thumb|right|240px|Binoclu Binoclul este un instrument optic, folosit pentru observarea obiectelor aflate la mare depărtare, cu ajutorul unor mici lunete terestre. Are rol asemănător lunetei/ocheanului, dar față de acesta, binoclul oferă efectul de stereoscopie, ceea ce face observarea mai clară a reliefului imaginilor și o apreciere mai bună a distanței. thumb|right|240px|Părți componente
Istorie Ocheanul binoclu a fost inventat în 1608, de către Hans Lippershey, un optician neerlandez.
Construcții optice Binoclu galileian Curând după invenția lunetei astronomice, pare să fi fost explorate avantajele montării a două astfel de lunete, una lângă cealaltă, pentru vederea binoculară.Europa.com — The Early History of the Binocular Majoritatea binoclurilor timpurii au utilizat optica galileiană; adică au folosit un obiectiv convex și un ocular concav. Construcția galileiană are avantajul de a prezenta o imagine dreaptă, dar are un câmp de vedere îngust și nu este capabil să mărească foarte mult. Acest tip de construcție, este încă folosit în modele foarte ieftine și în binoclurile de teatru sau în lorniete. Construcția galileiană este de asemenea folosit la lupele chirurgicale binoculare cu mărire redusă și lupe pentru bijutieri, deoarece acestea pot fi foarte scurte și pot produce o imagine dreaptă fără o montarea optică complexă sau neobișnuită, reducând cheltuielile și greutatea totală. Ele au, de asemenea, o ieșire mai mare, făcând pupila să se contracte mai puțin, iar câmpul îngust de vizualizare funcționează bine în acele aplicații. De obicei, ele sunt montate pe o ramă de ochelari sau se potrivesc personalizat pe ochelari (ceasornicari, chirurgi).
Binoclu keplerian O imagine îmbunătățită și o mărire superioară s-a obținut la binoclurile kepleriene, unde imaginea formată de lentilele obiectivului este privită prin oculare pozitive. Deoarece configurația kepleriană produce o imagine inversată, au fost utilizate diverse metode pentru a prezenta imaginea într-un mod corect.
Binocluri cu lentile pentru inversare
În binoclurile fără prisme, cu optică kepleriană (care uneori erau numite „lunete gemene”), fiecare tub avea între obiectiv și ocular una sau două lentile suplimentare (ansamblu de lentile releu). Aceste lentile sunt folosite pentru a mări imaginea. Binoclurile cu lentile de inversare au un dezavantaj serios: ele sunt prea lungi. Astfel de binocluri au fost populare în anii 1800 (de exemplu, modelele G. & S. Merz), dar au fost depășite la scurt timp după ce compania lui Karl Zeiss a introdus în anii 1890 binocluri îmbunătățite, cu prismă. John E. Greivenkamp and David L. Steed. The History of Telescopes and Binoculars: An Engineering Perspective. Novel Optical Systems Design and Optimization XIV, edited by R. John Koshel, G. Groot Gregory, Proc. SPIE Vol. 8129, 81290S-1 © 2011 SPIE CCC code: 0277-786X/11/$18 · doi: 10.1117/12.904614
Binocluri cu prismă Prismele optice adăugate construcției reprezintă o altă modalitate de a transforma imaginea în mod corect, de obicei printr-o prismă Porro sau prismă roof.Michael D. Reynolds, Mike D. Reynolds, Binocular Stargazing, Stackpole Books – 2005, page 8
Binoclurile cu prismă Porro
Binoclurile cu prismă Porro sunt numite după opticianul italian Ignazio Porro, care a brevetat acest sistem de inversare a imaginii in 1854, și care ulterior a fost perfecționat de producători precum compania Carl Zeiss în anii 1890. Binoclurile de acest tip utilizează o prismă Porro într-o configurație dublă a prismei în formă de Z pentru a inversa imaginea, adică schimbă parcursul luminii între lentila frontală și ocular. Această caracteristică este specifică binoclurilor largi, cu lentilele obiectivului bine separate, dar compensate de oculare. Soluția cu prismă Porro are avantajul suplimentar al plierii căii optice, astfel încât lungimea fizică a binoclurilor să fie mai mică decât lungimea focală a obiectivului, iar distanța mai mare dintre obiective oferă o mai bună senzație de profunzime. Astfel, dimensiunea longitudinală a binoclurilor este redusă.
