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Das erste Fernglas wurde vor ungefähr 400 Jahren erfunden. Heutzutage werden hunderte von verschiedenen Modellen überall auf der Welt hergestellt und vertrieben. Auch wenn sich das Prinzip eines Fernglases, nämlich ein entferntes Motiv mit den eigenen Augen vergrössert zu sehen, nicht verändert hat, gibt es zwei grundsätzlich verschiedene Arten von Ferngläsern: das Prismen-Ferngas und das Galileo-Fernglas.
Die meisten aktuell auf dem Markt zu findenden Ferngläser arbeiten mit jeweils einer konvexen Linse im Okular und im Objektiv. Man nennt sie Prismenferngläser, da ein Prisma zum Umdrehen des Bildes verwendet wird (das sonst auf dem Kopf stehen würde).
Porroprismen
Durch Porroprismen wird das Licht in Z-Form umgelenkt bevor es auf das Auge trifft.
Dachkantprismen
Durch diese dachförmigen Prismen (das Wort „Dach“ wird interessanterweise auch international benutzt) wird das Licht geradlinig geleitet, wodurch eine besonders kompakte Bauweise möglich ist.
Dasselbe Konzept, das schon Galileo Galilei für sein Teleskop im 17. Jahrhundert entwickelte, wird beim Bau dieser Ferngläser eingesetzt. Da für das Okular konkave Linsen genutzt werden, benötigt man keine Prismen zur Korrektur. Solche auch als Opernglas bekannten Modelle, werden zur Beobachtung von Motiven eingesetzt, die nicht allzu weit entfernt sind.
Die Vergrösserung drückt das Verhältnis zwischen dem Motiv aus, wie es das blosse Auge sieht und der Grösse wie sie durch das Fernglas erreicht wird. Hat beispielsweise ein Fernglas eine 10fache Vergrösserung, so wird das Motiv 10-mal grösser dargestellt. Anders ausgedrückt: Ein 100 Meter weit entferntes Objekt sieht aus, als wäre es nur 10 Meter entfernt.
Ein 1.000mm-Teleobjektiv für eine Kamera bietet eine 5fach höhere Vergrösserung als ein 200mm-Objektiv. Das Gleiche gilt auch für Ferngläser: Mit einer 20fach Vergrösserung wird das Motiv fünfmal grösser abgebildet als mit einer 4fach Vergrösserung. Der einzige Unterschied ist die Tatsache, dass ein Teleobjektiv eine relativ grosses Abbildung liefern muss, die zum entsprechend grossen Sensor der Kamera passt, während ein Fernglas das Bild nur für die relativ kleine Fläche der menschlichen Iris abbilden muss. Nehmen wir einmal an, wir hätten ein Fernglas mit 12facher Vergrösserung. Um eine gleichstark vergrösserte Bildansicht mit einer DSLR Vollformatkamera zu erzielen, müsste man ein Teleobjektiv mit einer Brennweite von etwa 700~800mm wählen. Unterschiedliche Fernglastypen: Prismen-Fernglas und Galileo-Fernglas.
Die Fähigkeit eines Fernglases, Details abzubilden, wird als Auflösung bezeichnet. Weil die Fläche der konischen Sehzellen auf der Netzhaut des menschlichen Auges sehr klein ist, wird keinerlei Training helfen, die Auflösung über ein bestimmtes Mass hinaus zu erhöhen. Die einzige Möglichkeit bietet hier ein vernünftiges Fernglas. Ein Fernglas mit 10facher Vergrösserung bietet dem Nutzer eine 10fach höhere Auflösung als das Auge normalerweise hat.
Aber nicht alle Ferngläser bieten dieses Verhältnis zwischen der angegebenen Vergrösserung und der Auflösung. Verursacht die Optik zu viel Verzeichnung (sogenannte Aberrationen), erreicht sie auch nicht die nötige Auflösung. Und egal wie hochwertig die Optik eines Fernglases auch sein mag, leidet die Auflösung immer unter Bildverwacklung. Je höher die Vergrösserung, umso stärker verursacht das kleinste Zittern der Hände ein Verwackeln des Bildes. Grundsätzlich kann man sagen, dass Ferngläser mit einer Vergrösserung von mehr als 10fach für den Einsatz in der freien Hand nicht empfehlenswert sind. Um dieses Problem zu eliminieren, hat Canon seine hochwertigen Technologien zur optischen Bildstabilisierung, die für Kameraobjektive entwickelt wurden, für die Nutzung in Ferngläsern angepasst. Zusätzlich zu zwei Bildfeldebnungslinsen, UD- und asphärischen Linsen hat Canon zum Erreichen der optimalen Auflösung die im eigenen Hause entwickelten Technologien zur optischen Bildstabilisierung (IS Serie) genutzt, um solche Verwacklungen zu kompensieren. Aufgrund dieser Technologien stellt ein Canon Fernglas jede Feder eines Vogels gestochen scharf und deutlich dar.
