משקפת

משקפת (מילה נרדפת: מצופית) נקראה בעבר גם בינוקל (כנראה השפעה של שפה אירופאית כלשהי; באנגלית binoculars או binocular.) היא מכשיר מצויד בזכוכיות מגדילות המקרב לעין עצמים רחוקים והיא אמצעי תצפית המסייע בצפייה למרחק. משקפת מאפשרת לראות דברים רחוקים כשהם נראים גדולים יותר וקרובים יותר, מאשר בצפייה בעין בלתי מצוידת. את המילה חידש אליעזר בן-יהודה בשנת 1896 כגזירה תניינית של המילה משקפיים, במקור במשמעות של טלסקופ.

רכיבים

עדשות - עדשה היא רכיב אופטי (לרוב שקוף) המשמש להסטת קרני אור ויצירת תופעות אופטיות של מיקוד או פיזור של אור. העדשות הן רכיב מרכזי במשקפת, תפקיד העדשה במשקפת הוא לכנס אור בצורה מסוימת ובכך להגדיל את הדמות המתקבלת. משקפות הן בדרך כלל א-כרומטיות. כלומר, העדשה הקדמית שלהן מורכבת משתי עדשות שתפקידן לצמצם את העיוותים הכרומטיים. עיוותים אלה נגרמים בשל מעבר האור מבעד לעדשות ושבירתו, מה שגורם להופעת צבעים בשולי הדמות. העדשות במשקפת מצופות בציפוי מיוחד אשר תפקידו למנוע איבוד אור (לעיתים עלולים לאבד מעל לחמישים אחוז). מקובל לצפות את העדשות במגנזיום פלואוריד או בציפויים המורכבים ממספר שכבות של חומרים שונים. שימוש בשיטה היקרה ביותר מאפשר לתשעים וחמישה אחוזים מהאור להגיע אל העין.
העינית במשקפת (בפרט) - העינית קרויה גם אוקולר, והיא נמצאת בסמוך לאישון היציאה הנראה כעיגול מואר הצף מעל העינית. במשקפת, העינית היא הקרובה לעין מכיוון שרצוי שכל האור היוצא מהמשקפת יגיע לעין של הצופה ולכן יש חשיבות לכך שאישוני הצופה יהיו ממול אישוני היציאה של המשקפת. בתחום האופטי (בכלל): עינית היא עדשה המצויה בסוגים מסוימים של מיקרוסקופים או טלסקופים ומשתמשים בה במכשירים שבהם מתבוננים ישירות בעצם הנצפה, והיא העדשה האחרונה לפני העין. עינית מודרנית מורכבת ממספר עדשות המוצמדות יחד.
עצמית (Objective) - העדשה הגדולה במשקפות. ממדיה נמדדים במ"מ, והיא העדשה הקרובה ביותר לאובייקט הנצפה. מטרת העצמית היא להכניס אור למשקפת, וככל שקוטר העצמית יותר גדול, כלומר שהעצמית יותר גדולה כך ייכנס יותר אור למשקפת. ככל שנכנס יותר אור בהירות המשקפת מתגברת ופרטי האובייקט הנצפה נהיים ברורים יותר. לגודל העצמית יש השפעה מכרעת בתנאי תאורה קשים, כמו למשל מקומות עם עוצמת אור נמוכה. בנוסף יש לה השפעה על חדות התמונה, ככל שהעצמית יותר גדולה האובייקט הנצפה יותר חד. שימוש נוסף המצריך עצמית גדולה – צפייה בכוכבים.
מיקוד העדשות - כיוון עיניות המשקפת בהתאם ליכולת הראייה של העין ובהתאם למרחק שאליו צופים. ישנן משקפות בעלות מיקוד קבוע שאינו ניתן לכיוון. במשקפות אחרות קיים מיקוד דו-עיני שמאפשר למקד כל עינית באופן עצמאי. וישנן משקפות בעלות מיקוד מרכזי, במשקפות אלו קיים גלגל מיקוד מרכזי שמאפשר למקד את שתי העיניות בפעולה אחת ובנוסף בורג מיקוד המאפשר לכוון את העינית הימנית באופן עצמאי כדי להתגבר על פער במיקוד בין שתי העיניים.
משקפת פורו
מנסרות מנסרה או פריזמה (prism) - רכיב אופטי שבעזרתו אפשר לשבור ולהחזיר קרני אור, וגם לפרק את האור לספקטרום. מנסרה יכולה לשנות כיווני אור בכך שמקדם השבירה של החומר שהיא עשויה ממנו גדול ממקדם השבירה של אוויר (בדרך כלל זכוכית, פלסטיק ופלואוריט). n> 1. משתמשים במנסרות גם להקטנת משקל המשקפת וליצירת דמות ישרה ומקבילה. סוגי מנסרות: מנסרת פורו Porro - בה האור נכנס דרך הבסיס, מוחזר דרך שתי השוקיים ויוצא חזרה דרך הבסיס. המנסרה יוצרת היפוך עם הסטה של 90 מעלות מכל מנסרה. כמו בתמונה במשקפת פורו מקובל להשתמש בשתי מנסרות פורו שמאונכות אחת לשנייה ויוצרות הסטת אור של 180 מעלות. מנסרת פורו הפוכה Reverse Porro - כמו במשקפת הפורו, יש שתי מנסרות פורו, רק שבמשקפת הזאת האור נכנס למנסרת הפורו שקרובה לאמצע המשקפת קודם, ואז לזאת שרחוקה, הפוך ממשקפת הפורו מה שמשנה את המבנה החיצוני של המשקפת. מנסרת גג - האור נכנס דרך בסיס פוגע בשתי השוקיים ויוצא מהארוכה, נכנס לטרפז השני, פוגע בשתי השוקיים ובבסיס הגדול ויוצא הפוך לאחר פגיעה בשוק הגדולה. משקפת מנסרת גג יותר צרה ממשקפת פורו בגלל הצורה הצרה של המנסרה לעומת הצורה העבה של שתי מנסרות הפורו. מנסרות פורו יפיקו דמות יותר בהירה ממנסרת הגג בגלל שבמנסרת הגג יש משטחים כסופים שגורמים לחדירת האור להיות כ-12%-15% קטנה יותר.
מפתח המשקפת - חופש תנועה של שני צידי המשקפת המאפשר להתאים את העדשות למרכזי העיניים של הצופה.
ציפוי גוף המשקפת - ישנן משקפות שנעטפות בגומי עבה וחזק להגנה מפני לחות ומפני חבטות בשעת נפילה וכן לשיפור נוחות האחיזה.
רצועת צוואר - שימוש בה עשוי למנוע את נפילת המשקפת ואת אובדן הקולימציה - המקבילות של שתי המערכות האופטיות - העלולה להגרם כתוצאה מהמכה שהמשקפת תקבל.
חצובה - מתקן המחזיק את המשקפת. חצובות נמצאות בשימוש בעיקר במשקפות כבדות במיוחד.

