Perusasioita tähtäinkiikareista

[mysteryman]

En ole vielä koskaan törmännyt artikkeliin jossa tähtäinkiikarin säätöjen vaikutuksia ja ominaisuuksia kerrottaisiin ja arvioitaisiin kattavasti. Jos joku on niin kertokaa ihmeessä mistä tällainen löytyy. Syynä voi olla että harvat lopulta ymmärtävät kiikarin kaikkia ominaisuuksia ja säätöjen vaikutuksia ja ne jotka ymmärtävät eivät välttämättä halua tietoja paljastaa. Itsellekin tietyt asiat ovat selvinneet vasta omissa testeissä ja mittauksissa. Ne huomattuani olen miettinyt miksei näistä asioista kirjoiteta enempää vaikka harrastajat laittavat tuhansia euroja rahaa putkiinsa? En ole optiikan asiantuntija enkä varmasti paras mahdollinen henkilö ymmärtämään tai kertomaan näistä asioista mutta kirjoitan tähän pari huomioita jotka uskoakseni poikkeavat yleisistä kiikareihin liittyvistä käsityksistä. Toivottavasti muutkin kertovat huomioitaan niin ehkä saamme näistä jotain käytännön hyötyäkin.



Aloitetaan tärkeimmästä. Tälläkin foorumilla on usein moitittu kiikareista joissa on paralaksin säätö, että paralaksiton asetus ja terävimmän kuvan asetus eivät ole samassa kohtaa paralaksin säätöä. Tämä johtuu nähdäkseni siitä, että dipterin/okulaarin säätö ohjeistetaan usein säätämään kohdalleen asettaen paralaksin säätö äärettömään ja sitten tiiraillen taivaalle ja säätäen diopterin avulla ristikko teräväksi. Tämä toimii hyvin kiikareille joissa ei ole paralaksin säätöä, koska näissä kiikareissa terävän kuvan alue on laajempi kuin paralaksin säädöllisissä kiikareissa. Näin pääsee diopterin osalta kohtuulliseen säätöön myös kiikareissa joissa on paralaksin säätö mutta monesti saattaa käydä niin, että kuva ei ole terävimmillään silloin kun paralaksin säätö on asetettu niin että paralaksivirhe on poissa. Ehdotan tähän vaihtoehtoista menetelmää, joka poistaa edellä mainitun ongelman ainakin sille matkalle jolle säätö tehdään. Eli esimerkiksi 100 metrin radalla paralaksin säätö aseteteaan asentoon jossa paralaksivirhe on poissa. Seuraavaksi kuva säädetään teräväksi diopteria kääntämällä. Nyt kuva on ainakin 100 metriin terävimmillään silloin kun paralaksivirhe on poissa ja yleensä melko tarkasti myös muille matkoille.



Seuraavaksi asiaa suurennuskertoimesta. Kiikareissa ulostulopubillim halkaisija, etulinssin koko ja suurennuskerroin suhteutuvat toisiinsa yhtälöllä:



suurennos = etulinssin halkaisija / ulostulopubillin halkaisija



Etulinssin koko on helposti mitattavissa työntömitalla mutta usein valmistajien ilmoittama koko vastaa hyvin todellista. Suurennuskertoimen määrittäminen suoraan on erittäin vaikeaa mutta se on laskettavissa yllä olevasta yhtälöstä jos ulostulopubilli tunnetaan. Ulostulopubilli on mitattavissa, mutta se vaatii hiukan enemmän vaivan näköä ellei omista tarkoitukseen sopivaa mittalaitetta. Kehittelin itselle mittausmenetelmän jossa objektiiviin teipataan kiikarin kanssa linjaan kiinni kirkas taskulamppu. Kun valo kulkee kiikarin läpi ulostulopubilli löytyy pisteestä jossa tasaiseen pintaan heijastetun valopisteen halkaisija on pienimmillään. Tästä pisteestä okulaariin voidaan mitata myös silmänetäisyys. Huomasin että ulostulobillin saa mitattua melko tarkasti työntömitalla kun kohdistaa valopisteen työntömitan leukojen väliin ja avaa leukoja kunnes valo mahtuu kokonaan kulkemaan leukojen välistä.



