto: todas las superficies de aire a vidrio son antirreflejos recubiertos con un revestimiento de una sola capa. Las lentes plásticas, sin embargo, si se utilizan, pueden no ser recubiertas.
• multicolor: una o más superficies tienen recubrimientos multicapa antirreflejos.
• totalmente multicolor: todas las superficies de aire a cristal son antirreflejos multicapa recubierto.

La presencia de un cristal de corona óptico de alta transmitancia que ofrece un índice de refracción relativamente bajo (≈1,52) y una baja dispersión (con números de Abbe de alrededor de 60) suele indicarse en los binoculares con los siguientes términos:

• BK7 (Schott lo designa como 517642. Los tres primeros dígitos designan su índice refractivo [1.517] y los tres últimos designan su número de abadía [64.2]. Su ángulo crítico es de 41.2°.)
• BaK4 (Schott lo designa como 569560. Los tres primeros dígitos designan su índice refractivo [1.569] y los tres últimos designan su número de abadía [56.0]. Su ángulo crítico es de 39.6°.)

Solo prismas de techo

• de la fase o P-coating: el prisma del techo tiene un revestimiento corregido por fase
• revestimiento de aluminio: los espejos del prisma del techo están recubiertos con un recubrimiento de aluminio (el predeterminado si no se menciona un recubrimiento del espejo).
• plateado: los espejos del prisma del techo están cubiertos con un recubrimiento de plata
• dielectric-coated: los espejos del prisma del techo están recubiertos con un recubrimiento dieléctrico

Accesorios

Los accesorios comunes para binoculares son:

• correas de cuello y hombro para llevar
• arnés binoculares (a veces combinados con un caso de campo integrado) para distribuir peso uniformemente para transporte prolongado
• maletas y bolsas laterales
• binoculares de almacenamiento y casos de viaje
• protectores de lluvia para proteger los ojos lentes exteriores
• (tethered) lentes para proteger los objetivos lentes exteriores
• kits de limpieza para eliminar cuidadosamente la suciedad de las lentes y otras superficies
• adaptadores trípodes

Aplicaciones

Uso general

Los binoculares de mano van desde pequeños anteojos de ópera galileanos de 3 × 10, que se utilizan en los teatros, hasta anteojos con aumentos de 7 a 12 veces y objetivos de 30 a 50 mm de diámetro para uso típico en exteriores.

Los prismáticos compactos o de bolsillo son prismáticos pequeños y ligeros adecuados para el uso diurno. La mayoría de los binoculares compactos cuentan con aumentos de 7× a 10×, y tamaños de diámetro del objetivo de un relativamente modesto 20 mm a 25 mm, lo que resulta en tamaños de pupila de salida pequeños que limitan la idoneidad con poca luz. Los diseños de prim de techo tienden a ser más angostos y compactos que los diseños de prisma de Porro equivalentes. Por lo tanto, los binoculares compactos son en su mayoría diseños de prisma de techo. Los tubos telescópicos de los binoculares compactos a menudo se pueden plegar uno al otro para reducir radicalmente el volumen del binocular cuando no se usan, para facilitar el transporte y el almacenamiento.

Muchas atracciones turísticas han instalado visores de torre binoculares montados en pedestales que funcionan con monedas para permitir que los visitantes obtengan una vista más cercana de la atracción.

Encuestas de terrenos y recopilación de datos geográficos

Aunque la tecnología ha superado el uso de binoculares para la recopilación de datos, históricamente estas fueron herramientas avanzadas utilizadas por geógrafos y otros geocientíficos. Los anteojos de campo todavía hoy pueden proporcionar una ayuda visual al inspeccionar áreas grandes.

Observación de aves

La observación de aves es un pasatiempo muy popular entre los amantes de la naturaleza y los animales; un binocular es su herramienta más básica porque la mayoría de los ojos humanos no pueden resolver los detalles suficientes para apreciar y/o estudiar completamente las aves pequeñas. Para poder ver bien a las aves en vuelo, es importante que los objetos que se mueven rápidamente adquieran capacidad y profundidad de campo. Por lo general, se utilizan binoculares con un aumento de 8× a 10×, aunque muchos fabricantes producen modelos con un aumento de 7× para un campo de visión más amplio y una mayor profundidad de campo. La otra consideración principal para los binoculares de observación de aves es el tamaño del objetivo que recoge la luz. Un objetivo más grande (por ejemplo, de 40 a 45 mm) funciona mejor con poca luz y para ver el follaje, pero también es un binocular más pesado que un objetivo de 30 a 35 mm. El peso puede no parecer una consideración principal cuando se levanta un par de binoculares por primera vez, pero la observación de aves implica mucho sostener los binoculares mientras se está parado en un lugar. La comunidad de observadores de aves recomienda comprar con cuidado.

