07.12.2020

Андрей Смирнов

Время чтения: ~11 мин.

Что такое линза Барлоу и зачем она нужна

Кстати, изобрел эту штуку английский математик и физик Питер Барлоу, живший в XVIII – XIX веках. Он известен многими работами по сопромату, теории чисел, и т.д.

Принцип действия линзы Барлоу

По сути, линза Барлоу представляет собой просто отрицательную линзу, которая не собирает свет в точке фокуса, а наоборот, рассеивает его. Конечно, конструктивно это не просто одна простейшая отрицательная линза, а склейка – ахромат, которая дает минимум искажений.

Если поставить такую линзу перед фокусом объектива, то благодаря действию линзы Барлоу его фокусное расстояние увеличится.

Принцип действия линзы Барлоу.

Линзы Барлоу, выпускаемые сейчас, маркируются кратностью – 2x, 3x, 5x. Кратность показывает, во сколько раз увеличивается фокусное расстояние объектива благодаря этой линзе Барлоу. Что это дает?

Типичная 2-х линза Барлоу.

Как известно, увеличение телескопа рассчитывается очень просто – делим фокусное расстояние объектива на фокусное расстояние окуляра. Например, имея объектив с фокусным расстоянием 900 мм, и окуляр с фокусным расстоянием 10 мм, получим увеличение 900/10 = 90х. Если используем окуляр на 25 мм, то получим увеличение 900/25 = 36х. Это пример с телескопом Synta Sky-Watcher 909, у которого как раз такой объектив и пара таких окуляров в комплекте. Для любого телескопа увеличение рассчитывается таким же образом.

Установив впереди окуляра линзу Барлоу, мы как бы «разогнем» сходящийся световой пучок от объектива, тем самым отодвинув его фокус. Например, если для объектива с фокусным расстоянием 900 мм применить 2х линзу Барлоу, то это фокусное расстояние удвоится и составит уже 1800 мм. Если мы посчитаем теперь увеличение телескопа, то увидим, что оно увеличилось тоже:

Как выбрать телескоп для начинающих наблюдателей

для 10-мм окуляра увеличение было 900/10 = 90х, а стало 1800/10 = 180х;
для 25-мм окуляра увеличение было 900/25 = 36х, а стало 1800/25= 90х.

Таким образом, имея всего пару окуляров, мы можем получить такие увеличения – 36х, 90х, 180х. 10-мм окуляр без линзы Барлоу и 25-мм окуляр с линзой дают одинаковое увеличение 90х, поэтому получилось только три варианта, хотя при другой комбинации окуляров их может получиться четыре. Таким образом, каждый окуляр в наборе позволяет получить два увеличения – с линзой Барлоу и без нее.

Соответственно, 3х линза Барлоу увеличивает фокусное расстояние объектива в 3 раза, а 5х – в 5 раз. Во столько же раз возрастает и увеличение, однако здесь надо знать меру. Например, для объектива диаметром 90 мм максимальное полезное увеличение составит 90*2 = 180х, и при большем увеличении изображение обычно становится только хуже.

Назначение линзы Барлоу

Как видно из теории выше, это устройство позволяет легко повысить увеличение при тех же окулярах. Однако этого же результата можно достичь, просто применив более короткофокусные окуляры. Например, в нашем примере мы можем получить увеличение в 180х с 5-мм окуляром. В чем назначение линзы Барлоу, так сказать, в практическом плане?

Бывают очень короткофокусные телескопы, которые для большего увеличения требуют очень короткофокусных окуляров, которые не только трудно найти, но и стоят они гораздо дороже обычных. Линза Барлоу позволяет обходиться обычными окулярами распространенных типов.
Применение линзы Барлоу особенно полезно при наблюдении ярких объектов – Луны и планет, именно благодаря увеличению масштаба получаемой картинки. И особенно это важно при фотосъемке – можно получить мелкие детали более крупным планом, что после обработки даст более качественную детализацию.

Для крепления зеркального фотоаппарата линза Барлоу имеет резьбу для Т-адаптера (своеобразного переходника на резьбу объектива), а иногда в комплекте с ней идет и сам этот адаптер. Он вкручивается во втулку линзы, а уже к нему крепится фотокамера.