מאפיינים

הגדלה - בכל משקפת ליד אחת העיניות חרוטים שני מספרים המשקפים את קוטר העוצמיות ואת כושר ההגדלה של המשקפת. לדוגמה 7X50 זו משקפת בעלת כושר הגדלה פי 7 ועוצמיות בקוטר 50 מילימטר.

אישון היציאה - קוטר קונוס האור היוצא מהמשקפת אל העין. את קוטר אישון היציאה ניתן לקבל כאשר מחלקים את קוטר העוצמיות של המשקפת בכושר ההגדלה שלה. לדוגמה למשקפת 7X42 אישון יציאה 6 מ"מ.

שדה הראייה - זהו רוחב שדה הראייה שניתן לראות מבעד למשקפת. שדה הראייה הוא במעלות, אך בדרך כלל הוא מבוטא במטרים בהתייחס למרחק של אלף מטרים. ככל ששדה הראייה גדול יותר, הדמות תהיה פנורמית יותר. עשויות להיות 2 משקפות בעלות הגדלה זהה ושדה ראייה שונה. רצוי לבחור במשקפת עם שדה הראייה הגדול ביותר. גודל שדה הראייה מצוין בדרך כלל במעלות וכן בגודל הדמות המרבית שתראה ממרחק מסוים - במטרים או ברגל (רגל = 0.33 מטר) – והמרחק מטרים או יארדים (יארד = 0.9 מטר), בהתאמה. לדוגמה, אם על המשקפת רשם 120/1000 פירוש הדבר שאם מביטים למרחק של 1000 מטר, רוחב הדמות שתראה במרחק זה תהיה 120 מטר. ככל שרוחב הדמות שתראה ממרחק נתון גדולה יותר, כך שדה הראיה גדול יותר.

