user46920 | inviato il 24 Gennaio 2018 ore 18:30
Tutti gli strumenti ottici di osservazione, come binocoli, cannocchiali, telescopi, microscopi, ecc, forniscono di base una funzione di ingrandimento per poter osservare gli oggetti più accuratamente e con maggior dettaglio. L'ingrandimento viene sempre riferito alla visione ad occhio nudo, per cui uno strumento con ingrandimento 10x significa che renderà l'oggetto osservato con una dimensione apparente di 10 volte maggiore rispetto a quella osservata ad occhio nudo.
Idealmente, l'ingrandimento può essere considerato anche come un avvicinamento virtuale al soggetto osservato. Per cui, ad esempio, una Tigre osservata da 20 metri di distanza, con un binocolo 10x , apparirà grande uguale a come se venisse osservata ad occhio nudo da soli 2 metri di distanza (20m/10x).
Questa è la cosiddetta visione apparente che è basata sulla funzione di avvicinamento virtuale e che è possibile calcolare facilmente come ampiezza angolare.
Normalmente i binocoli vengono classificati tramite l'ingrandimento e il diametro delle lenti frontali (gli obiettivi), ad esempio 10x25 o 8x42, ecc. In aggiunta a queste informazioni basilari, vengono spesso date anche altre specifiche, tipo il campo visivo dello strumento. Il campo visivo è la misura data in metri del campo trasversale che il binocolo è realmente in grado di vedere dalla distanza di riferimento di 1'000 metri, all'interno della sua finestra circolare. Per il mercato anglosassone, questa misura può essere data anche in piedi (ft) dalla distanza di 1000 iarde (yd) ed è convertibile semplicemente dividendo per 3 il valore dato in piedi (es: 300ft = 100m) e viceversa. E a volte il campo visivo può essere dato anche come ampiezza in gradi d'angolo e in tal caso, utilizzando il numero fisso 17.5 è possibile convertire i gradi in metri e viceversa (valore inutilmente preciso = 17.46931596...) - ad esempio, 175m = 10° oppure, 350m = 20° ... ecc.
Per cui, un binocolo 10x25 con 105m di campo visivo da 1'000 metri di distanza, copre un angolo reale di 6° (gradi) e viceversa, un binocolo 10x25 con ampiezza di campo reale di 6° , nella pratica vede 105m di campo da 1'000m di distanza.
In pratica non c'è nessuna differenza tra la misura lineare e la misura angolare, in quanto entrambe forniscono lo stesso significato tecnico, ma un angolo è sempre uguale a sé stesso a qualsiasi distanza dal vertice, mente un campo lineare necessita di un riferimento della distanza dal vertice per rappresentare in maniera corretta quell'angolo. Quindi, da una misura si risale all'altra senza nessun problema e nessun errore, facendo solo attenzione ad usare adeguatamente i calcoli e le procedure corrette.
La misura della visione apparente è invece rappresentata dall'ampiezza della finestra circolare che appare all'osservatore, se fosse ipoteticamente posizionato ad occhio nudo alla distanza di avvicinamento virtuale data dall'ingrandimento.
Un binocolo 10x ci trasporta idealmente ad 1/10 della distanza reale di osservazione. Per cui, da 1'000m di distanza, sarà come essersi avvicinati a 100m di distanza per osservare ad occhio nudo. Quando un binocolo 10x dichiara di vedere 105m di campo reale (sottinteso da 1'000m di distanza), esso avrà una finestra apparente di 105m di campo visti da una distanza di 100m (ovvero = 1'000m/10x). Questa è la distanza apparente prodotta dall'ingrandimento del binocolo. Quindi, la visione del campo rimane come già dichiarato sempre di 105m di larghezza massima sul diametro della finestra circolare, ma la distanza di osservazione apparente tiene conto appunto dell'avvicinamento dovuto all'ingrandimento (10x). E infatti la finestra avrà un'ampiezza apparente pari alla visione di 105m di campo da 100m di distanza (1'000m/10x).
A questo punto, per calcolare correttamente l'angolo della visione apparente del binocolo, è necessaria la trigonometria e quindi una calcolatrice scientifica con l'uso della funzione tangente (vedi formula sotto), oppure è più che sufficiente un banale goniometro ed una rappresentazione geometrica in scala, fatta con un semplice disegno.
ps: esiste anche una procedura del tutto realizzabile da chiunque in modo semplice, per misurare il campo effettivo della finestra apparente di qualsiasi strumento, ma poi per dare un valore corretto all'angolo del campo, sarà sempre necessaria la trigonometria o il goniometro .