Näillä mittauksilla päästään kiinni kiikarin todelliseen suurennoskertoimeen. Suurennussäätöruuvin lisäksi suurennuskertoimeen vaikuttaa myös diopterin säädön asetus. Kun diopteri on säädetty ulos (+asetus) on suurennos suurimmillaan ja kun dipteri on ruuvattu sisään (-asetus) on suurennos pienimmillään. Tästä ja valmistajien epätodenmukaisista ilmoituksista johtuen suurennosruuvin asteikko on aina vain karkeasti suuntaa antava.



Viimeaikoina kiikarivalmistajat ovat kilpailleet siitä kenellä on isoin suurennoskerroin eli minimisuurennoksen ja maksimisuurennoksen suhde. Olen tähän mennessä mitannut ulostulopubillit kolmesta kiikarista hintaluokassa 600 - 1800 euroa. Kaikissa näissä suurennoskerroin on ollut merkittävästi ilmoitettua pienempi. Suurennuskerroin on ollut vakio diopterin säädön asetuksella kaikissa 3-4:n välillä vaikka parhaassa valmistaja ilmoittaa 6,5. Suurennoskerrointa hiukan suurentaa jos myös diopterin säädön alue otetaan käyttöön (joka ei vastaa kiikarin todellista käyttöä, sillä diopteria ei yleensä ruuvata kun se on kerran säädetty), mutta silloinkaan suurennuskerroin ei ollut yhdessäkään ilmoitetun suuruinen.



Olen aikaisemmin tehnyt erottelukykytestejä olettan kiikarien suurennosäätöasteikon todellisuutta vastaavaksi. Tämä oletus vääristää merkittävästi tuloksia, sillä todellinen suurennuskerroin voi poiketa paljonkin säädön näyttämästä arvosta. Tämä johtaa siihen että erottelukykytestissä osassa testin kiikareista suurempi suurennos parantaa erottelukykyä eikä vertailu ole tasaväkinen. Tein erottelukykytestin edellämainitulle kolmen kiikarin ryhmälle siten että mittasin ulostulopubillin avulla kaikkiin saman suurennoskertoimen. Nyt kiikarien erottelukyvyssä ei enää testikartan avulla löytynytkään merkittävää eroa vaikka aikaisemmin (väärät suurennoskertoimet) erottelukyvyssä näytti olevan merkittävä ero kiikareiden välillä. Tämä ei tarkoita sitä että kiikarit olisivat kaikilta osin optisesti tasaväkisiä. Ainoastaan että ero pelkässä päivänvalon erottelukyvyssä olikin yllättävän pieni. Muita optisia ominaisuuksia ovat mm. kontrasti, väritasapaino, valovoima jne... Toisaalta juuri erottelukyky kuvaa minusta yksittäisistä tekijöistä parhaiten kiikarin päiväsuorituskykyä ja periaatteessa helpoin tapa lisätä sitä on kasvattaa suurennoskerrointa.



Näistä on opittavissa että kiikarivalmistajien ilmoittamiin suurennuskertoimiin on suhtauduttava melko skeptisesti. Sama pitää melko varmasti paikkansa myös näkökenttien osalta vaikka niitä en ole vielä mittaillutkaan.

[JL]

