Cuando mires los binoculares a la venta, notarás que hay dos tipos: los tradicionales, gruesos y los delgados y elegantes.
Los grandes y convencionales que puedes ver en los dibujos animados se llaman binoculares Porro Prism. Los otros tipos, delgados, se llaman prismáticos Roof Prism o, en alemán, prismáticos Dach Prism.
Como su nombre indica, los prismáticos con prisma de techo se caracterizan por tener una parte en forma de techo. Sorprendentemente, el diseño Roof Prism ya existía a finales del siglo XIX, sólo unas décadas después de que se inventaran los binoculares Porro Prism.
Recientemente, los binoculares Roof Prism se han vuelto más populares que Porro Prism debido a su elegante diseño. En este post te explicaré con fotos cómo funcionan los prismáticos Roof Prism.
¿Qué hay dentro de los binoculares Roof Prism?
Existen algunos tipos de diseños de prismas de techo, como Abbe-Koenig y Schmidt-Pechan. Cada diseño tiene sus ventajas, pero el diseño del prisma Shmidt-Pechan se utiliza más comúnmente en binoculares.
Aquí se muestra la trayectoria óptica de los binoculares Roof Prism (diseño Schmidt-Pechan). Observe que las reflexiones son bastante complejas aquí.
Se instala un prisma más allá de la lente del objetivo.
En este diagrama (abajo), aparentemente hay tres reflexiones en el prisma de Shmidt, pero en realidad ocurren cuatro reflexiones.
El prisma Shmidt tiene un techo donde la imagen gira 180 grados y se voltea horizontalmente al mismo tiempo. Esto permite a los fabricantes hacer los binoculares más compactos.
Estos prismas juegan un papel importante al girar la imagen 180 grados para obtener una imagen vertical.
Dado que la luz llega directamente a la línea del techo y no se puede reflejar, cuanto más estrecha sea la línea del techo, mejor. Además, los fabricantes necesitan suavizar las rebabas perfectamente, lo que requiere extrema precisión.
Aquí hay algunas imágenes que le ayudarán a comprender la dificultad de fabricar prismas de techo.
Esta fotografía está tomada frente a un espejo. La imagen se voltea horizontalmente.
La siguiente imagen está frente a dos espejos, combinados como un prisma de techo. La imagen se gira 180 grados y se voltea horizontalmente dos veces (vuelve a la normalidad).
Si el ángulo de estos espejos es inferior a 90 grados, se pierde el centro de la imagen.
Por el contrario, si el ángulo es superior a 90 grados, la imagen se separa.
Como puede ver, el ángulo de la parte del techo debe ser exactamente de 90 grados. El ángulo debe tener una precisión de 0,0089 grados, lo que eleva los costes de fabricación.
Si bien el diseño del prisma de techo es muy útil para mantener el camino de la luz recto y hacer que la imagen esté boca arriba, producir prismas de techo requiere técnicas de fabricación más especializadas a un costo mayor.
¿Cuál es mejor, Roof Prism o Porro Prism?
En los prismas Porro, la luz se refleja mediante "reflexión total", lo que significa que no hay pérdida en la transmitancia de la luz. Sin embargo, en los binoculares Roof Prism, la reflexión total no puede ocurrir en la segunda reflexión del prisma Shmidt, porque el ángulo de la luz es menor que el ángulo incidente.
Por lo tanto, la parte del techo debe recubrirse como un espejo, lo que provoca una pérdida de transmisión de luz. Este es un gran inconveniente de los prismas de techo.
En muchos buenos binoculares, se aplican revestimientos de espejo plateados para lograr una alta reflectividad, aunque el costo es alto debido a la pérdida de luz. Hoy en día, algunos fabricantes de ópticas utilizan recubrimientos de prismas dieléctricos, que permiten una reflectividad sorprendentemente alta, de más del 99%.
El segundo problema importante con el diseño del Roof Prism es el cambio de fase que se produce después de múltiples reflexiones internas. El cambio de fase provoca menos contraste y menor resolución.
Al mirar una farola a través de un viejo par de binoculares con prisma de techo (abajo), verás fantasmas molestos.
Para evitar esto y aumentar el contraste, algunos binoculares bien fabricados utilizan recubrimientos de corrección de fase, que no permiten que se produzcan interferencias. Este cambio de fase no ocurre con los prismas Porro.
Por las razones mencionadas anteriormente, unos buenos binoculares Roof Prism pueden resultar muy caros. La principal ventaja de los binoculares Roof Prism es su cuerpo delgado y compacto.
Sin embargo, a medida que las técnicas de fabricación mejoran drásticamente, los binoculares Roof Prism son cada vez menos costosos. Con binoculares más grandes, los Porro Prisms son más pesados que los binoculares Roof Prism.
En mi opinión, a medida que la apertura aumenta, los binoculares Roof Prism tienen una ventaja debido a su peso relativamente ligero. Cuando miro al cielo nocturno con mi par Porro Prism de 7×50 (más de 1 kilogramo), mis brazos se fatigan bastante rápido.
Izquierda: Prisma de techo de 8×42 (el Schmidt Pechan), Centro: Prisma de techo de 7×42 (el Abbe-Koenig), Derecha: Porro regular de 8,5×44.
Por el contrario, con los binoculares compactos, los diseños Mini Porro Prism tienen una ventaja sobre los Roof Prisms en la mayoría de los aspectos. Los binoculares Mini Porro ya son compactos y livianos, y son mucho menos costosos que el diseño Roof Prism.
Resumen
Hay dos tipos de binoculares: binoculares Porro Prism y Roof Prism. Los binoculares Roof Prism también se llaman Dach Prism en alemán. Con los prismas Roof, el camino óptico se vuelve recto, lo que hace que el cuerpo sea delgado y compacto.
Sin embargo, los prismas de techo son más caros que los prismas de Porro no por su gran rendimiento sino por las dificultades en la fabricación de precisión.
Mientras que los Porro Prisms permiten que toda la luz se refleje a través de una "reflexión total", el diseño Schmidt Prism tiene un punto de reflexión, en la parte del techo, lo que provoca una menor transmisión de luz.
Además, los reflejos internos pueden provocar interferencias, lo que puede tener un efecto negativo en la imagen.
Si no estás seguro de cuál comprar, Porro Prism o Roof Prism, puede depender de la apertura. Para binoculares grandes, el peso ligero del diseño Roof Prism es una gran ventaja. Sin embargo, los prismáticos compactos ya son lo suficientemente ligeros, por lo que no necesitan costosos prismas de techo.
Tanto el diseño de prisma Porro como el de Roof tienen ventajas y desventajas. Es importante conocer las diferencias antes de comprar binoculares.