בהירות יחסית - קיים מושג הנקרא בהירות יחסית והוא מחושב באופן הבא: מחלקים את גודל האובייקטיב בהגדלה ואת התוצאה מעלים בריבוע. לדוגמה: הבהירות היחסית של משקפת 50X7 היא 50/7 = 7.1 ו-(7.1) בריבוע הוא בקירוב 50. זו בהירות יחסית שאין כמעט לאף משקפת. אפילו למשקפות 50X12 הבהירות היחסית היא מעט למעלה מ-20.

כיצד המשקפת עובדת

משקפת Galilean

במשקפת זו העצמית היא עדשה מרכזת והעינית היא עדשה מפזרת. לסוג משקפת זה שדה ראייה צר יחסית ולרוב הוא לא משמש לדגמי משקפות עם הגדלה גדולה במיוחד. משקפות אלו זולות יחסית ומשמשות בעיקר לצפייה למרחקים לא גדולים במיוחד (משקפת זו אינה משתמשת במנסרה).

משקפת Prism

במשקפת זו עדשות העינית הן עדשות מרכזות. זהו יתרון מאחר שזה תורם לשדה ראייה רחב יותר ומרחק eye relief גדול יותר (משקפת זו הופכת את התמונה המתקבלת בעזרת מנסרה).

שלב 1 - בתחילת המשקפת נמצאת העוצמית objective, שהיא בעצם העדשה האחראית על הכנסת האור למשקפת. ככל שהיא גדולה יותר ייכנס יותר אור וכך התמונה המתקבלת בסוף תהיה ברורה וחדה יותר. העוצמית היא עדשה מרכזת.

שלב 2 - מאחר שבעדשה מרכזת קרני האור מתחלפות התמונה תגיע הפוכה לצופה במשקפת. פה נכנס תפקיד הפריזמה - הפריזמות הן רכיבים ההופכים את התמונה המתקבלת במשקפת ב-90 מעלות על ידי שבירת והחזרת קרני האור. על מנת להפוך את התמונה ב-180 קיימות בכל "טלסקופ" של המשקפת שתי פריזמות שהופכות את התמונה – סך הכל 4 פריזמות במשקפת. דרך הפיכת התמונה תלויה בסוג הפריזמה הנמצאת במשקפת. הפריזמות מכבידות על המשקפת.

שלב 3 - מהפריזמה עוברות קרני האור אל עדשות העינית eyepieces שנמצאות ליד נקודת המיקוד של קרני האור. נקודת המיקוד היא נקודת מפגש קרני האור המגיעות מן העצם, ומרחק המיקוד הוא המרחק בין נקודת המיקוד לעדשה עצמה. (מרחק המיקוד נמדד במ"מ) עדשות העינית אחראיות על הגדלת התמונה, לכן הן עדשות מפזרות. ככל שמרחק המיקוד של העצם יהיה גדול יותר כך הגדלת התמונה תהיה גדולה יותר, ובאותה מידה – ככל שמרחק המיקוד של עדשות העינית יהיה קטן יותר כך הגדלת התמונה תהיה קטנה יותר.