Плюсы и минусы применения линзы Барлоу

Про возможность получения большего набора увеличений и пользу при фотосъемке уже говорилось, но это еще не все.

Многие окуляры не очень хорошо работают на светосильных телескопах — с большим диаметром объектива при коротком фокусном расстоянии. Использование линзы Барлоу создает для них более благоприятные условия, из-за чего вносимые окуляром аберрации (искажения) даже уменьшаются, что делает изображение более четким.

Иметь в своем наборе линзу Барлоу хорошо и тем, что она позволяет получить большие увеличения, ради которых не стоит покупать отдельный окуляр. Бывает, атмосфера настолько спокойная, что использование увеличений больше предельных для телескопа все равно позволяет получить качественное детализированное изображение.

Недостатки у линзы Барлоу тоже есть, и они довольно серьезные. До сих пор многие спорят, нужно ли вообще использовать это приспособление или нет. Главный минус — линза Барлоу вносит свои искажения, в том появляется астигматизм и искривление по краям поля зрения. У сверхширокоугольных окуляров может появиться эффект виньетирования – затемнение по краям, и даже обрезаться поле зрения. Использование соответствующего короткофокусного окуляра всегда лучше, чем использование связки окуляр + линза Барлоу.

Искажения меньше, если использовать линзу Барлоу с небольшой кратностью – 1.5 – 2х. Чем больше кратность, тем хуже изображение, особенно по краям.

Как сделать телескоп своими руками. Как сделать мощный качественный телескоп в домашних условиях

Немаловажный фактор для развития предубежденности против использования линзы Барлоу – часто встречается отвратительное качество. Те линзы, что идут в комплекте с небольшими бюджетными телескопами, как правило, очень плохие. Зачастую они не имеют даже просветляющего покрытия, и даже линзы изготовлены из пластика. Поэтому использование такой линзы Барлоу дает совсем не тот эффект, который от нее ожидается – изображение портится, и рассмотреть что-то удается разве что на Луне. Однако качественная линза Барлоу – это совсем другое дело, и польза от нее может быть немалая. Обычно приходится покупать ее отдельно, но стоимость ее гораздо меньше, чем у окуляра.

Разгон линзы Барлоу

Кратность линзы Барлоу, указанная на ее корпусе, работает при обычных расчетных условиях – когда линза вставляется в фокусер, а в нее вставляется окуляр. Однако если расстояние от самой линзы до окуляра увеличить, то и кратность тоже увеличится. Для этого используют вставки разной длины между линзой Барлоу и окуляром. Так, увеличив расстояние для 2х линзы в 1.5 раза, получим «разогнанную» 3х линзу Барлоу.

Также, если между линзой Барлоу и окуляром поставить диагональное зеркало, кратность тоже увеличится.

Расположение диагонального зеркала между линзой Барлоу и окуляром.

Нужно ли приобретать линзу Барлоу?

Конечно, если выбирать, как лучше получить нужное увеличение – покупкой соответствующего окуляра или линзы Барлоу, выбор должен быть однозначным – покупать окуляр. Это позволит получить нужное увеличение при максимально возможном качестве картинки.

Для больших телескопов это приспособление не особо актуально, а вот именно для самых бюджетных пригодится.

Выше были перечислены ситуации, когда линза Барлоу все-таки полезна. Обобщим:

Когда нет возможности под каждое увеличение покупать дорогостоящие окуляры (а дешевые обычно плохого качества). Линза Барлоу удваивает возможности каждого имеющегося окуляра. С использованием разгонных втулок разной длины можно получать самые разные увеличения.
Когда нужного короткофокусного окуляра может и не быть в природе – в случае короткофокусного телескопа с приличной апертурой.
Когда нужно крепить фотокамеру, линза Барлоу очень полезна. Она позволяет получить нужную кратность изображения. Можно даже выкрутить саму линзу, и использовать только втулку с Т-адаптером.

Кроме того, уже говорилось, что линза Барлоу иногда может положительно влиять на работу окуляра, и уменьшать его искажения. В итоге картинка не только не портится, а даже улучшается. Кстати, фото Луны на заставке в начале статьи сделано с использованием 2х линзы Барлоу — качество, как видно, вполне приличное.