Die optische Struktur ist bei jedem Fernglas verschieden. Daher kann selbst bei gleicher Vergrösserung das Blickfeld eines Fernglases unterschiedlich sein. Die Weite des vom Fernglas abgebildeten Bereichs nennt sich Blickfeld. Bei der Vogelbeobachtung in einem grossen Wald ist ein weiteres Blickfeld empfehlenswert.
Hiermit wird das Blickfeld durch das Fernglas bezeichnet. Es wird von der Mitte des Objektivs an gemessen und in Grad ausgedrückt (Winkel). Je geringer die Vergrösserung eines Fernglases, umso grösser ist das Bildfeld. Das gilt auch umgekehrt: Je höher die Vergrösserung, umso geringer das Blickfeld. Aus diesem Grund ist es schwierig, das wahre Bildfeld von Ferngläsern mit unterschiedlichen Vergrösserungen zu vergleichen.
Dieser Wert basiert auf einer Berechnung nach ISO 14132-1:2002 und stellt das Bildfeld dar, das Sie durch das Fernglas sehen werden. Es ermöglicht die Vergleichbarkeit von Ferngläsern unterschiedlicher Vergrösserung. Im Allgemeinen gilt, dass ein scheinbares Bildfeld mit mehr als 60° einem weiten Blickwinkel entspricht.
Die Lichtstärke variiert von einem Fernglasmodell zum anderen. Die Helligkeit ist abhängig von dem Kaufpreis und der Grösse des Fernglases. Je nach Aufgabenstellung gibt es unterschiedliche Lichtstärken.
Der sichtbare Bildkreis, wenn sich das Auge bei der Betrachtung etwa 25 cm vom Okular entfernt befindet, wird Austrittspupille genannt. Der Durchmesser wird als Pupillenöffnung bezeichnet und in Millimetern gemessen. Je grösser die Austrittspupille, umso höher ist die Lichtstärke des Fernglases. Die Helligkeit entspricht dem Quadrat der Öffnung der Austrittspupille.
Die menschliche Pupille hat bei guten Lichtverhältnissen einen Durchmesser von etwa 2 bis 3 mm – die Austrittspupille des Fernglases sollte deshalb etwa 3 mm betragen. In der Dunkelheit erweitern sich unsere Pupillen auf etwa 7 mm – es ist deshalb bei nächtlicher Beobachtung wünschenswert, ein Fernglas mit grosser Austrittspupille zu haben. Nachteilig ist jedoch, dass solche Ferngläser eher gross und schwer sind.
Der Durchmesser der Objektivlinse, in die das Licht einfällt, entspricht der verfügbaren Blende der Objektivlinse. Bei identischer Vergrösserung sorgt eine grosse verfügbare Öffnung der Objektivlinse für ein helleres Bildfeld. Dies ist ein ähnlicher Effekt, den man auch bei einem Teleobjektiv mit einer sehr grossen Frontlinse hat. Die Beziehung der drei Werte ist:
Öffnung der Austrittspupille = verfügbare Öffnung der Objektivlinse geteilt durch Vergrösserung
Ein optimales Fernglas lässt Sie vergessen, dass Sie überhaupt durch ein Fernglas schauen. Wenn Sie sich für ein Fernglas mit einem weiten Bildfeld und hervorragender Bildqualität entscheiden, bei dem Sie gegenüber der Beobachtung mit blossem Auge keinen deutlichen Unterschied bemerken, sind viele Stunden ermüdungsfreier Beobachtung möglich. Es ist leider ein häufiges Missverständnis, dass es nur auf die Mitte des Bildes ankommt und ein verschwommener Bildrand keine Rolle spielt. Normalerweise erfasst die Netzhaut verzerrungs- und störungsfreie Bilder – bei der Betrachtung von verschwommenen Bildern versucht das Gehirn deshalb, sie zu ignorieren. Wenn Sie bewusst versuchen, die verschwommenen Bilder für eine lange Zeit zu ignorieren, sind Ermüdung und körperliches Unwohlsein die Folge. Es ist deshalb sehr schwer, die Bildqualität ausschliesslich anhand der technischen Daten korrekt einzuschätzen. Der einfachste und sicherste Weg ist der Blick durch das Fernglas. Bitte beachten Sie beim Kauf von Ferngläsern folgende Punkte.
