Увеличительные бинокуляры.

Обзоры увеличительных бинокуляров для стоматологов и радиолюбителей уже были неоднократно.
Казалось бы всё ясно с недорогой китайской продукцией.
Но только не с точки зрения оптики, использования при дальнозоркости и внутреннего строения бинокуляров. А также аналогов.
У меня осталась куча вопросов на которые ответов не было.Посмотрим их внутренний мир, реальное увеличение и как лучше на нос надеть.А также приблизительно определим рабочие параметры.

Заказал 10 ноября 2018 года $ 25.23 на 11.11 (минус скидка 5 долларов купонами) получил 3 декабря. Очень быстро.
Брал с клипсами так как дешевле, не смог отказаться за 20 долларов, с металлической оправой очков стоят 38-35-32 доллара в зависимости от времени покупки и скидок.

Комплектация отличная.Кофр с поролоновыми ложементами (за такой пустой на АЛИ просят от 10 долларов), хорошая крестовая мини отвёртка, тряпочка для протирки линз (одноразовая, стирать нельзя как многие думают), шнурок для подвески (не супер эластичный как у фирмачей, просто шнурок), инструкция и гарантийный талон.
Хороший полужёсткий кофр на молнии с посредственно вклеенным поралончиком (почта оторвала) с вырезами под очки и аксессуары.
Почте не удалось его сломать полностью, пожевала и выплюнула. Упаковка обычный конверт из пупырки.
К сожалению нет защитных крышек на выступающие линзы. Вес данной конструкции 64 грамма.






Конструкция и изображение, впечатления.
Брал специально зачернённые внутри и снаружи.Так как это оптика.Белые внутри и снаружи это физико-оптический идиотизм.
Имеет только некоторый смысл в операционной.
Даже в белом советском бинокле внутри стоит чёрный гофрированный тубус и чернёные диафрагмы.
Оптическая схема по системе Галилея 2х линзовая, в данном случае состоит из 3х линз, где объектив склеенный из 2х линз ахромат а окуляр отрицательная линза. Оптическая схема как у советского театрального бинокля(где фокусное объектива 70мм), только фокусное расстояние объектива меньше раза в 1,5 (50 мм) и нет подстройки фокусировки колёсиком.








Сравнительные фото и видео из окуляров увеличительных бинокуляров уже давал в своём обзоре Станок, повторять его не буду-лучше не получится.
Конструкция там такая же. Посмотреть можно там.
mysku.club/blog/china-stores/54285.html
Хотя пока сам не увидишь и не оценишь, если есть опыт с оптикой, то любое фото видео будет бесполезной рекламой.
В реальности изображение чётче и контрастнее чем на тех фото и гифках.
Поэтому личные впечатления.
Контраст изображения высокий, бликов и отражений нет, хроматизм не значительный по краям почти не заметен. Для тех кто не знает что это такое вообще не заметен. То есть по качеству изображения у меня замечаний НЕТ. Выше похвалы у меня тоже нет. Для системы Галилея.
Стекло натуральное, качественное (без пузырьков и свилей как в бытовой советской оптике ), так как качественный просветлённый пластик стоит сегодня дороже (и легче и лучше, а за 10 долларов вы даже одной приличной пластиковой линзы не купите), просветление голубое однослойное «физическое» на всех сторонах линз, передняя узкая оправа объектива металлическая (анодированный и крашеный алюминий) -тонкое кольцо на резьбе легко откручивается листом резины.
Объектив двухлинзовый склеенный ахромат. Довольно толстый и даёт основную тяжесть.
(Ахроматический объектив, ахромат — объектив, в котором исправлена хроматическая аберрация для лучей света двух различных длин волн и частично — сферическая аберрация. ) То есть видимые лучи всех цветов сводятся в одной точке, поэтому нет цветной каёмки на краях изображения и искажения цвета.





В общем с театральным биноклем они близнецы и братья и наверное можно переделать бинокль в увеличительные очки. Вот только диапазона фокусировки бинокля колёсиком не хватает.
Вставлена объективная линза в тубус внатяг выпуклой стороной наружу и зажата оправой на резьбе.Легко откручивается с помощью листа резины. Вынимается оптический блок выстукиванием тубуса или поддеваем скальпелем в торец.
Окуляр одиночная отрицательная линза оборачивающая изображение. Просто запрессована в тубус и может быть выдавлена изнутри. Но смысла разбирать нет.
Тубус пластиковый чёрный. Внутри тубуса микро-рифление, поверхность матовая не бликующая, хотя и кажется гладкой.
Фокусное расстояние объектива 50 мм или 20 диоптрий. Диаметр объектива видимый 28 мм, окуляра 12 мм видимая часть. Расстояние между ними 25-30 мм, смотря как считать (правильно по центрам линзовых систем).
Фаска отрицательной окулярной линзы широкая и не зачернена, но не бликует, так как имеет диафрагму в виде тубуса (которая немного ограничивает поле зрения), фаска объективной линзы скрыта в оправе выступами и не наблюдается.
Таким образом от фасок бликов НЕТ, как в советских фото объективах (см. фото Гелиоса-44-2 ниже, где блестят серебристые фаски всех линз ).
К сожалению пластиковыми гибкими защитных крышками на объективы и окуляры не комплектуется (не проблема найти у фотолюбителя, отлить из сантех. силикона).
Но есть в более дорогих наборах.