סוגי משקפות

מונוקולר
משקפות קומפקטיות - אחד מסוגי המשקפות הפופולריים ביותר כיום בשוק. בעלות עצמית קטנה יחסית (20-25 מ"מ), כאשר טווח ההגדלה שלהן נע בין פי 7 עד פי 10. משקפות קומפקטיות, כשמן כן הן - קטנות וקלות מאוד. אך בעזרת שיטת ייצור מיוחדת האיכות האופטית של המשקפת נשמרת.
משקפות שדה - משקפות שדה הן הקבוצה המגוונת ביותר מכל סוגי המשקפות. ניתן לחלק את הקבוצה לחלוקת משנה של משקפות בינוניות עם עצמיות בקוטר הנע בין 30 ל-42 מ”מ והגדלה של פי 7 עד פי 8. ומשקפות שדה גדולות עם עצמיות של 50 מ”מ וכושר הגדלה של פי 7 עד פי 15. משקפות כאלה דורשות לעיתים חצובה (=ייצוב מכשיר במקום מוגדר). משקפות שדה פופולריות מיוצרות בשיטת ה-PORRO המאפשרת לשלב איכות אופטית טובה בעלות יצור נמוכה. המשקפת היא כלי מעולה לתצפיות בשדות כוכבים ובגרמי שמיים שדורשים שדה ראייה גדול. שדה ראייה אופייני למשקפת שדה הוא 4 או 5 מעלות, בעוד שלרוב הטלסקופים, בעיקר הבינוניים והגדולים, יש שדה ראייה קטן בהרבה.
מונוקולר - (חצי משקפת) משקפת שבה טלסקופ אחד בלבד. מכשיר אופטי קל וקטן במיוחד (הקטן ביותר) מונוקולרים פופולריים מאחר שאפשר להסתיר אותם בתוך כף היד. מונוקולר מיוצר בשיטת ה-PORRO והן בשיטת ה-ROOF (סוג המנסרה). טווח ההגדלה הוא בדרך כלל פי 8 עד פי 10, קוטר העצמית נע מ-20 עד 30 מ”מ.
משקפות זום - משקפות זום הן משקפות בהן ההגדלה אינה קבועה אלא רציפה. אפשר לשנות את רמת ההגדלה שלהן כדי לראות מיותר קרוב ולראות בדמות שנוצרה יותר טוב. משקפות זום עשויות להגיע בקטרים שונים. הבעיה במשקפת זום היא שיש מתכת ששולטת בשתי מערכות ההגדלה אבל לא כל כך מדויקת, ולכן יכול להיות שיהיה מצב בו טלסקופ אחד של המשקפת מגדיל את התמונה טיפה יותר מהשני ויכול לגרום לראייה ברמה נמוכה יותר.
משקפות אטומות למים - כדי לדעת שמשקפת אטימה למים עובדת כמו שהיא צריכה, צריך לבדוק אם היא עדיין יבשה מבפנים ותקינה לאחר שהות במי ים בעומק חמישה מטרים, במשך חמש דקות לפחות. משקפות אלו ממולאות בחנקן במקום באוויר והברגותיהן אטומות בטבעות איטום. כשמשקפות נחשפות לשינויים גדולים של טמפרטורה ובמיוחד במקומות לחים זה יכול לגרום לאדים בתוך המשקפת, מה שיכול להפוך את הראייה למטושטשת. חנקן, בניגוד לאוויר, לא מכיל בתוכו מים, כך שלא ייווצרו בו אדים.

בחירת משקפת

בחירת משקפת היא בהתאם למטרת השימוש במשקפת. משקפות עשויות לשמש למגוון מטרות: ימאות, צפרות, תיאטרון, אסטרונומיה, צפייה בלילה וכן למעקב וריגול.

תדמית

פוליטיקאים וגנרלים בכירים נוהגים להצטלם עם משקפת ותמונות שלהם צופים במשקפת מתפרסמות רבות בתקשורת. תמונות כאלו של ראש אמ"ן והרמטכ"ל התפרסמו בישראל כבר בשנות ה-60^[1]^[2]. דורון רוזנבלום הגדיר את המשקפת כרקוויזיט המודיע שיש צופה לבית ישראל באופן הנותן לציבור תחושה של ביטחון^[3].

במספר מקרים צולמו מנהיגים צופים במשקפת מכוסה, דבר שהביא ללעג כלפי המצולם. כך למשל אריאל שרון^[4], הנשיא ג'ורג' ווקר בוש^[5], עמיר פרץ^[6], בנימין נתניהו^[7], ראש ממשלת נפאל ואחרים צולמו צופים במשקפת מכוסה^[8], ואחרים, תועדו צופים במשקפת מכוסה או הפוכה.