Questa è la formula per trovare l'angolo della visione:
Angolo = 2 arcotangente (larghezza del campo/distanza di osservazione/2)
ovvero = 2tan-1 (105/100/2) = 55.4°
E questo è lo schema del disegno (che qui non è in scala) col quale utilizzare il goniometro:
Infatti, 105m di campo osservati da 1'000m di distanza, formano un angolo di 6° ... mentre 105m di campo osservati da 100m di distanza, formano un angolo di 55.4°
Tanto per fare un raffronto, l'ampiezza media della visione binoculare umana ad occhio nudo è di circa 95° (tra 80° e 110° in base alla morfologia del viso). Quindi, per poterla equivalere, ad esempio, con un binocolo 10x , questo dovrebbe vedere 220m di campo da 1'000m di distanza, che valgono 12.6° d'ampiezza.
... a trovarlo! 
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user46920 | inviato il 25 Gennaio 2018 ore 15:05
Questo è il sito ufficiale della ISO ( International Organization for Standardization) e sotto, lo standard al quale fare riferimento:
ISO 14132-1:2015 Optics and photonics -- Vocabulary for telescopic systems -- Part 1: General terms and alphabetical indexes of terms in ISO 14132
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user46920 | inviato il 26 Gennaio 2018 ore 17:11
Qualunque strumento 10x avrà una distanza di avvicinamento apparente pari a 100m rispetto ai 1'000m standardizzati. E così, ogni binocolo 8x avrà una distanza di avvicinamento apparente pari a 125m rispetto ai 1'000m standardizzati (1'000/8). Oppure ogni binocolo 7x avrà una distanza di avvicinamento apparente pari a 143m (1'000/7) ...
... ecc, ecc, per ogni altro ingrandimento (vedi tabella sotto). |
| inviato il 26 Gennaio 2018 ore 17:52
Buonasera L'occhiodelcigno,
ottima spiegazione, che mi ha fatto conoscere approfonditamente cosa significano, dal punto di vista ottico, i parametri che identificano le caratteristiche dei binocoli, che prima ignoravo.
Saluti.
Graziano. |
user46920 | inviato il 26 Gennaio 2018 ore 18:24
Grazie del feedback Graziano, era proprio lo scopo del "topic".
A volte, certe cose che possono apparire complesse o incomprensibili, si rivelano molto più semplici se viste sotto altre prospettive.
C'è qualche punto non è del tutto chiaro, che potrei rifinire? |
| inviato il 26 Gennaio 2018 ore 18:38
Buonasera L'occhiodelcigno,
ho sempre avuto l'abitudine, se non avevo capito qualcosa, di chiedere ulteriori spiegazioni. In questo caso per me è tutto chiaro. Grazie ancora.
Saluti.
Graziano. |
user46920 | inviato il 26 Gennaio 2018 ore 22:48
Questa è una tabella che potrebbe dare un'idea della finestra apparente , girata sul fotogramma della fotografia, in base alla focale equivalente.
In pratica i valori sulla riga del 43.266... mm eq, equivalgono al campo normale dei binocoli (53.1°) ed ogni valore equivale anche alla distanza di avvicinamento dell'ingrandimento corrispondente.
Un binocolo col campo inferiore al normale tende ad avere un campo apparente stretto, pur mantenedo lo stesso ingrandimento, mentre gli strumenti con campo superiore al normale tendono ad essere classificati come "grandangolari" ... ma nella pratica è molto difficile trovare degli strumenti con ampiezze di campo apparente maggiore di 70° |
| inviato il 27 Gennaio 2018 ore 15:01
Bello bello bello sto topic!! Io non ci vengo mai qui su Tema Libero e mi sa proprio che sbaglio!! Complimenti Occhio e grazie per aver divulgato (tra l'altro, in modo impeccabile e chiarissimo)!!
Adriano |
user46920 | inviato il 27 Gennaio 2018 ore 19:39
Grazie, mi fa piacere Adriano, che il topic possa essere interessante ed anche comprensibile. |
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