Люфты бинокуляров относительно друг друга по вертикали не значительные, но имеются, так как перемычка пластик.
Шатать и скручивать их специально руками вверх-вниз это глупость, в реале они таких нагрузок не испытывают. И настройка именно от них не сбивается.Хотя у меня расстояние под углом бинокуляров и минимальное 58 мм, может поэтому там нечему шататься.
Сложно настроить углы поворота и расстояние для глаз. После настройки рекомендуется капнуть спиртоканифоли в плоскости узлов крепления и затянуть винты.Так как настройка легко сбивается от сильно резкого движения руками.
Не рекомендуется брать с клипсой на очки.
ПВХ кембрики зажима мягкие но собирают пыль, абразив, жир, пачкают линзы очков и могут их поцарапать.
Лупы тяжёлые 64 гр и скользят вниз, перекашиваются, сложно выставить правильное положение на очках.
В данном случае оправа и стёкла большая, а центральное расстояние маленькое и лапы удачно упёрлись в дужки. На малых стёклах клипсы скользят вниз и сбивают настройку.



Чем ближе бинокуляры к глазам и линзам очков -тем больше поле зрения!
Но убрать лишнее центральное колено шарнирного механизма бинокуляров нельзя. Такова его конструкция к сожалению в виде плоской перемычки.



Тесты! И определение параметров.
Для моего зрения и моих очков, для другого зрения будет несколько по другому!
Очки у меня левый +3,75(+4) правый +4,75, разность между глазами около 0,75D.

Надеваем клипсу с бинокулярами на линзы очков и настраиваем углы.
С очками резкое рабочее расстояние от 29 до 37 см, глубина резкости около 8 см,
поле зрения 5-6 см, расстояние от линз очков 1-2 см.
От глаз ещё больше (3-4 см), поэтому и поле зрения вдвое меньше, чем вплотную к глазам!

Без очков расстояние резкого изображения от 45 до 55 см, глубина резкости около 10 см,
поле зрения 12 см!, окуляры вплотную к глазам расстояние от них 1-1,5 см.За счёт этого большее поле зрения и комфорт.

Вывод: можно брать без коррекции с простыми стёклами и не заморачиваться вставкой линз если разность между глаз в пределах 0,5-0,75 диоптрий. Уменьшится только глубина резкого зрения на пару сантиметров, на разность фокусировки глаз.
Или вырезать отверстия в пластиковых линзах очков и вклеивать окуляры как можно ближе к глазам в очки.

Чем дальше от глаз тем меньше рабочее расстояние и поле зрения, для другой дальнозоркости/близорукости может быть немного по другому.
В случае близорукости результаты могут сильно отличаться! По рабочему расстоянию, полю зрения и глубине резкости.
Вот тут у Нeine приблизительно наглядно показывают как изменяется рабочее расстояние на +8см или -8см от + 3D или -3D.
Без учёта расстояния от глаз. У них оно фиксировано конструкцией.
Близорукость -3D = -8 см рабочего расстояния.
Дальнозоркость +3D =+8 см рабочего расстояния.
То есть одна диоптрия даёт примерно изменение рабочего расстояния на 2,6 см, с тем же знаком.
Без учёта расстояния от глаз и очков.
В + 4D очках рабочее расстояние будет заметно меньше, чем без очков. Как в моём примере почти на 16-17 см.
Хочешь ближе работать-надеваешь с корректирующими положительными очками. Хочешь дальше- на оправу очков без линз, при этом ближе к глазам и больше поле зрения в 2 раза.
heine-med.ru/choose-binocular/311-1.html


