光瞄及镜片放大倍率.doc

弓用光瞄及镜片放大倍率
写在前面的话
    这篇文章原文比较混乱，段落很不清楚，感觉东一句西一句的，翻译时做了较大修订。不过因为涉及的光学方面的知识我本人也不十分清楚，所以不一定准确，因此内容仅供参考。有达人发现问题或有建议请留帖或与我联系。

原作者Mark Robertson    猎手之家翻译整理
    光瞄能帮你的复合弓射得更准么？回答是肯定的，光瞄能让射手更清楚的看见目标，不过你可能会觉得它对弓的稳定性有影响。光瞄已经成为射手们改善精度的流行选择。但是买光瞄之前没有做好功课的话，可能事与愿违。
弓用光瞄是由镜片和外框组成的。外框的设计是多种多样的，对镜片的选择有重要的影响，大体分两类，（距射手鼻子）32寸和34寸。镜片是一片凸透镜，透镜的曲率决定影像的放大倍数，一般由玻璃、树脂或聚酯等材料制成。了解光瞄框和镜片放大倍率及镜片类型，可以帮你正确地选择光瞄。

框的作用有两个：

1.固定镜片

2.控制透光量  最大限度的透光，保证既不晃眼，图象也不失真。

镜头放大倍率可以通过公式计算。

放大倍率的公式：放大倍数={1/[(1-D2)*(D1/39.37)]}

其中：

D1 = 眼睛到镜片的距离

D2 = 镜头的屈光度

例如：计算一个不用清晰化窥孔的单独的一个镜片的放大倍数：

假设屈光度＝+0.50，满弓时镜片与眼睛的距离是40英寸。则有：

放大倍数＝{1 / [(1-0.50) x (40 / 39.37)]} ＝{1 / [(0.50) x (1.0160)]}＝1.9685≈2

从上面的计算可以很清楚的看出，当屈光度是+0.50时，实际放大倍数是2。

    根据这个计算方法，我列出了一些常用的弓用光瞄镜片屈光度与放大倍数对照表。图中还列出了眼睛到镜片的不同距离。可以参阅放大倍率的对照表来选择镜头。在查表之前，需要请别人帮忙量一下眼睛到镜片的距离是多少。量的时候必须是满弓状态。请朋友帮你测量眼睛到镜片的距离时，可以用一根细绳系在弓弦和握扳机的手之间（D绳的那种材料就很好）。如果用的是背肌撒放器（例如Carter-JUST CUZ），可以系在弓弦（不要在弦环里穿）和撒放器的握把上。这样可以防止手指误碰扳机走火！
光学中心和几何中心。
    光学中心和几何中心是镜片的两个重要参量。一般地，弓用光瞄镜片的光学中心和几何中心是一致的。公差是0.05mm。我手上有很多不同厂家生产的弓用镜片，测量发现，各制造商采用的标准不尽相同。
    制造镜片的材料一般采用玻璃/树脂/聚酯，可切割成任意大小和形状的半成品透镜。这些半成品在开始时光学中心和几何中心可能不是重合的。需要用专业的设备找到光学中心的真正位置。0.5mm的差距算是比较好的了。不幸到达1.5mm时，70米处的物体成像后可能会有1.5英寸的误差。射手用这种镜片会影响精度，拿不到奖牌，只好回家上火去吧。
    如果光学中心不在镜片的几何中心上，瞄准会十分困难，因为目标的图象会失真。
    光瞄使用的凸透镜镜片，在不同直径上，厚度是不一样的。中间最厚，越往边缘越薄。进一步说，镜片的外半径与内半径是不同的。
    要集中精神看清目标，大脑工作的过程很复杂。光学中心与几何中心如果不一致，瞄准会十分困难。
    不管用高倍镜还是低倍镜，这都是个问题。怎么才能解决这个问题？坦率的说，无解，镜片是有缺陷的。

再看看光学中心与几何中心不一致情况下，镜片的旋转对箭着点的影响：

这个图也相应给出了判断镜片光学中心和几何中心是否一致的方法：旋转镜片，看箭着点是否有变化，变化多大。
镜片的成像是另外一个要关心的问题。凸透镜的的行业标准有两种，一种是“新月形”，一种是“球形”，这两种镜片的工况都很好。

    把镜片放在距眼睛34英寸处，看镜片中的图象有多大。在距眼睛34英寸处，透过镜片往前看。像镜片的放大倍数相同时，透光量是决定能否看清目标的一个重要因素。这点对玻璃镜片尤为重要，因为玻璃镜片比树脂或聚酯镜片厚。光在穿透镜片时根据设计不同穿过路线也不同。镜片越厚，能穿过的光线越少。