Вот такая вот полезная мелочь, эта линза Барлоу, легко и просто расширяющая возможности небольшого телескопа. Однако покупать ее где попало тоже не стоит, иначе можно приобрести китайскую поделку с низкокачественной пластиковой оптикой. Обычно достаточно купить 2x линзу Барлоу – самый распространенный вариант. Советую почитать про линзу Барлоу с алиэкспресс, которая имеет довольно хорошее качество и стоит недорого.

Для чего в микроскопе окуляр и объектив

Применение изделия

Благодаря своей многофункциональности, линза Барлоу довольно-таки широко используется астрономами различной квалификации. При помощи данного приспособления можно осуществить максимально возможное увеличение объекта, который наблюдается в телескоп. Это немаловажное свойство. К примеру, линза Барлоу 2x при размещении ее между окуляром и объективом телескопа, дающим стандартное увеличение 100х, повышает данный показатель до 200х. Но поскольку полезное увеличение зависит от стабильности и состояния атмосферы, применение указанного изделия не всегда актуально. Например, если при увеличении в 100х воздушные потоки размывают картинку, то линза Барлоу, удвоив уровень приближения до 200х, только усугубит положение. Наиболее результативным является использование этого приспособления в сочетании с телескопом короткофокусным. Данному устройству линза Барлоу придаст немалую эффективность из-за того, что указанные телескопы имеют ограниченную возможность, так как в них используются стандартные окуляры короткофокусные. Линза Барлоу также является незаменимым инструментом для съемки планет на пленочные или цифровые камеры. Она дает возможность «вытянуть» мелкие детали или увеличить масштаб получаемого изображения. Благодаря меньшей толщине стекла на пути света, качественная линза даст более соответствующий результат, чем проекция через окуляр на фотоприемник.

Достоинство

Основным преимуществом данного приспособления является то, что оно увеличивает количество доступного увеличения. Например, если у какого-либо астронома имеются окуляры 10 мм, 18 мм, 26 мм, то при наличии линзы Барлоу 2x как бы расширяется его инструментный запас указанными устройствами на 5 мм, 9 мм и 13 мм. Это экономично в данном случае. Иначе говоря, одна линза Барлоу может заменить три окуляра.

Разнообразие

Самыми распространёнными линзами Барлоу стали двукратные (2х). Однако множитель увеличения у выпускаемых на сегодняшний день данных изделий очень разнообразен. Достаточно распространена линза Барлоу 3х, и 4х, и 5х, а также можно найти 1,5х и 2,5х. Есть модели с переменным увеличением от 2х до 3х. Осложнить использование этих линз может недостаточно высокий вынос фокуса телескопа.

Совет

При подборе необходимой линзы Барлоу для имеющегося телескопа особое внимание следует обращать на диаметр посадочной втулки. Размер его может составлять 0,965, 1,25 или 2 дюйма. Он должен быть идентичным диаметру фокусировщика и посадок окуляров. Для того чтобы получить двукратное увеличение изображения при помощи линзы Барлоу 2х, необходимо ее расположить между диагональным зеркалом и окуляром. Данные изделия действительно высокого качества должны иметь просветление и в идеале оно должно быть многослойным.

Линза Барлоу – это аксессуар из оптики, используемый для наблюдения через телескоп при помощи визуальных и фотографических наблюдений. Она позволяет добиться более высокого диапазона увеличения и повышенного качества изображения.

Назначение линзы

Для чего нужна линза Барлоу? В отличие от других астрономических элементов, она позволяет добиться повышенного фокусного расстояния через объектив телескопа. Этот эффект достигается за счет встроенной отрицательной рассеивающей линзы. Двояковыпуклое стекло с отрицательным эффектом уменьшает угол сходящихся от апертуры лучей. За счет этого возрастает фокусное расстояние.

Основной показатель эффективности – кратность увеличения. Обычно используются модели от 2-х до 5 уровней кратности. Кратность увеличения – это степень роста фокусного расстояния апертуры. Встречаются модели с не очень распространенной кратностью на 2,5 или 2,25. Средний уровень кратности – 3 – соответствует моделям наблюдательных телескопов. Увеличение свыше 3-кратного позволяет делать высококачественные фотографии. 2-кратная линза Барлоу – наиболее распространенный вариант в производстве и продаже.