Parametrii optici thumb|Parametrii gravați pe placă descriu grosismentul optic (puterea de mărire), care este de 7 x și diametrul obiectivului, care este de 50 mm; lărgimea câmpului vizual este de 372 picioare (1.000 m) la distanța de 1.000 yarzi (910 m). Binoclurile, de obicei, sunt concepute pentru aplicații specifice. Aceste modele diferite necesită anumiți parametri optici care pot fi enumerați pe placa de acoperire a prismei binoclurilor. Acești parametri sunt:
Grosismentul Primul număr într-o descriere a unui binoclu (de ex. 7x35, 8x50) este grosismentul, o mărime adimensională definită ca fiind raportul dintre distanța focală a obiectivului și distanța focală a ocularului. Acesta oferă puterea de mărire a binoclurilor (uneori exprimate ca „diametre”). De exemplu, un factor de mărire de 7 produce o imagine de 7 ori mai mare decât originalul văzut de la acea distanță. Alegerea grosismentului depinde de aplicația dorită, iar în majoritatea binoclurilor este o caracteristică permanentă, nereglabilă, a dispozitivului (cu excepția binoclului cu zoom). Binoclurile de mână au, în mod obișnuit, măriri cuprinse între 7x și 10x, pentru a fi mai puțin sensibile la tremurul mâinilor.Clifford E. Swartz, Back-of-the-envelope Physics, JHU Press - 2003, page 73 O mărire mai mare duce la un câmp vizual mai mic și poate necesita un trepied pentru stabilitatea imaginii. Unele binocluri specializate pentru astronomie sau pentru utilizări militare au măriri de la 15x la 25x.Martin Mobberley, Astronomical Equipment for Amateurs, Springer Science & Business Media - 2012, pages 53-55
Diametrul obiectivului Al doilea număr din descrierea binoclului (de ex. 7x35, 8x50) este diametrul obiectivului, care determină rezoluția (claritatea) și cât de multă lumină poate fi captată pentru a forma imaginea. Când două binocluri diferite au o mărire egală, o calitate egală și produc o potrivire suficientă a pupilei de ieșire (vezi mai jos), diametrul obiectivului mai mare produce o imagine „mai strălucitoare https://archive.org/stream/PrinciplesOfOptics/BornWolf-PrinciplesOfOptics#page/n3/mode/2up M. Born, E. Wolf, Principles of Optics, Pergamon Press - fifth edition 1970, pages 188-190 și mai clară”.Alan R. Hale, Sport Optics: Binoculars, Spotting Scopes & Riflescopes, Hale Optics - 1978, pages 92 and 95Alan R. Hale, How to Choose Binoculars - 1991, pages 54-58
Câmp de vizualizare Câmpul vizual al unei perechi de binocluri depinde de construcția optică și în general este invers proporțional cu puterea de mărire. Este de obicei notat printr-o valoare liniară, cum ar fi câți metri în lățime vor fi văzuți de la 1000 de metri, sau într-o valoare unghiulară, de câte grade pot fi văzute.
Distanța de focalizare apropiată Distanța de focalizare apropiată este cel mai apropiat punct pe care se poate focaliza binoclul. Această distanță variază de la aproximativ 0,5 m până la 30 m, în funcție de proiectarea binoclurilor. Dacă distanța de focalizare este mică (apropiată), binoclul poate fi utilizat și pentru a vedea detalii care nu sunt vizibile cu ochiul liber (ca o lupă).
Relieful ocular Relieful ocular este distanța de la obiectivul ocular din spate la ochi."Introduction to Optics 2nd ed"., pp.141-142, Pedrotti & Pedrotti, Prentice-Hall 1993 Aceasta este distanța la care observatorul trebuie să-și poziționeze ochiul în spatele ocularului pentru a vedea o imagine clară. Cu cât distanța de focalizare a ocularului este mai mare, cu atât este mai mare potențialul de reducere a reliefului ocular. Binoclurile pot avea relief ocular, variind de la câțiva milimetri până la 2,5 cm sau mai mult. În practică această distanță se obține printr-un distanțier care înconjoară ocularul, distanțier de care „se lipește” ochiul.
