如何挑选双筒望远镜
白洁/文
17世纪初的一天,在荷兰一座小镇的眼镜店里,店主利伯希(Hans Lippershey)为检查透镜质量,把一块凸透镜和一块凹镜并排成一线,通过透镜看过去,发现远处教堂塔尖的影像被拉近变大了,据此在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利,并遵从当局的要求,造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜,不过一般都认为利伯希是望远镜的发明者。
经过几个世纪的风雨历程,望远镜得到了长足的发展。2008年恰逢望远镜诞生400周年,并且在奥运会的带动下,中国的望远镜市场着实火了一把,但很多人并不真正了解如何选购一架好的望远镜,这其中可是大有学问呢!不过望远镜的种类实在过于繁杂,篇幅所限,无法尽数,在这篇短文里就以KOWA(兴和)望远镜为例,把我了解到的关于望远镜的一点微薄知识介绍给大家。
说起KOWA(兴和)望远镜,有必要先做一个简短的介绍。就品牌而言,KOWA(兴和)并不是新品牌,虽然一直在专业领域享有盛名,但由于进入中国市场较晚,因而大家对它不很熟悉。KOWA兴和株式会社于1946年在战败后的日本废墟中创立,初期产品以眼镜、放映机透镜和双筒望远镜为主。50年代开始研发单筒望远镜,并于1956年首次参加德国科隆Photokina影像器材展并坚持至今。60年代由于成为东京奥运会官方指定器材而一举成名,同时产品开始进入观鸟领域(Birdwatching)。70年代由于KOWA首创的单筒Z型棱镜望远镜的国际专利保护期到期,导致竞争者林立,并最终引发全世界范围内望远镜行业进入超竞争时代。80年代是KOWA的兴盛期,最高时在欧洲和美国占有80%的市场份额,但80年代末随着竞争对手的成长而开始衰落。90年代凭借新款TSN-820系列被欧美媒体形容为“王者归来”。21世纪初,KOWA的产品不断推陈出新,并在2006年开始主打中国市场,短短2-3年时间里,新产品层出不穷。其中包括世界首款照相望远一体机TD-1(2004年),TSN-880/770系列(2006年),XD 44/33(2008年)系列以及全新的投币式全天候观光望远镜(2009年)等等。
言归正传,双筒望远镜分两大类型,普罗棱镜(Porro Prism)型和屋脊棱镜(Roof Prism)型,又称施密特·别汗(Schimdt-Pechan Roof)棱镜。这两种望远镜从外观上很容易区分。由于普罗棱镜结构简单,容易加工,因此早期望远镜和大多数军用产品都采用了这一设计。但其缺点是镜身体积较大,观看近处景物时容易产生重影,系统结构不够紧密,光轴容易歪曲,操作手感较差,即便采用最高级别的BaK4(Barium Crown Glass)玻璃制造的普罗棱镜最高透光率也不会超过95%。屋脊棱镜结构也叫直视型,这种结构相对复杂的望远镜,光学部分需要加工精度很高,不易研制。因此为了突显品质,高档品牌的望远镜多以直视型为主。其优点是结构紧密,外形美观,容易手持,非常适合观鸟。缺点是价格较贵,且由于屋脊棱镜的内部反射比普罗棱镜多2次,因而立体感有被压缩的感觉。
KOWA的双筒望远镜已经完全抛弃了传统的普罗棱镜设计,全部采用屋脊棱镜结构,并在以往铝银反射镀膜的基础上,采用更优异的C3镀膜技术,有效地将光线反射率提高到99%以上。C3镀膜采用非常复杂的高低折射率混和材料镀膜技术,为了得到近乎全反射的棱镜,必须针对可见光谱中不同波长的光,单独设计镀膜,因而最新的产品需要做出70层以上的镀膜,而镀膜的好坏主要取决于把光谱细分到什么程度,这个细分的素质取决于镀膜层数及制造工艺。