Ferngläser bestehen aus zwei parallel zueinander angeordneten Objektiven. Wenn jedoch deren Ausrichtung während der Herstellung nicht perfekt ist – oder sich durch Transportschäden verschiebt – ist die korrekte Parallelität nicht mehr gegeben. Wenn das der Fall ist, sehen Sie zwei Bilder. Auch wenn man das Fernglas gut festhält, tendieren die beiden Objektive dazu, ihre Position zueinander selbsttätig zu verstellen. Solche Ferngläser sind nicht empfehlenswert.
Stellen Sie sicher, dass Strassenschilder oder dünne Zweige an den Bäumen kristallklar dargestellt werden. Prüfen Sie auch, ob die Lichter in der Nacht und die Sterne nicht verschwommen und die Formen nicht verzerrt sind. Eine Beurteilung der optimalen Bildqualität ist schwierig, wenn man nur ein einziges oder wenige Ferngläser ausprobiert. Erweitern Sie die Auswahl und Sie werden die Unterschiede sehen.
Wenn Sie eine weisse Fläche betrachten, erscheint auf einmal an den Rändern ein Regenbogen. Das nennt sich chromatische Aberration. Die Bildqualität nimmt speziell bei Ferngläsern mit grösseren Öffnungen und höherer Vergrösserung ab. Auch wegen der Vergütung und der verschiedenen Linsen, die für das Fernglas verwendet werden, können sich die Farben verändern. Richten Sie das Fernglas auf eine weisse Fläche und überprüfen Sie, wie weiss das Bild ist. Um eine Farbverfälschung zu vermeiden, verwendet Canon bei verschiedenen Modellen (15X50 IS AW, 18X50 IS AW, 10x32 IS, 12x32 IS and 14x32 IS) UD-Linsen, die von den EF Objektiven übernommen wurden, welche für ihre überlegene optische Technologie bekannt sind. Darüber hinaus sorgt die Super Spectra Vergütung für helle und klare Bilder.
Es gibt sehr viele Ferngläser mit einem weiten Blickfeld, um den Ansprüchen der Kunden gerecht zu werden. Allerdings gibt es Fälle, in denen das Fernglas „gezwungen“ wurde, ein weiteres Blickfeld abzubilden, was die Bildqualität am Bildrand verringert. In diesem Fall verursacht dies meistens eine Krümmung des Bildfeldes. Richten Sie das Fernglas auf eine Wand und fokussieren Sie etwas infaches, um festzustellen, ob der gesamte Bereich drumherum deutlich ist. Bei einer starken Bildkrümmung sind die Bildecken unscharf. Der Kauf solcher Ferngläser empfiehlt sich nicht. Um eine derartige Bildkrümmung weitestgehend zu reduzieren, setzt Canon eine Bildfeldebnungslinse und eine asphärische Linse ein. Mit einem Canon Fernglas erhalten Sie eine wunderschöne Bildqualität von der Mitte bis zum Rand.
Beim Blick durch ein Fernglas kann es vorkommen, dass gerade Linien beispielsweise bei einem Fenster oder den Fugen eines Gebäudes am Bildrand gekrümmt erscheinen. Das nennt man Verzeichnung. Bei starker Verzeichnung erscheint nicht nur das gesamte Motiv verzerrt, sondern beim Schwenk des Fernglases wirkt es, als würde das Motiv zerfliessen, was das Betrachten extrem schwierig macht. Zur Korrektur derartiger Verzeichnungen setzt Canon asphärische Linsen ein.