suurennos = etulinssin halkaisija / ulostulopubillin halkaisija



Etulinssin koko on helposti mitattavissa työntömitalla mutta usein valmistajien ilmoittama koko vastaa hyvin todellista. Suurennuskertoimen määrittäminen suoraan on erittäin vaikeaa mutta se on laskettavissa yllä olevasta yhtälöstä jos ulostulopubilli tunnetaan. Ulostulopubilli on mitattavissa, mutta se vaatii hiukan enemmän vaivan näköä ellei omista tarkoitukseen sopivaa mittalaitetta. Kehittelin itselle mittausmenetelmän jossa objektiiviin teipataan kiikarin kanssa linjaan kiinni kirkas taskulamppu. Kun valo kulkee kiikarin läpi ulostulopubilli löytyy pisteestä jossa tasaiseen pintaan heijastetun valopisteen halkaisija on pienimmillään. Tästä pisteestä okulaariin voidaan mitata myös silmänetäisyys. Huomasin että ulostulobillin saa mitattua melko tarkasti työntömitalla kun kohdistaa valopisteen työntömitan leukojen väliin ja avaa leukoja kunnes valo mahtuu kokonaan kulkemaan leukojen välistä.



Näillä mittauksilla päästään kiinni kiikarin todelliseen suurennoskertoimeen. Suurennussäätöruuvin lisäksi suurennuskertoimeen vaikuttaa myös diopterin säädön asetus. Kun diopteri on säädetty ulos (+asetus) on suurennos suurimmillaan ja kun dipteri on ruuvattu sisään (-asetus) on suurennos pienimmillään. Tästä ja valmistajien epätodenmukaisista ilmoituksista johtuen suurennosruuvin asteikko on aina vain karkeasti suuntaa antava.

Et voi verrata pupillikokoa tai sen muutosta sekä suurennosta suoraan. Teoria ja käytäntö eivät kohtaa.

Pieleen menee varsinkin pienillä suurennoksilla ja/tai isoilla suurennoskertoimilla.

[mysteryman]

Et voi verrata pupillikokoa tai sen muutosta sekä suurennosta suoraan. Teoria ja käytäntö eivät kohtaa.

Pieleen menee varsinkin pienillä suurennoksilla ja/tai isoilla suurennoskertoimilla.

Näinkö meinaat? Onhan se mahdollista mutta näin on tehty joissakin artikkeleissa joihin olen törmännyt. Onko sinulla heittää jotain testejä tai tutkimuksia aiheesta? Olisi hyvä saada tähän asiaan selvyys.



Minun testeissä vapaalla katselulla määritetty suurennos vertailemalla eri kiikareita (epätarkka tapa) ja mitatusta ulostulopubillista määritetty suurennos vastasivat testeissäni mukavasti toisiaan. Jokainen voi kokeilla ruuvata diopteria ääripäihin ja huomata että suurennos ja erotettavien yksityiskohtien määrä muuttuu. Diopterin säädöstä riippumatta kuvan voi korjata teräväksi paralaksin säädöllä mikäli säätöalue ei lopu kesken. Sama muutos näkyy myös mitatussa ulostulopupillissa. Se mitä se todistaa on että pupillilla ja suurennoksella on kiistämätön yhteys, mutta ei toki varmaksi sitä onko yhteys täysin lineaarinen ja ylläolevan yhtälön mukainen.



EDIT: lisätty pari lähdettä



Ulostulopupillin määritys ja suurennuskertoimen laskenta kuvattu vastaavaksi kuin sen ensimmäisessä postissa määrittelin. Lisäksi paralaksivirheen laskenta joka on myös mielenkiintoinen.

http://rimfirebenchrest.com/articles/parallax.html">http://rimfirebenchrest.com/articles/parallax.html



Linkissä yllä esittämäni yhtälön johtaminen joka perustuu oletukseen että Fo on paljon suurempi kuin Fe. Periaatteessa tästä oletuksesta voisi tulla virhettä tuohon yhtälöön mutta epäilen että virhe ei voi olla kovin suuri koska aproksimaatioyhtälö on niin yleisesti käytössä. Täytyy yrittää löytää lisätietoa aiheesta.

http://www.rocketmime.com/astronomy/Telescope/MinimumMagnification.html">http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... ation.html">http://www.rocketmime.com/astronomy/Telescope/MinimumMagnification.html

[HJu]

Osassa tähtäimiä kuvakenttää rajataan keinotekoisesti jotta runkoputken sisukset ja/tai kuvan kaareutuvat reunat saadaan piiloon häiritsemästä. Tästä syystä samalla suurennoskertoimella ja okulaarihalkaisijalla voi pupillille tulevan valon määrä vaihdella. Vaikka suurennos OIKEASTI olisi sama.