Доработки.
Буду покупать пластиковую оправу с корректирующими линзами +4 D за 1-2 доллара на АЛИ с широкой и плоской перемычкой окуляров и монтировать на 2 штатных винтика. Немного выпуклая перемычка будет либо сошлифовываться либо корректироваться поксиполом.
Оправу очков можно брать с корректирующим линзами только на разность глаз, если вы хотите получить большее поле зрение и большее рабочее расстояние.
Но это если разность более 0,75 диоптрий.
Поэтому имеет смысл использовать вообще без стекла в оправе очков. Стёкла вынимать и приближать окуляры к глазам на минимальное расстояние для получения большего поля зрения. Чем ближе окуляры к глазам -тем больше поле зрения и больше рабочее расстояние до стола. А стёкла очков только мешают! Если разность глаз 0,5 D и менее.
Или купить дешёвые китайские очки с пластиковыми коррекционными стёклами, одинаковыми на оба глаза. Заказал на АЛИ уже пришли, осталось собраться с духом и просверлить линзы, придумать новое крепление с короткой базой.
https://aliexpress.com/item/item/Ultra-Light-1-0-1-5-2/32846909339.html

В стёклах просверлить, расточить отверстия, после примерки по центрам глаз, по диаметру оправы окуляров лупы равного 17,2 мм.
И вставить окуляры лупы в эти отверстия вплотную к глазам. После коррекции углов зрения зафиксировать на клей. Так мы получим максимальное поле зрения и увеличения+ оправу очков+ корректирующие линзы.
На подобие фирменных китайских очков за сотни баксов.

Чёрные увеличительные очки со вставленными окулярами
https://aliexpress.com/item/item/2-5X/32951799459.html

А для коррекции разности глаз можно использовать насадочную линзу на окуляр в оправке равного диаметру пластика окуляра 17,2 мм и в диоптриях равном разности ваших глаз. На тот глаз который хуже видит и имеет большую разность.
Оправка элементарно делается из рулончика чёрной лаковой бумаги с клеем ПВА. Сушим на батарее.Технология выклейки папье маше.
Лаковой чтобы воду из ПВА не впитывала и не коробилась. Например ватман покрашенный алкидной чёрной автоэмалью из баллончика с 2х сторон. Но можно и не водный клей использовать например эпоксидный.
Сначала мотаем рулончик на окуляре в 10-20 слоёв или на деревянной оправке равного диаметра. Потом делаем рулончик -трубку на внутренний диаметр для 2х упоров линзы, после высыхания отрезаем колечки и вклеиваем в нашу оправку вместе с линзой.
Линзу заказываем в оптике, чтобы вырезали нужного диаметра из пластиковой с просветлением. Работа 2-3 доллара, польская линза 5-6 долларов. В общем за 10 сделают под вашу оправку.
При умении можно и без оправки сразу вклеить в окуляр, только подобрать диаметр и клей под оптический пластик.
Или впрессовать изнутри вместе с окуляром.

Сравнение с другими имеющимися увеличительными приборами.
Моя рабочая коллекция увеличительных приборов.
Дома: Большая китайская лупа с ручкой и цветным(сине-серым) стеклом и малым увеличением-ни о чём.
Малая советская лупа с ручкой и бесцветным стеклом-рабочая уже десятки лет.
Окуляр бомбового прицела ИЛ-28 в латунной резьбовой оправе, просветлённый из янтарного лантанового стекла склеенный ахромат. Лучшая лупа по качеству и увеличению (толстая и тяжёленькая).
Шлем бинокулярный большого увеличения с 2 сменными линзами и наглазной лупой -самый не удобный. Можно работать не более 10 минут.
И самый удобный и лёгкий и рабочий это линзовые очки со сменными широкими пластиковыми линзами.Но используется одна самая слабая линза 1,5 х как насадка на очки(надевается поверх очков). Потому что обеспечивает кроме достаточного увеличения примерно в 1,5 х-2 х раза совместно с моими очками и большое рабочее расстояние в 25 см и большое поле зрения примерно 10 см (за счёт перемещения головы и взгляда, отсутствия рамки кажется в 1,5-2 раза больше). Подсветка у них бесполезна.
https://aliexpress.com/item/item/1-5X-2-5X-3-5X-Glasses-Magnifier-With-LED-Light-Magnifier-Lamp-Optical-Lenses-Magnifying/32868644721.html,searchweb201602_4_10065_10068_319_10059_10884_317_10887_10696_100031_321_322_10084_453_10083_454_10103_10618_431_10307_537_536,searchweb201603_6,ppcSwitch_0&algo_expid=72ba20b5-9415-481b-8aef-77bde60ac0ac-32&algo_pvid=72ba20b5-9415-481b-8aef-77bde60ac0ac


Для большего увеличения и качественной картинки я использую коллекцию старых полноценных объективов от кинопроекторов 8 мм, киноаппаратов и фотоаппаратов с фокусным расстоянием от 12-18 мм и до 50 мм. Лучшее и самое большое увеличение дают кино-проекционные объективы с фокусным расстоянием 18 мм.

