Einführung zur Optik

Zusammenfassung

Optik ist die Lehre vom Sehen. Im jagdlichen Bereich werden verschiedene optische Geräte wie Ferngläser und Zielfernrohre verwendet. Grundkenntnisse zum Aufbau helfen bei der Entscheidung zur Anschaffung eines geeigneten Geräts. Eine hohe Vergrößerung ermöglicht besseres Detailsehen, neigt aber auch zum Verwackeln von Bildern und einer schlechteren Übersicht. So haben Zielfernrohre bei Drückjagden eine geringere Vergrößerung als bei der Ansitzjagd. Ein weiteres Qualitätsmerkmal ist die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen, die unter anderem von dem Objektivdurchmesser, der Lichtstärke und der Vergütung abhängt.

Grundlagen

Ferngläser

• Ferngläser sind tragbare, binokulare (für zwei Augen) Fernrohre.
• Verwendung: Ansprechen und Beobachten von Wild

Fernrohre

• Fernrohre oder Spektive sind optische Systeme mit hoher Vergrößerung und Auflösung bei kleinem Sehfeld.
• Meist sind Fernrohre monokular – das heißt für ein Auge – gebaut.
• Vorteil: Große Vergrößerung und hohe Auflösung
• Nachteil: Kleines Sehfeld
  • Neigen zum Verwackeln → Nutzung eines Stativs
• Verwendung: Ansprechen auf große Entfernung (z. B. Gebirge)

Zielfernrohre

• Zielfernrohre sind Fernrohre mit Zieleinrichtung (Absehen), die zur Vereinfachung des Zielens auf Schusswaffen montiert werden.
• Siehe: Optische Visierung
• Siehe: Zielfernrohr

Aufbau

Allgemeines

1. Okular: Dem Auge (lat.: oculus) zugewandte Seite von optischen Systemen.
2. Objektiv: Dem „Objekt“ zugewandte Seite von optischen Systemen, die das Bild erzeugen.

Kennwerte

• Wesentliche Leistungsmerkmale einer Optik sind auf dem Gehäuse angegeben.
• Kennwerte
  • 1. Zahl: Vergrößerung
  • 2. Zahl: Objektivdurchmesser
• Beispiel: „8 × 40“
  • 8-fache Vergrößerung
  • 40 mm Objektivdurchmesser

Objektivdurchmesser

• Großer Objektivdurchmesser → Viel Licht → Helles Bild

Vergrößerung

Allgemeines

• Die Vergrößerung ist der Faktor, um den das Objekt für den Betrachter durch das optische System vergrößert werden kann.
• Eine höhere Vergrößerung verbessert die Auflösung (das Erkennen von Details).
• Vorteil einer hohen Vergrößerung: Hohe Auflösung → Sicheres Ansprechen
• Nachteil einer hohen Vergrößerung: Verwackeln des Bildes → Stativ ist notwendig

Vergrößerungen über dem 10-fachen eignen sich aufgrund der Verwacklungen nicht für die freihändige Verwendung.

Beispiel

Es wird ein Stück Rehwild auf 100 m Entfernung betrachtet. Es ist relativ klein. Ein sicheres Ansprechen eines Knopfbockes oder eines niedrigen Spießers ist nicht möglich. Beim Betrachten mithilfe eines Fernglases mit 10-facher Vergrößerung ist das Reh um ein 10-faches größer dargestellt. Es wirkt als wäre es nur noch 10 Meter entfernt. Auch die Auflösung ist deutlich besser, sodass der Jäger das Wild nun sicher ansprechen kann.

Sehfeld

• Das Sehfeld oder auch Gesichtsfeld ist die Breite des sichtbaren Raumes durch ein optisches System auf eine bestimme Entfernung.
• Abhängig von der Vergrößerung
  • Vergrößerung ↑ → Sehfeld ↓ → Übersicht ↓
  • Vergrößerung ↓ → Sehfeld ↑ → Übersicht ↑
• Angabe des Sehfeldes
  • Zielfernrohre: Angabe auf 100 m Entfernung
  • Ferngläser und Spektive: Angabe auf 1000 m Entfernung

Praktische Anwendung

• Ferngläser: 6- bis 10-fache Vergrößerung
• Spektive: 20- bis 60-fache Vergrößerung
• Zielfernrohre
  • Flüchtiges Wild (z.B. Drückjagd)
    • Geringe Vergrößerung (1,5- bis 2,5-fach)
    • Großes Sehfeld
  • Ansitzjagd: 2-10-fache Vergrößerung
  • Hochgebirge: Bis zu 12-fache Vergrößerung

Drückjagdgläser

• Häufig variable Vergrößerung (z.B. 1-4-fach)
• Geringe Vergrößerung → Gute Übersicht
• Geringer Objektivdurchmesser → Geringe Lichtstärke

Austrittspupille

Allgemeines

• Die Austrittspupille ist ein heller Punkt auf der Okularseite von Optiken.
• Bedeutung: Das Sehen bei Dämmerung benötigt größere Austrittspupillen.
• Bei einem „guten“ Glas ist die Austrittspupille rund und scharf. Eine eher unscharfe und eckige Austrittspupille ist ein Hinweis für eine geringere Qualität des Glases.

Berechnung

\(\text{Durchmesser der Austrittspupille}= {Objektivdurchmesser\over Vergrößerung}\)

Verhältnis von Austrittspupille zu Auge

• Bei Dunkelheit vergrößert sich der Pupillendurchmesser des Menschen
  • Maximaler Pupillendurchmesser junger Menschen bei 7 mm
  • Maximale Pupillendurchmesser älterer Menschen bei 4 mm
• Austrittspupillen über dem maximalen Pupillendurchmesser können das Bild nicht heller machen.
• Bewegung lässt sich leichter mit größerer Austrittspupille verfolgen.

Austrittspupille und maximaler Pupillendurchmesser des Menschen müssen zueinander passen.

Lichtstärke und Dämmerungszahl

Lichtstärke

• Die Lichtstärke ist ein berechneter Wert für die Helligkeit des Bildes von Optiken.
• Sie entspricht nicht direkt der Leistung der Optik.

Formel

\(Lichtstärke = ({Objektivdurchmesser \over Vergrößerung})^2 = Austrittspupille^2\)

Beispiel: Fernglas 10 x 50

\(Austrittspupille = {50 \over 10} = 5mm\)

\(Lichtstärke = {50 \over 10}^2 = 5^2 = 25\)

Dämmerungszahl

• Die Dämmerungszahl ist ein berechneter Wert für die Auflösung (Detailerkennbarkeit) bei schlechten Lichtbedingungen.
• Hohe Dämmerungszahl → Höhere Leistung in der Dämmerung

Formel

\(Dämmerungszahl = \sqrt{\text{Vergrößerung x Objektivdurchmesser}}\)

Lichtstärke und Dämmerungszahl sind nur theoretische Werte. Die Leistung wird durch weitere Faktoren wie Glasmaterialien und Vergütung maßgeblich mitbestimmt.

Vergütung

Hintergrund

• Glas spiegelt einen Anteil des Lichts (ca. 4 %) → Streulicht
• Optische Systeme haben viele Gläser → hoher Lichtverlust

Lichtdurchlässigkeit

• Die Vergütung ist eine dünne Beschichtung von Linsen und Prismen mit Metallbelägen, um die die Lichtdurchlässigkeit (Transmission) zu erhöhen.
• Eine gute Vergütung führt zu einer besseren „echten“ Lichtstärke.