Caza

Los cazadores suelen utilizar binoculares en el campo como una forma de observar animales de caza distantes. Los cazadores suelen utilizar unos binoculares de aumento de 8x con objetivos de 40 a 45 mm para poder encontrar y observar la caza en condiciones de poca luz. Los fabricantes europeos produjeron y fabrican binoculares 7×42 con un buen rendimiento en condiciones de poca luz sin volverse demasiado voluminosos para uso móvil, como por ejemplo, acecho/transporte prolongado y binoculares mucho más grandes y voluminosos de 8×56 y 9×63 con poca luz ópticamente optimizados para un excelente rendimiento con poca luz para más caza estacionaria al anochecer y la noche. Para los binoculares de caza optimizados para la observación en el crepúsculo, se prefieren los recubrimientos que maximizan la transmisión de luz en el rango de longitud de onda alrededor de 460-540 nm.

Búsqueda de rango

Algunos binoculares tienen una retícula de búsqueda de rango (escala) superpuesta a la vista. Esta escala permite estimar la distancia al objeto si se conoce (o estimable) la altura del objeto. Los binoculares Mariner 7×50 comunes tienen estas escalas con el ángulo entre las marcas igual a 5 mil. Una mil equivale al ángulo entre la parte superior e inferior de un objeto de un metro de altura a una distancia de 1000 metros.

Por lo tanto, para estimar la distancia a un objeto que tiene una altura conocida, la fórmula es:

D=OHMil× × 1000{displaystyle D={frac}times 1000}

donde:

• D{displaystyle D} es Distancia al objeto en metros.
• OH{displaystyle Oh! es el conocido Objeto Altura.
• Mil{displaystyle {text{Mil}} es la altura angular del objeto en número de Mil.

Con la típica escala de 5 mil (cada marca es de 5 mil), un faro que tiene 3 marcas de altura y se sabe que mide 120 metros de altura está a 8000 metros de distancia.

8000m=120m15Mil× × 1000{displaystyle 8000{text{m}={frac {120{text{m}{15{text{mil}}}}times 1000}

Militar

Los binoculares tienen una larga historia de uso militar. Los diseños galileanos fueron muy utilizados hasta finales del siglo XIX cuando dieron paso a los tipos de prismas de porro. Los binoculares construidos para uso militar general tienden a ser más resistentes que sus contrapartes civiles. Por lo general, evitan los frágiles arreglos de enfoque central en favor del enfoque independiente, lo que también hace que la impermeabilización sea más fácil y efectiva. Los juegos de prismas en binoculares militares pueden tener recubrimientos aluminizados redundantes en sus juegos de prismas para garantizar que no pierdan sus cualidades reflectantes si se mojan.

Una forma variante se llamaba "prismáticos de trinchera", una combinación de binoculares y periscopio, que a menudo se utiliza para detectar artillería. Se proyectaba solo unos centímetros por encima del parapeto, manteniendo así la cabeza del espectador a salvo en la zanja.

Los binoculares militares pueden usarse y también se usaron como dispositivos de medición y puntería, y pueden tener filtros y retículas (iluminadas).

Los binoculares militares de la era de la Guerra Fría a veces estaban equipados con sensores pasivos que detectaban emisiones IR activas, mientras que los modernos suelen estar equipados con filtros que bloquean los rayos láser que se usan como armas. Además, los binoculares diseñados para uso militar pueden incluir una retícula estadimétrica en un ocular para facilitar la estimación del alcance. Los binoculares modernos diseñados para uso militar también pueden incluir telémetros láser, brújulas e interfaces de intercambio de datos para enviar mediciones a otros dispositivos periféricos.

Se han utilizado telémetros navales binoculares muy grandes (hasta 15 metros de separación de las dos lentes del objetivo, peso de 10 toneladas, para medir objetivos de armas navales de la Segunda Guerra Mundial a 25 km de distancia), aunque el radar y el láser de finales del siglo XX telémetro La tecnología hizo que esta aplicación fuera casi redundante.

Marina

Hay binoculares diseñados específicamente para uso civil y militar en condiciones ambientales adversas en el mar. Los modelos portátiles tendrán un aumento de 5× a 8×, pero con juegos de prismas muy grandes combinados con oculares diseñados para brindar un alivio ocular generoso. Esta combinación óptica evita que la imagen se viñetee o se oscurezca cuando los binoculares se inclinan y vibran en relación con los ojos del espectador debido al movimiento de una embarcación.

Los binoculares marinos a menudo contienen una o más funciones para ayudar en la navegación en barcos y embarcaciones.