На работе:
МБС-10. Часовая лупа 10х.
Окуляр бомбового прицела немного другой конструкции но столь же шикарный в качестве лупы.
Шлем Проскит аналогичной конструкции с аналогичными недостатками, большого увеличения с 2-я сменными линзами и наглазной лупой, самый не удобный. Можно работать не более 10 минут.
И самый удобный и лёгкий и рабочий вариант это линзовые очки со сменными широкими пластиковыми линзами.


После сравнения с данными увеличительными приборами по увеличению или по удобству использования данная бинокулярная лупа проигрывает. И заменой НЕ является.
Выигрывает только по совокупности параметров как самое большое рабочее расстояние (35-45 см) свободное для работы руками, достаточное поле зрения (6-12 см) и приемлимое увеличение(2,5 х). Но проигрывает по удобству и скорости настройки. А настраивать перед работой надо даже МБС-10, под каждый глаз отдельно.
Из неудобств постоянное напряжение головы и удержание рабочего расстояния ± 3-4 см, в зоне резкости.

Увеличение.
Видимое и расчётное.Сравнение с фирменными приборами, послужившими прототипами.

Проверил увеличение методом сравнения шкал 2х стальных линеек рядом, путём перевода взгляда с окуляра лупы вбок через очки.Видимое увеличение примерно 2,5 раза или немного меньше. И не удивился.

Аналогичная фирменная патентованная по конструкции и оптике немецкая HEINE имеет 2,5х для всех рабочих расстояний 340 мм, 420 мм и 520 мм. И больше для такой конструкции фирмачи не делают!
У них хоть и белый корпус для операционных но внутри тубуса согласно законам оптики всё зачернено.


www.heine.com/en_GB/specialties/dental/product/product-detail/23605-heineR-hr-25x-high-resolution-binocular-loupes/
Та что на 3,5х ,4х и 6х имеет другую конструкцию, другую оптику и другую форму.


Кстати на странице имеется на половину толковая видео инструкция по настройке бинокуляров, хоть и на английском но всё понятно.
Но про важность точного углового сведение окуляров на точку фокуса (предмета) от центра зрачка каждого глаза они забыли расписать. Такое впечатление что видео обрезали ради экономии. Всё таки они там «ну тупые» хоть и фирменные.
Но вы и сами можете построить этот треугольник с вершиной на рабочем предмете.
Чтобы понять, что ваше расстояние между зрачков глаз, измеренное окулистом, не совпадает с расстоянием центра этих окуляров, потому что треугольник очень «короткий» в высоту. А линзы окуляров смещаются относительно центра тубуса при повороте довольно значительно, на несколько мм.
Я обычно выбираю резкую яркую «точку», на которую настраиваюсь для работы, и навожу на неё сначала левый окуляр, потом закрыв левый глаз, правый окуляр. Не меняя положения головы и глаз. При этом голова и глаза строго горизонтальны!
Потом попеременно открывая левый и правый глаз добиваюсь сведения точки в обеих глазах изменяя положения окуляров в подвеске. Тогда мышцы глаз напрягаются минимально при работе и меньше болят, меньше дискомфорт.

Вот тут сравнение с аналогичной китайской но более качественной лупой с большим полем зрения 100-120 мм вместо 50-60 мм (больше диаметр объективов и больше вес стекла 100 гр вместо 64 гр без оправы и 75 гр с оправой).
Но уже за 84 доллара-почувствуйте разницу! А главное продавец даёт параметры прибора, на что мало кто способен.
https://aliexpress.com/item/item/100-original-2-5X-surgical-and-dental-Binocular-loupe-optical-glass-magnifying-glasses/1478376901.html
Тип:C1-01-2.5X (GM2.5)
Название: Тип очков лупа/лупа
Увеличение: 2.5X
Визуальное поле (мм): 100-120
Глубина резкости (мм): 80
Рабочее расстояние (мм): 550/500/460/420/370/340 на выбор.
Вес: 100 г (весь вес включает рамку)
Существует 6 рабочих расстояний на выбор: 340 мм, 370 мм, 420 мм, 460 мм, 500 мм и 550 мм.

Расчёт увеличения.
Определим фокусное расстояние окуляра и от него посчитаем увеличение (с большой погрешностью ручных измерений на весу +\- 4 мм ) как для зрительной трубы, хотя для лупы это и не совсем правильно.