Muitakin eroja tulee optiikasta. Esim näkökentän leveys vaihtelee rajusti 1-6x tähtäimissä riippuen toteutuksesta.

[mysteryman]

Osassa tähtäimiä kuvakenttää rajataan keinotekoisesti jotta runkoputken sisukset ja/tai kuvan kaareutuvat reunat saadaan piiloon häiritsemästä. Tästä syystä samalla suurennoskertoimella ja okulaarihalkaisijalla voi pupillille tulevan valon määrä vaihdella. Vaikka suurennos OIKEASTI olisi sama.



Muitakin eroja tulee optiikasta. Esim näkökentän leveys vaihtelee rajusti 1-6x tähtäimissä riippuen toteutuksesta.

Tuossa ylemmässä laittamassani linkissä avataan näitä asioita. http://rimfirebenchrest.com/articles/parallax.html">http://rimfirebenchrest.com/articles/parallax.html: "The field stop diameter is carefully chosen by the optical designer, and ALWAYS determines a riflescope's field of view (FOV)." ja "The EXIT PUPIL does not define FOV (remember I said that the field stop defines that)"



Eli mikäli tuohon on uskominen niin ei vaikuta ulostulopupillin kokoon eikä siten myöskään sitä kautta mitattuun suurennoskertoimeen.



http://www.rocketmime.com/astronomy/Telescope/MinimumMagnification.html">http://www.rocketmime.com/astronomy/Tel ... ation.html">http://www.rocketmime.com/astronomy/Telescope/MinimumMagnification.html: tässä annetuista yhtälöistä kun jätetään approksimaatio tekemättä niin saa johdettua yhtälön: suurennuskerroin = (etulinssin halkaisija / ulostulopupilli) - 1

Eli tuo approksimaatio tekisi virhettä lähinnä pienillä suurennuksilla mutta vain vähän suurilla. Mitattujen suurennoskertoimien osalta tämä uusi yhtälö johtaa mittaamissani putkissa lähemmäs ilmoitettuja suurennoskertoimia. Sen sijaan jos ulostulopupillimittausta käyttää suurennuskertoimien vakioimiseen kiikarien välistä resoluutiotestiä varten ei tällä pyöristyksellä ole merkitystä.



Tavalla tai toisella todellinen suurennuskerroin on kuitenkin määritettävä jos kiikareita haluaa vertailla keskenään realistisesti. Onko jollakin ehdottaa jotain muuta tapaa todellisen suurennoskertoimen tutkimiseen?

[mysteryman]

Tämä puolalainen sivusto on tehnyt valtavan määrän kiikaritestejä: http://www.optyczne.pl/2.1-artyku%C5%82-Jak_testujemy_lornetki_.html">http://www.optyczne.pl/2.1-artyku%C5%82 ... etki_.html">http://www.optyczne.pl/2.1-artyku%C5%82-Jak_testujemy_lornetki_.html

Myös he määrittävät todellisen suurennoskertoimen mitatun ulostulopupillin ja mitatun etulinssin halkaisijan suhteesta. (google translator auttaa.)

[mika]

Olematta kettumainen kysyn että miten tämä auttaa tavan tarkka-ampujaa??

[mysteryman]

Olematta kettumainen kysyn että miten tämä auttaa tavan tarkka-ampujaa??

Tätä jo vähän odoteltiinkin. Kun ei muuta sanottavaa ole niin...

[MSa]

Musta keskustelu on hyvä avaus ja sattuneesta syystä kiinnostaa allekirjoittanuttakin. Vaikka vähemmän ehkä asialla on tarvetta tavan mehtuumiehelle, niin silti.

[Antero H]

Olematta kettumainen kysyn että miten tämä auttaa tavan tarkka-ampujaa??