非对称镜头对成像的影响：
    非对称镜头对成像的影响很容易发现。简单的说，对光瞄影响很大。但是这种“光学”错误是为了能看清与透镜不垂直的物体而有意设计的。这种设计用在玻璃新月镜片上多些，树脂或聚酯的少些。这类镜片允许视角从0度到90度的光线都能穿过镜片。

看一下ABCD四个点。
A点   几何中心在镜片的前面。 
B点   几何中心在镜片的后面。 
C点  光学中心在镜片的前面 
D点  光学中心在镜片的后面 
B点是整个镜片的几何中心。
    点A和C描述的是光学中心在镜片前方的情形。点B和D描述的是光学中心在镜片后方的情形。可以看出，这四个点中，除了B是镜片的几何中心这个事实外，其中任何一个都没有几何或光学关系。还有一点需要注意，这个图大大夸大了镜片的边缘的厚度。这是为了说明问题而故意画成这个样子的。边缘厚度的影响可以用肉眼看见的，但有更多的东西是很难用眼睛看见的。
涂层：

    减少镜片反射的有效方法是使用涂层。抗反射涂层可以减少光的反射，使更多的光线可以通过镜片。有涂层镜片看上去颜色较深，因为大部分光穿过了镜片。（我们之所以能看见物体，是因为物体的漫反射）。

    玻璃镜片的涂层是用550℃左右的高温烘烤上去的（非常高的温度）。树脂和聚酯在高温下会碳化，因此树脂或聚酯镜片的涂层是用化学方法镀上去的。这两种工艺加工过程有很大区别，效果也不大一样。玻璃镜片的涂层非常硬，容易损坏。树脂或者聚酯镜片的涂层，因为涂层与镜片之间形成了化学键，所以十分耐用。

    玻璃镜片的涂层，会被刮掉，此时有涂层的地方和没有涂层的地方因为透光的不同，成像看上去会显得很怪异。树脂或聚酯的涂层，因为涂层已经深入镜片材料中，所以刮花只是表面看上去难看，对成像的影响并不大

    玻璃透镜是：比相同规格的塑胶或树脂的镜片厚，价格也比较高。玻璃镜片表明光滑。涂层不是镜片的构成部分，是用机械方法被覆上去的。

    树脂/聚酯镜片是：比相同规格的玻璃镜片轻、薄，价格不一定比玻璃的便宜。就模具而言，树脂/聚酯成型模具的公差比玻璃小。涂层是镜片的一部分，用化学方法制造的。

    塑胶镜片比较安全，塑料镜片比玻璃更耐用，不易损坏。别忘了射箭时的震动，复合弓的震动是相当强的，过强的震动和冲击，可能会导致镜片损坏。如果使用玻璃镜片，注意不要让它掉下去。
单平面凸透镜：
    单平面的凸透镜（PCl）是指镜片有一面是平面，另外一面是曲面（参见下图）。这种类型的镜片制造难度和成本很高，优点是可以做到几何中心和光学中心完美重合。PCl一般用玻璃制造。 

    虽然PCl的几何中心和光学中心能高度一致，但并不推荐使用PCl。它的背面会反光。光线暗的情况下，平坦的一面会像镜子一样，导致视觉混乱。PCl不被推荐使用的原因还有三个：
1．比新月型镜片重。
2．透光量不如新月形镜片。
3．对光照条件改变的适应性不好。
购买镜片时需要考虑的事项：

    镜头的放大倍率和设计是选择弓用光瞄必须考虑的，光瞄框是另外一个必须考虑的重要事情，这需要根据比赛类型决定，也就是准备用于3D竞赛还是野外箭术比赛。

    较大的外框，可以令更多的光线通过镜头，同时与之匹配的窥孔孔径也要大。放大倍率的大小也需要在窥孔和光瞄的大小之间权衡。根据经验，高倍率的镜片需要窥孔的小孔小。

    你可能习惯用45mm/8倍的镜片，聚焦50米的目标，但是建议最好是用35mm/6倍镜片。为什么？因为这里涉及景深的问题。倍率越大，景深越小，买光瞄时记住这一点。满弓时景深是多大？能看见光瞄框范围以外的远处东西么？满弓时应该能看见什么？这些问题是没有正确答案的，只有一点很明确，你应该能看清光瞄框和靶。高倍的镜片＋小孔径窥孔，能让你比较容易对目标聚焦，镜片与窥孔的尺寸匹配良好时景深合适。有时你可能景深合适，却看不清靶，那就得换一个镜片了。
【完】