Construcția mecanică Focalizare și ajustare thumb|200px|Binoclu cu focalizare centrală cu reglarea distanței interpupilare Binoclurile au un sistem de focalizare, care modifică distanța dintre oculare și obiective. În mod normal, există două aranjamente diferite folosite pentru asigurarea focalizării: „focalizare independentă” și „focalizare centrală”:
Focalizarea separată este o metodă prin care cele două telescoape sunt focalizate individual prin ajustarea fiecărui ocular. Binoclurile, concepute pentru utilizarea pe terenul de luptă, cum ar fi aplicațiile militare, în mod tradițional au utilizat focalizarea separată.
Focalizarea centrală este o metodă care utilizează rotirea unei roți centrale de focalizare, pentru a regla ambele tuburi. În plus, unul dintre cele două oculare poate fi ajustat în continuare, pentru a compensa diferențele dintre ochii celui ce privește (de obicei prin rotirea ocularului în suportul său). Deoarece schimbarea focală efectuată de ocularul reglabil poate fi măsurată în unitatea obișnuită a puterii de refracție, dioptrii, ocularul ajustabil în sine este adesea numit o dioptrie. Odată ce această ajustare a fost făcută pentru o anumită persoană, binoclul poate fi refocalizat pe un obiect la o distanță diferită, utilizând rotița de focalizare pentru a regla ambele tuburi, fără reajustarea ocularului.
Există binocluri „fără focalizare” sau „focalizare fixă”, care nu au un alt mecanism de focalizare decât reglajele ocularului care sunt destinate a fi setate pentru ochii utilizatorului și care rămân fixe. Acestea sunt considerate a fi modele de compromis, potrivite pentru confort, dar care nu sunt potrivite pentru lucrări care se încadrează în afara gamei pentru care au fost proiectate.
În general, binoclurile pot fi utilizate fără ochelari de vedere de către persoanele cu miopie sau hipermetropie, prin simpla ajustare a focalizării. Majoritatea producătorilor lasă o mică marjă suplimentară pentru distanța focală dincolo de infinit pentru a ține cont de acest lucru atunci când se focalizează la infinit. Totuși, persoanele cu astigmatism sever ar putea fi nevoite să-și folosească ochelarii în timp ce folosesc binocluri. thumb|Oameni folosind binocluri
Cele mai multe binocluri moderne reglabile printr-o construcție articulată, care permite ajustarea distanței dintre cele două jumătăți ale binoclului pentru a se potrivi cu distanța interpupilară a utilizatorilor. Cele mai multe sunt optimizate pentru distanța interpupilară (de obicei 56 mm) pentru adulți.thebinocularsite.com —A Parent's Guide to Choosing Binoculars for Children
Stabilitatea imaginii Unele binocluri folosesc tehnologia de stabilizare a imaginii pentru a reduce tremurul ei la un grosisment mai mare. Acest lucru se realizează giroscopic sau inerțial, ori prin intermediul unui suport prevăzut să se opună și să atenueze efectul mișcărilor. Stabilizarea poate fi activată sau dezactivată de către utilizator în funcție de necesități. Aceste tehnici permit binoclurilor de până la 20× să fie ținute în mână și îmbunătățesc mult stabilitatea imaginii instrumentelor cu grosisment mare. Există unele dezavantaje: imaginea poate să nu fie la fel de bună, ca la cele mai bune binocluri nestabilizate când sunt fixate pe trepied. Dar binoclurile stabilizate tind să fie mai scumpe și mai grele decât binoclurile nestabilizate având caracteristici similare.
Aliniere Cele două jumătăți ale binoclului sunt aliniate în paralel (colimate), pentru a produce o singură imagine circulară, aparent tridimensională. Alinierea necorespunzătoare va determina binoclul să producă o imagine dublă. Chiar și o nealiniere ușoară va provoca un vag disconfort și oboseală vizuală pe măsură ce creierul încearcă să combine imaginile nealiniate. Stephen Mensing, Star gazing through binoculars: a complete guide to binocular astronomy, page 32