Kyllähän se on sama juttu kaiken tiedon kanssa täälläkin. Sitä joko haluaa/osaa,

löytää näistä langoista sen itselleen soveltuvan ja mielenkiintoisen tiedon, tai sitten ei.



Lähdettäisiin siitä, että optiikka kuitenkin liittyy mitä suuremmissa määrin TA-toimintaan ja

siten sen tuntemuksen syventäminen tälläkin saitilla pitäisi olla mahdollista.



Ise olen varsinkin tällä osa-alueella lähinnä vastaanottajana, joten tämän enempää

en osaa tähän lankaan lahjoittaa.

[mika]

Nyt kysymys oli juuri kuten se oli kirjoitettu. Eli miten tämä asia liittyy käytäntöön? Mulla on niin vajavaiset tiedot kaikesta ja käsityskyky vielä pienempi niin joku olisi voinut avata miten tätä teoriatietoa voisi hyödyntää käytännössä. Kuten siis mainitsin niin ilman ketunhäntää kainalossa.... :lol:  :whistle:

[mysteryman]

Nyt kysymys oli juuri kuten se oli kirjoitettu. Eli miten tämä asia liittyy käytäntöön? Mulla on niin vajavaiset tiedot kaikesta ja käsityskyky vielä pienempi niin joku olisi voinut avata miten tätä teoriatietoa voisi hyödyntää käytännössä. Kuten siis mainitsin niin ilman ketunhäntää kainalossa.... :lol: :whistle:

No itse ymmärsin tämän haluna katkaista keskustelu. En tosiaan tiedä miten tämä auttaa "tavan tarkka-ampujaa" koska en ole itse sellainen. Määritelty tarkka-ampuja on sitten ilmeisesti henkilö joka on valmis hankkimaan aseensa päälle kiikarin 2000:lla eurolla tietämättä mikä siinä lopulta oli parempaa kuin 1000 euroa halvemmassa kilpailijassaan. Tavan tarkka-ampuja ei murehdi kiikarin hyödyntämättömistä ominaisuuksista ja hiukan pois kohdalta olevista säädöistä vaan keskittyy "olennaiseen". Jos tarkoitit tällaista henkilöä niin eipä tästä taida hänelle mitään hyötyä olla.



Tässähän on nyt tullut monenlaista mutta todellista suurennoskerrointa itse ainakin hyödyntäisin siihen, että vertailisin kiikareiden optista suorituskykyä keskenään ja toisaalta ilmoitettujen suurennuksien paikkansapitävyyttä. Käsittääkseni kiikarin suurennosalue vaikuttaa kuitenkin useimmilla merkittävästi ostopäätökseen. Jos joskus tulee jotain vastaan joka on hintaansa nähden laadukasta niin sellaisenhan voi ostaa vaikka toisenkin tai suositella muille. Diopterin säädön vaikutus suurennuskertoimeen saattaa myös vaikuttaa ristikon mittoihin kakkostasollisessa kiikarissa? Tätä en ole vielä huomannut testata.

[mika]

ihan ok pohdintaa ei siinä mitään.



Olen sitten ilmeisesti liian tavallinen / tietämätön koska mun kiikarin ostopäätökseen vaikuttaa kestävyys, käytettävyys, soveltuvuus, hinta jossain määrin. Siinä pääpiirteissään. Käytettävyyteen liittyy optinen suorituskyky (suurennokset, ristikot jne). Jos kiikarin läpi näkyy, esim hämärällä, hyvin niin otan parhaimmin näkyvän mihin budjetti riittää. Mulle ei vielä vuosien varrella ole tullut vastaan tilannetta jossa nyt esim. ulostulopupillin absoluuttinen koko tai absoluuttinen suurennuskerroin desimaalin tarkkuudella olis päätöstä muuttanut tilannetta suuntaan tai toiseen.