倍率是望远镜中最重要的概念。简而言之,倍率就是可以把远处景物的距离缩小的倍数。例如,10倍望远镜可以将1000米外的景物拉近到相当于100米,距离缩短了10倍。作为专业人士,一般会选择7-10倍之间的双筒望远镜,而不会使用更大倍率。这是因为大多数人手持使用的极限在10倍左右,超过10倍的双筒望远镜会产生明显的光线衰减,虽然增加口径可以提升亮度,但随之而来的是无法承受的体积和重量,这时轻微的呼吸也会造成影像抖动,长时间观测就会让人产生眩晕感,严重时只要连续看几十秒就会让你难受一整天。而且倍率越大,视角越小,视野率越低,通俗点儿说,就是看到的景物随视角变小而减少,更难找到目标。因此在选择双筒望远镜时不应该盲目追求大倍率。
口径(这里指物镜有效口径,镜身很粗而镜片很小的望远镜不在讨论范围内)越大的望远镜通光量越高。原则上望远镜的口径越大越好,但是相应的价格也越高,重量也随之增加,手持观测的难度增大。因此,推荐口径在25~42毫米之间,至于超大口径的双筒望远镜可以根据个人能力来决定。KOWA有一款顶级的超大口径HIGH LANDER双筒望远镜,口径为80毫米,最大倍率50倍,自重6.2公斤,必须安装在三脚架上才能使用。虽然其光学性能达到惊人的效果,微光系数高达64(手持双筒XD44的微光系数为21),但价格也随之高达7.5万元,已非普通消费者可以接受的了。
视野指通过望远镜观看到的景物范围。理论上应该越大越好,但视野和倍率成反比。如果想得到高倍率下的大视野,除了期待光学专家们继续为此努力奋斗外,我们只能先在已有数据里折中考虑了。例如KOWA最新款GENESIS系列的XD 8X33型号,倍率8倍,视野为8°,1000米距离之视野为140米。类似的BD 8X32型号,倍率相同,视野为7.5°,1000米距离之视野为131米。足足差了近10米。而XD44系列与BD42系列的视野更差了近12米。
影像的清晰度决定于亮度、锐度、色彩还原和色差的控制。在不依靠仪器的情况下,作为消费者很难加以区分清晰度的高低,不过还是有一些小窍门的。在室内可以观察一个高亮度的物体边缘(千万切忌到室外看太阳哦!),比如日光灯管的边缘,如果望远镜的光学素质不够好,通过仔细分辨,应该可以看到边缘的杂色,主要以红色和紫色为主,这就是色差。产生色差的望远镜会直接造成锐度和色彩的降低,而高端的产品会通过光学技术尽量弥补这个缺陷。KOWA的XD系列在色差、锐度、亮度等纯光学方面已经较以往的产品有了非常高的性能提升
究竟如何判断一款望远镜的优劣呢?以KOWA为例,主要有以下几个要点:
1、 棱镜结构。如上所述,同级别的情况下,采用屋脊棱镜的望远镜会比普罗棱镜望远镜价格贵些,外观显得更现代,档次更高些。
2、 镀膜技术。从外观上看不到棱镜的镀膜,只能通过眼睛实际观测来判断优劣,但物镜和目镜的镀膜是可以直观看到的。一般说来,多层镀膜的镜片颜色以紫色、红色、绿色为主,从物镜方向看过去,通透感很好,几乎没有镜片的反光的是好的多层镀膜。而低档望远镜中常见的蓝色镀膜绝大部分为单层膜,至于一眼看去全红的,所谓的夜视膜根本没有科学依据,这种镀膜只能极大的降低通光量,损害视力。
3、 镜片材质。高档望远镜的镜片自然也要精挑细选,KOWA的XD系列望远镜的镜片就采用了萤石晶体(Fluorite Crystal)作为原料,而萤石晶体能够磨制出目前消减色差效果最好的镜片。在自然界中存在的CaF2晶体纯度不足以满足KOWA的要求,因此KOWA望远镜使用的萤石晶体原料全部在实验室里人工合成,以保证100%的纯度要求,最后冠以“PROMINAR”的标志以资证明。对望远镜来说,是否具备消减色差功能已经成为区分产品档次的最根本指标,KOWA已经使之成为高档产品的代名词。而且仅仅这一项技术的具备与否就会造成产品在市场价格上的极大差异,价差可能在1-2倍以上。