Los binoculares marinos de mano suelen tener:

• Interior sellado: Los anillos u otros sellos evitan la entrada de aire y humedad.
• Interior lleno de nitrógeno o argón: el interior está lleno de gas 'dry' para prevenir el nigging/tarnishing interno de las superficies ópticas. Como los hongos no pueden crecer en presencia de un ambiente inerte o gas noble, también evita la formación de hongos lente.
• Enfoque independiente: este método ayuda a proporcionar un interior duradero y sellado.
• Escala de retroceso: una ayuda de navegación que utiliza una línea de horizonte y una escala vertical para medir la distancia de objetos de anchura o altura conocida – a veces una importante ayuda de navegación.
• Compass: Una brújula proyectada en la imagen. Dampening ayuda a leer la brújula que lleva en un barco o barco en movimiento.
• Correa flotante: algunos binoculares marinos flotan sobre el agua, para prevenir el hundimiento. Los binoculares marinos que no flotan se suministran en algún momento o son proporcionados por el usuario como un accesorio del mercado con una correa que funcionará como un dispositivo de flotación.

Los navegantes también suelen considerar importante un rendimiento adecuado con poca luz de la combinación óptica, lo que explica la gran cantidad de binoculares náuticos portátiles de 7×50 que se ofrecen con una gran pupila de salida de 7,14 mm, que corresponde al tamaño medio de la pupila de un joven adaptado a la oscuridad. ojo humano en circunstancias sin luz extraña.

Los barcos civiles y militares también pueden usar modelos binoculares grandes de gran aumento con objetivos grandes en montajes fijos.

Astronómico

Los binoculares son muy utilizados por los astrónomos aficionados; su amplio campo de visión los hace útiles para la búsqueda de cometas y supernovas (prismáticos gigantes) y la observación general (prismáticos portátiles). Los binoculares diseñados específicamente para la observación astronómica tendrán objetivos de mayor apertura (en el rango de 70 mm u 80 mm) porque el diámetro de la lente del objetivo aumenta la cantidad total de luz capturada y, por lo tanto, determina la estrella más débil que se puede observar. Los binoculares diseñados específicamente para la observación astronómica (a menudo de 80 mm y más grandes) a veces se diseñan sin prismas para permitir la máxima transmisión de luz. Dichos binoculares también suelen tener oculares intercambiables para variar el aumento. Los binoculares con gran aumento y peso pesado generalmente requieren algún tipo de montura para estabilizar la imagen. Un aumento de 10x generalmente se considera el límite práctico para la observación con binoculares de mano. Los binoculares más potentes que 15×70 requieren algún tipo de soporte. Los fabricantes de telescopios aficionados han fabricado binoculares mucho más grandes, utilizando esencialmente dos telescopios astronómicos refractores o reflectores.

De particular relevancia para la observación astronómica y con poca luz es la relación entre la potencia de aumento y el diámetro de la lente del objetivo. Un aumento más bajo facilita un campo de visión más grande que es útil para ver la Vía Láctea y grandes objetos nebulosos (conocidos como objetos de cielo profundo) como las nebulosas y las galaxias. La gran pupila de salida [objetivo (mm)/potencia] de estos dispositivos (típicamente 7,14 mm usando 7×50) da como resultado que una pequeña porción de la luz recolectada no sea utilizable por personas cuyas pupilas no se dilatan lo suficiente. Por ejemplo, las pupilas de los mayores de 50 años rara vez se dilatan más de 5 mm de ancho. La gran pupila de salida también recoge más luz del cielo de fondo, lo que reduce el contraste de manera efectiva, lo que dificulta la detección de objetos débiles, excepto quizás en lugares remotos con una contaminación lumínica insignificante. Muchos objetos astronómicos de magnitud 8 o más brillantes, como los cúmulos de estrellas, las nebulosas y las galaxias enumeradas en el Catálogo Messier, se ven fácilmente con binoculares de mano en el rango de 35 a 40 mm, como se encuentran en muchos hogares para la observación de aves, la caza y visualización de eventos deportivos. Para observar cúmulos de estrellas, nebulosas y galaxias más pequeños, el aumento binocular es un factor importante para la visibilidad porque estos objetos parecen diminutos con los aumentos binoculares típicos.

Algunos cúmulos abiertos, como el cúmulo doble brillante (NGC 869 y NGC 884) en la constelación de Perseo, y los cúmulos globulares, como M13 en Hércules, son fáciles de detectar. Entre las nebulosas, M17 en Sagitario y la Nebulosa de América del Norte (NGC 7000) en Cygnus también se ven fácilmente. Los binoculares pueden mostrar algunas de las estrellas binarias más divididas, como Albireo en la constelación de Cygnus.