Väitän, että oma silmä tässäkin asiassa (lompakon lisäksi) se paras työkalu laadun määrittämiseen. Itse tulkitsen speksin valmistajan parhaiksi toiveiksi eikä sillä välttämättä ole kosketuspintaa todellisuuteen ja joka yksilölle. Silmämuna on mulla se mittari lompakon lisäksi, kuten yllä kirjoitin, millä se valinta tehdään. Jos erot alkaa olla marginaalisia eli niitä ei välttämättä silmällä huomaa niin sitten puhutaan niin pienistä eroista ettei sillä ole mielestäni käytännön merkitystä loppukäyttäjälle. Jos haluaa hifistellä tai muuten päteä spekseillä niin sitten asia on eri.

Silti olen sitä mieltä, että JahtiJakt on p*ska vaikka siihen laittas minkälaisen teorian tueksi.    :lol: Mutta olen sikäli uskovainen että kaikki kukat kukkikoon. Omakin kalusto on ollut luvattoman vähällä käytöllä että ne alkaa tosiaan kukkimaan kohta.  :oops:



Toisin sanoen keskustelu jatkukoon ja jos tosta teoriasta saa jotain käytönnön hyötyä niin varmasti otan käyttöön.

[JL]

Et voi verrata pupillikokoa tai sen muutosta sekä suurennosta suoraan. Teoria ja käytäntö eivät kohtaa.

Pieleen menee varsinkin pienillä suurennoksilla ja/tai isoilla suurennoskertoimilla.

Näinkö meinaat? Onhan se mahdollista mutta näin on tehty joissakin artikkeleissa joihin olen törmännyt.

Voit todeta asian vaikkapa vertaamalla 1-4, 1-6, 1-8 ja 1-10 x 24 putkia keskenään.

Ulostulopupillin koko ei käyttäydy alkuunkaan kuten sen teoriassa pitäisi (suoraan) objektiivikoon perusteella olla- ja valmistajien/mallien välillä voi olla isojakin eroja.

Todellinen 1x on hyvä esimerkki, suurennoksen paikkansapitävyyden voi todeta erittäin helposti omalla silmällä.



Kokonaisuuteen vaikuttaa moni asia- tähtäinkiikari on aina optiikan ja hienomekaanikan summana syntyvä kompromissi.

Lähtökohtaisesti suurimmat erot löytyvät erektoriputken toteutuksesta- joka puolestaan sanelee suoraan suurennoskertoimen ja vaikuttaa mutkan kautta moneen, moneen muuhun asiaan.

Ja tämäkään asia ei ole yksiselitteisen sekeä- tietyissä tapauksissa jopa patentit sanelevat/rajaavat insinöörien suunnittelemia käytännön toteutustapoja.

Esimerkkejä löytyy tälläkin hetkellä myytävistä huippumalleista.

Valitettavasti en voi kertoa näistä tarkempia- mutta mutta sanotaan vaikka niin että kertoja on sekaantunut "erittäin syvästi" eräiden saksassa valmistettujen tähtäimien suunnitteluun.



Valmistajien "kömmänät" suhteessa ilmoitettu pupillikoko vs mitattu pupillikoko onkin sitten toinen erillinen juttu. Syynä voi olla markkinointi-osasto, tai esmes hajavalon huomioiminen mittaustavassa.

Ésmes lasereiden mittakeilan kooksi  saatetaan ilmoittaa "mittakeilan halkaisija 1mrad". Todellinen havaittu koko saattaakin olla 1.2mrad tai enemmän.

Syynä on mittaustapa, kummatkin arvot saattavat silti olla totta.

[mysteryman]

En omista yhtään 1x putkea jotta siitä voisi mittauksen suorittaa. Osaatko JL sanoa jotain konkreettisia arvoja kuinka paljon noissa putkissa ulostulopupillit voivat poiketa teoreettisesta? Lähinnä siksi että esim. 10 % ero suurennuskertoimessa on vaikea huomata paljaalla silmällä vaikka puhutaankin 1x alueesta. Sen sijaan ulostulopupillissa 10 % eron saa mitattua helposti varsinkin pienillä suurennoksilla jossa pupillin halkaisija on suuri.



Toisaalta mikä menetelmä olisi mielestäsi tarkempi todellisen suurennoksen määrittämiseen?