Praktisch jeder, der schon einmal ein Fernglas bei einer Sportveranstaltung oder einem Konzert benutzt hat, weiss wie sehr das Bild dabei wackelt. Dann erscheint es einem nutzlos. Daher ist die häufigste Beschwerde von Nutzern der unruhige Bildstand. Je höher die Vergrösserung eines Fernglases, umso höher ist das Risiko verwackelter Bilder. Grundsätzlich sollte man Ferngläser mit mehr als 10facher Vergrösserung nicht über einen längeren Zeitraum hinweg benutzen. Die einfachste Lösung ist der Einsatz eines Stativs. Allerdings ist so ein Stativ sperrig und nicht überall einsetzbar. Selbst wenn mal also am besten mit mehr als 10facher Vergrösserung Vögel beobachten würde, wählt man in der Regel ein Fernglas mit 7- oder 8facher Vergrösserung, da man viel in Bewegung ist und kein Stativ verwenden kann.
Canon ist weltweit der erste Hersteller, der einen aktiven optischen Bildstabilisator in seinen Ferngläsern der IS Serie eingesetzt hat. Da ein optisches System Verwacklungen kompensiert und dies mit einem Mikroprozessor kontrolliert und gesteuert wird, wird das Problem des unruhigen Bildstandes eliminiert. Das Ergebnis: Selbst bei mehr als 10facher Vergrösserung ist kein Stativ erforderlich. So lässt sich das Fernglas selbst in einem bewegten Fahrzeug einsetzen.
Das 10x30 IS II von Canon wiegt trotz Bildstabilisator und hoher Vergrösserung nur ca. 600 g. Da ein Stativ auch mal ein paar Kilogramm wiegen kann, sind damit viele Probleme auf einmal gelöst. Die Modelle 15x50 IS AW und 18x50 IS AW sind mit einer speziellen Abdichtung ausgerüstet, womit sie selbst bei stärkstem Regen ideal für den Outdoor-Einsatz sind. Sie sind speziell für den Allwetter-Einsatz (AW) konzipiert.
Zur Zeit gibt es drei Hersteller, wozu auch Canon gehört, die Ferngläser mit Bildstabilisator-Technologie anbieten.
Zwei Sensoren erkennen jeweils horizontale und vertikale Erschütterungen. Die beiden Vari-Angle-Prismen auf jeder Seite werden durch einen Mikrocomputer gesteuert, um sofort den Einfallswinkel des Lichts anzupassen. Dieses System wird in Canon IS-Ferngläsern eingesetzt.
Die Vorteile: kompakt, leicht; sofortige Bildstabilisierung bei Aktivierung (das System wird direkt mit dem Tastendruck aktiviert); ruhiger Bildstand selbst beim Schwenken.
Nachteil: es sind Batterien erforderlich.
Dies ähnelt dem Vari-Angle-Prisma-Typ, mit der Ausnahme, dass die Optiken, die zur Kompensation der Verwacklung verwendet werden, herkömmliche Linsen sind und ihre Bewegung innerhalb eines geschlossenen Systems gesteuert wird – vergleichbar mit dem Bildstabilisator in der Canon EF Objektivserie.
Vorteile: Schärfere Bilder und Korrektur von extremen Bewegungen, wie dem Schaukeln eines Boots oder langsames Atmen.
Ein durch einen Highspeed-Motor angetriebenes Gyroskop ist direkt am Prisma angebracht. Egal wie stark das Fernglas erschüttert wird, bleibt der Bildstand immer stabil. Dieses System kommt in den Fudjinon-Modellen Stabiscope S1240 und S1640 zum Einsatz.
Vorteil: Kompensation von extremen Erschütterungen oder Bewegungen. Nachteile: ca. eine Minute Verzögerung bis der 12.000 UpM Motor hochfährt; tendenziell schwer; kann nicht zwischen Erschütterung und Schwenk unterscheiden, daher keine Bildstabilisierung beim Schwenken; erfordert Batterien.
Das Prismensystem wird mit einer Kardanaufhängung fixiert, welche eine Bewegung der Linsen unabhängig von der Stärke der Erschütterung verhindern. Dieses System wird im Zeiss 20x60S Professional eingesetzt.
Die Vorteile: das mechanische System erfordert keine Batterien; sofortige Bildstabilisierung bei Aktivierung (das System wird direkt mit dem Tastendruck aktiviert).
Nachteile: tendenziell schwer; kann nicht zwischen Erschütterung und Schwenk unterscheiden, daher keine Bildstabilisierung beim Schwenken.