Увеличение подзорной трубы Галилея.
В «классическом» виде, известном со времён парусного флота подзорная труба состоит из объектива (положительной, собирающей линзы), создающего действительное изображение объектов, и окуляра (отрицательной, рассеивающей линзы) для рассматривания увеличенного изображения.
Данная схема известна как «труба Галилея».
ru.wikipedia.org/wiki/Зрительная_труба
Угловое увеличение зрительной трубы рассчитывается по формуле: Г=F\f
где F — фокусное расстояние объектива, а f — фокусное расстояние окуляра.

Фокусное расстояние объектива -линзы склейки определим по удалённому на десятки метров источнику света линейкой (правильно на бесконечно удалённый — Солнце, но пасмурно у нас 9 мес в году).
Получается примерно 50 мм.
Определим фокусное расстояние отрицательной линзы.
Соберём примитивный стенд из настольной лампы, линейки и листа бумаги на противоположной стене.
Расстояние до лампы примерно 6,2 метров.
117 мм расстояние до резкого изображение лампы всей лупы в сборе от центра первой линзы.
45 мм расстояние от центра блока линз объектива до резкого изображения, без отрицательной линзы.
Точность определения примерно ± 4 мм.
Согласно формулы фокусное расстояние отрицательной линзы-
F1=d1*f1\d1-f1
web-local.rudn.ru/web-local/uem/ido/8/h13.htm

где f1 это расстояние фокусировки яркого объекта до отрицательной линзы -окуляра в сборе устройства.
f1=117 мм -28 мм=89 мм
Где 28 мм расстояние от первой до второй линзы в оправе этой лупы.
d1 это расстояние от фокуса яркого объекта до положительной линзы объектива БЕЗ отрицательной линзы и за вычетом расстояния в приборе от положительной линзы до отрицательной.
d1=45 мм -28 мм=17 мм
F1=17 мм*89 мм/17 мм-89 мм=-21 мм примерно или что более вероятно -20 мм.
Потому что в оптике приняты круглые числа, обычно.Даже если линза получилась не с круглым числом пишут круглое, так проще и дешевле.

Тогда если верить приблизительно измеренному фокусному объектива в 50 мм увеличение равно 50/20=2,5.
или 50/21=2,38х
Чтобы увеличение было равно 3,5 фокусное должно равно 70 мм а такого там явно НЕТ и быть не может.

Посчитаем фокусное расстояние собирающей линзы-объектива по формуле-
F=d*f\d+f=6,2*0,045/6,2+0,045=0,279/6,245=0,046 м или 46 мм — примерно совпадает.
Где d= расстоянию от источника света до линзы=6,2 метра
f=расстоянию от линзы до резкого изображения источника света=45 мм или 0,045 м

С другой стороны если взять это устройство как бинокль (что не правильно) диаметр зрачка точно пол дюйма, и его размер не меняется от расстояния от глаза, или 12 мм примерно, а диаметр окуляра 28 мм, и отношение диаметров тоже нам даёт 2,33 х.

Выводы: увеличение свыше 2,5х в таких бинокулярных лупах бывает очень редко.Рабочее расстояние, глубина резкости, поле зрения зависят как от расстояния от глаз так от дополнительных диоптрий искажения зрения и линз корректирующих очков.
И у каждого в зависимости от настройки будут разными.

Достоинства:
Низкая цена.На порядки ниже фирменных.
Качественная оптика, качественное изображение.Стерео бинокулярное изображение.
Единственный в своём роде увеличительный прибор-лупа позволяющий работать руками на расстоянии глаз 35-40-50 см.

Недостатки:
Увеличение всего 2,5х реальных, не смотря на обман с 3,5х.
Не конкурент всем остальным увеличительным приборам по кратности увеличения.
Не заменит ни шлема Проскит, ни МБС-10, ни пластиковых сменных навесных линз в оправе очков и поверх корректирующих очков, ни ручной качественной лупы.

Клипсы без очков не удобны, сползают, царапают стёкла очков, плохо держат настройку и форму.
К покупке не рекомендуются-надо брать с чёрными металлическими очками.
Стеклянная оптика слишком тяжёлая 64 гр (зато дешёвая) и сползает как со стекол очков так и сами очки с носа.
Надо прочно крепить к голове, притягивая, специальным эластичным шнурком к затылку, со скользящим зажимом.
Конструкция настройки угла окуляров недостаточно жёсткая и норовит изменить свою конфигурацию от воздействия руками.
Подвеска не рациональна-слишком далеко от стекол очков и глаз.Поэтому поле зрения слишком мало 5 см.
Подвеску надо переделывать.Убирать лишнее звено.
В идеале вклеить окуляры в пластиковые стёкла очков как можно ближе к зрачкам, тогда поле зрения будет 12 см.