4、 镜组结构。除了高级棱镜、高技术镀膜、原料的保证以外,就像照相机镜头一样,镜组的设计在望远镜中同样关键。首先,KOWA的高级望远镜均采用两片萤石晶体物镜,并配合相同数量的非球面镜片,以纠正边缘的变形。其次,合理的运用多镜组结构,可以减小体积,并将最近对焦距离缩短至1.5~1.7米。在如此近的距离下,任何景物的细节均不会逃脱您的捕获,在观测植物或昆虫时更能发挥它的明显优势。
5、 全天候。对于KOWA来说,望远镜产品的设计理念就是在任何严酷的气候条件下均可以安心使用。因此,全部KOWA产品均采用了设计紧密的外壳,内部填充氮气以防止起雾和生霉,并保证常年使用时的气密性和稳定性。不论严寒还是酷暑,不论在高原还是海滨,不论在湿地还是沙漠,KOWA都能坚持同一品质。
6、 外观设计。KOWA望远镜大部分采用墨绿色外观,贴合户外使用环境,高档产品采用镁合金镜身,坚固耐用;中档产品采用碳纤维镜身,精致轻巧。外表饰皮手感舒适,不打滑。大旋钮设计以方便带手套时操作。它的人体工程学结构,可让使用者长时间操作而不觉劳累。它做工精巧细密,注重细节的雕琢。
7、 价格。日本产品赖以占领全球市场的法宝就是极高的性价比,KOWA也不例外。与其他品牌相比,10X42望远镜(10X为倍率,42为42毫米物镜口径)欧洲产品的报价一般在8000-15000元之间,而KOWA在国内的价格仅为3500-5000元左右。如果能够达到KOWA最高级别GENESIS系列XD 10.5X44性能的欧洲产品,简直就是天价,而KOWA仅需万元。
8、 基础指标。作为望远镜的基本参数,可以在产品规格表中查到,主要有倍率(Magnification)、物镜有效直径(ObjectivLens Diameter)、最近焦距(Minimum Focusing Distance)、实视野(Real Fieldof View)、瞳径(Exit Pupil)、微光系数(Relative Brightness)、出瞳距离(Eye Relief)、1000米距离之视野(Field of View at 1000m/yds)、体积(Dimensions)及重量(Weight)等。基础指标是望远镜的一般性指标,正规化产品都应该由厂家明确给出这些参数。如果您想购买的望远镜无法提供这些基本参数,那您就要好好考量一下是否厂家在有意隐瞒或误导了。
9、 光学指标。严格的光学指标有很多种,主要包括锐度(Sharpness)、色彩还原(Color Rendition)、通透度(Image clarity)、亮度(Brightness)、眩光控制(Internal flare control) 、色差(Chromatic aberration)、球面差(Spherical aberration)、场曲率(Field Curvature)、枕型失真(Pincushion effect)等等。由于KOWA产品目前在消减色差方面取得了长足的优势,因而也使其在锐度、色彩、亮度、眩光这些光学指标上得到了提升,其终极目标是成为高级双筒望远镜之王者。作为普通消费者可能很难通过这些数据来判断产品的优劣,但用眼睛通过直观的比较是一个很有效的方法,因此建议选购时一定要货比三家,不光比价格,更要比性能!
双筒望远镜作为一种耐用光学产品,应该可以经得起20~30年的雨打风吹。从长期投资的角度考虑,选购一款高档次的产品是非常合算的。随着中国30年改革开放的深入,国民环保意识的提高,城市及周边的环境越来越好,人们的休闲方式也更丰富多彩。而观看重要体育比赛,剧院演出、大型演唱会,郊外美丽的夜空,观鸟和户外运动等等,望远镜都是必不可少的装备。由衷的希望通过这篇短文能使您对于KOWA(兴和)双筒望远镜及其特性多一些了解,也多一份信任。而KOWA也同样愿意为您的身心愉悦和视力健康做出自己的一点努力!
兴和·中国办事处