Состав комплекта

В рабочем положении линза помещена своей плоской частью наружу, а выпуклой – внутрь телескопа, с торца края детали почернены. На поверхности ее можно обнаружить множество слоев просветления сине-фиолетовых оттенков. Прикрепление к оптическому блоку осуществляется за счет уплотнительного кольца, которое заворачивают по резьбе.

Деталь, произведенная в Китае, обычно обозначается как Barlow T-Adapter 1×1,4» с номером конкретной модели. Общая высота составляет 7,3 см в полной сборке.

Функции увеличителя

Рассмотрим модель с двукратным увеличением. Линза Барлоу, склеенная из двух элементов, имеет размер посадки окуляров 1,25 мм с коэффициентом увеличения 2. Имеется Т-резьба, а также просветление. Вес ее составляет около 90 г. Схема линзы Барлоу включает встроенный светофильтр. Особенность данного устройства – возможность выкрутить весь оптический блок вместе с увеличителем и поставить в пустой блок любой фильтр нужного размера.

Результаты приятно удивляют: такой вариант позволяет уменьшить яркость Луны, если установлены поляризующие светофильтры, а солнечные пятна становятся более контрастными (особенно при использовании специальных фильтров Baader Solar Continuum). Контрастность деталей на малых планетах повышается с использованием цветных фильтров. Основные функции выполняются на достойном уровне. Если снимается линза со всем оптическим блоком, то остается лишь втулка со светофильтром, что в комплексе может служить переходником.

Принцип работы

Это многофункциональное устройство, позволяющее выполнять астрономическое наблюдение и фотографирование, совместимое с зеркальным фотоаппаратом. Имеющаяся Т-резьба позволяет присоединить через Т-кольцо, служащее переходником, любую модель фотоаппарата. Астрономическое фото может быть выполнено в любой фокусировке, даже без использования линзы Барлоу – пользователь может в любой момент выкрутить весь оптический блок с линзой. При этом пустая втулка может работать в качестве переходника – соединять фокус телескопа и принять любой световой фильтр для осуществления съемки в прямой фокусировке через имеющийся светофильтр.

Это бюджетный вариант астрономического устройства для получения качественных контрастных изображений. Устройство позволяет осуществить более широкий вынос зрачка и подавлять при этом возникающие в процессе увеличения аберрации.

Устройство с адаптером

Линза Барлоу Celestron 2x с Т адаптером не имеет особенных различий в функциях от обычной модели, но позволяет небольшие отличия в весе за счет присутствия переходника. Изображение у обоих видов линз идентичное, различий в строении увеличителя нет. Одинаковое строение, как и качество механики и оптики, обеспечивает положительный уровень изображения с достаточной резкостью, четкостью и результирующим увеличением до 160 крат. Применение увеличителя с адаптером дает возможность обозревать Юпитер и его основные пояса, которых числится четыре, а также Большое Красное Пятно. Вполне достойно полученное изображение колец Сатурна с поясами из облаков. Совмещение с другим окуляром (например, SkyWatcher) дает возможность просматривать лунную и солнечную поверхность с кратерами и различными образованиями. На Солнце видны отдельные вспышки, пятна, факелы. Качество изображения достигается за счет совместной работы двух линз – их парная работа снижает аберрацию, устраняет дополнительный хроматизм. Хуже проявляют себя устройства Барлоу в совместной работе с широкоугольным окуляром. Гораздо удобнее совмещать их с окулярами малого выноса и простых схем: окулярами Рамсдена, Кельнер, Плессла и другими.

Отзывы пользователей

Какие имеет линза Барлоу отзывы? Большинство покупателей говорят о положительных качествах товара.Это добротные, недорогие и доступные для новичков увеличители, которые предоставляют пользователю весь необходимый функционал для осуществления съемки и выполнения астрономических наблюдений и опытов. Вариант с адаптером позволяет более глубоко и существенно обозревать космические объекты с максимальной четкостью и подробностью. Выбор модели зависит от потребностей исследователя или фотографа и его материальных возможностей.