Varios objetos del Sistema Solar que en su mayoría son completamente invisibles para el ojo humano son razonablemente detectables con binoculares de tamaño mediano, incluidos los cráteres más grandes de la Luna; los tenues planetas exteriores Urano y Neptuno; los "planetas menores" Ceres, Vesta y Palas; Titán, la luna más grande de Saturno; y las lunas galileanas de Júpiter. Aunque visibles sin ayuda en cielos libres de contaminación, Urano y Vesta requieren binoculares para una fácil detección. Los binoculares de 10×50 están limitados a una magnitud aparente de +9,5 a +11 según las condiciones del cielo y la experiencia del observador. Asteroides como Interamnia, Davida, Europa y, a menos que se den condiciones excepcionales, Hygiea, son demasiado débiles para ser vistos con binoculares comúnmente vendidos. Del mismo modo, demasiado tenues para ser vistas con la mayoría de los binoculares son las lunas planetarias, excepto la Galileana y Titán, y los planetas enanos Plutón y Eris. Otros objetivos binoculares difíciles incluyen las fases de Venus y los anillos de Saturno. Solo los binoculares con un aumento muy alto, 20x o más, son capaces de discernir los anillos de Saturno en una medida reconocible. Los binoculares de alta potencia a veces pueden mostrar uno o dos cinturones de nubes en el disco de Júpiter, si la óptica y las condiciones de observación son lo suficientemente buenas.

Los binoculares también pueden ayudar en la observación de objetos espaciales creados por humanos, como detectar satélites en el cielo a medida que pasan.

Lista de fabricantes de binoculares

Hay muchas empresas que fabrican binoculares, tanto en el pasado como en el presente. Incluyen:

• Barr y Stroud (Reino Unido) – vendieron binoculares comercial y principal proveedor a la Marina Real en la Segunda Guerra Mundial. La nueva gama de binoculares Barr " Stroud se fabrica actualmente en China (Nov. 2011) y se distribuye por Optical Vision Ltd.
• Bausch & Lomb (US) – no ha hecho binoculares desde 1976, cuando licenciaron su nombre a Bushnell, Inc., que hizo binoculares bajo el nombre de Bausch & Lomb hasta que caducó la licencia, y no fue renovado, en 2005.
• BELOMO (Belarús) – fabrican modelos de prisma porro y prisma de techo.
• Bresser (Alemania)
• Bushnell Corporation (US)
• Blaser – binoculares Premium
• Canon Inc (Japón) – Serie I.S.: variantes porro
• Celestron
• Docter Optics (Alemania) – serie Nobilem: prismas porro
• Fujinon (Japón) – FMTSX, FMTSX-2, serie MTSX: porro
• I.O.R. (Rumania)
• Kazan Optical-Mechanical Plant (KOMZ) (Rusia) – fabrica una variedad de modelos de prisma porro, vendidos bajo el nombre comercial Baigish
• Kowa (Japón)
• Krasnogorsky Zavod (Rusia) – modelos de prisma porro y prisma de techo, modelos con estabilizadores ópticos. La fábrica forma parte de [[Rostec#Shvabe Holding[43] Shvabe Holding Group]]]
• Cámara Leica (Alemania) – Noctivid, Ultravid, Duovid, Geovid, Trinovid: la mayoría son el prisma del techo, con algunos ejemplos de prisma porro de alto extremo
• Leupold & Stevens, Inc (US)
• Meade Instruments (US) – Glacier (roof prism), TravelView (porro), CaptureView (carretismo del techo) y Astro Series (cerrismo de techo). También vende bajo el nombre Coronado.
• Meopta (República Checa) – Meostar B1
• Minox
• Nikon (Japón) – EDG, High Grade, Monarch, RAII y Spotter series: prism del techo; Prostar, Superior E, E y Action EX series: porro; Prostaff series, Aculon series
• Olympus Corporation (Japón)
• Pentax (Japón) – serie DCFED/SP/XP: prisma del techo; serie UCF: porro invertido; serie PCFV/WP/XCF: porro
• Sill Optics (Marca Optolyth) (Alemania) – tanto el prisma porro como los modelos de prisma de techo
• Steiner-Optik (en alemán) (Alemania)
• PRAKTICA (Reino Unido) para observación de aves, turismo, senderismo, camping.
• Sunagor (Japón)
• Swarovski Optik
• Takahashi Seisakusho (Japón)
• Tasco
• Vixen (telescopios) (Japón) – Apex/Apex Pro: prisma del techo; Ultima: porro
• Vivitar (US)
• Vortex Optics (US)
• Zeiss (Alemania) – FL, Victoria, conquista: prisma del techo; 7×50 BGAT/T: porro, 15×60 BGA/T: porro, descontinuado