Para el que no conozca este mundillo (yo hasta ayer), los binoculares son sistemas ópticos afocales. Esto quiere decir que no realizan una proyección de la escena sobre un plano focal, como ocurre con una cámara fotográfica dotada de un objetivo de cierta distancia focal, sino que los haces de rayos paralelos recibidos por los binoculares (p.ej. procedentes de un objeto situado en el infinito), se entregan como un nuevo haz de rayos paralelos.
Su función principal por tanto no es formar una imagen sobre un sensor sino aumentar el tamaño angular con el que se observan los objetos, incrementando su dimensión aparente. Desde el punto de vista del sistema completo, no tiene sentido asignarles una distancia focal efectiva como la de un objetivo fotográfico. Equivalentemente puede decirse que su distancia focal efectiva es infinita.
Sí que tienen no obstante dos grupos ópticos con una distancia focal real. El objetivo o lente principal captura la luz de la escena, y el ocular convierte la imagen real formada por el objetivo en una imagen virtual situada en el infinito:
Los binoculares se caracterizan principalmente por dos parámetros numéricos indicados en su descripción (recordemos p.ej. que los míos son 12x50):
- Aumento (8x, 10x, 12x,...): es el nivel de magnificación angular que van a proporcionar. En unos binoculares 12x un objeto que a simple vista subtiende 1º, lo percibiremos bajo un ángulo de 12º. O dicho más coloquialmente, veremos las cosas 12 veces más grandes que a simple vista. La relación de distancias focales entre objetivo y ocular es la que proporciona este aumento:
- Diámetro del objetivo en mm (42mm, 50mm,...): se trata del diámetro de la lente frontal de los binoculares, relacionándose con la cantidad de luz que serán capaces de capturar.
M = fobjetivo / focular = 12Lo luminosa que resulte la imagen formada depende del diámetro de la pupila de salida, o cociente entre ambas cifras (Diámetro / Aumento):
- 42mm / 8 = 5,25mm
- 42mm / 10 = 4,2mm
- 50mm / 10 = 5mm
- 50mm / 12 = 4,17mm
Así un 12x50 aumenta algo más que un 10x50 pero también resulta un poco menos luminoso, lo que en ocasiones puede ser una prioridad. Además del binocular, la luminosidad percibida por nuestros ojos será función también de nuestra propia pupila, por lo que el resultado dependerá de cada observador y circunstancia.
Es complicado establecer una comparación entre unos binoculares con determinado aumento y un teleobjetivo fotográfico a efectos de la sensación de acercamiento que tendremos al usarlos. Como la distancia focal final equivalente que unos binoculares proporcionen a determinado sistema óptico destino puede calcularse como el producto de la distancia focal de dicho sistema por la cifra de aumento, y dado que la distancia focal de la visión humana se asocia (de una forma un tanto cogida con pinzas) a una focal normal en FF de unos 50mm, para unos binoculares 12x estaríamos hablando de 12x50mm ≈ 600mm como la focal de un teleobjetivo comparable.
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Para avistamiento de aves, que es mi motivo de compra, lo más habitual suele ser decantarse por binoculares 8x42 o 10x50. Un aumento de 10x se considera en el límite de lo cómodo para observar a pulso. Sin embargo estuve comparando unos Vortex 10x50 y 12x50, y no tuve dudas, el nivel de aumento extra del 12x50 fue amor a primera vista y no he tenido problema con mi pulso.
Lo que más me impresiona de mirar por unos binoculares es que la visión estereoscópica hace que la sensación sea muchísimo más inmersiva que con una cámara de fotos, siendo además la PDC aparente muy reducida por efecto de la ampliación.
Como en fotografía, se tiene ajuste de dioptrías y enfoque. Normalmente solo el ojo derecho tiene ajuste dióptrico, que supone una corrección de enfoque extra que nunca recibirá el ojo izquierdo. Para que ambos ojos estén siempre simultáneamente a foco sobre el sujeto se sigue un ingenioso procedimiento de calibración que solo tendremos que hacer una vez:
- Cerrando el ojo derecho miraremos por el ojo izquierdo y, escogiendo un sujeto lo más lejano posible, moveremos el ajuste de enfoque hasta verlo nítido.
- Cerrando ahora el ojo izquierdo y abriendo el derecho, moveremos el ajuste de dioptrías hasta ver el sujeto también enfocado con este ojo. Este ajuste dióptrico no lo deberemos tocar nunca más.
- Hecho lo anterior ambos ojos verán correctamente cualquier nuevo sujeto que enfoquemos ya que el ajuste de dioptrías compensará siempre la diferencia de enfoque que existe entre nuestros ojos.
La calidad óptica es muy buena y la imagen resulta aparentemente más luminosa que a simple vista. Sin embargo cuando se somete la óptica a un pixel peeping fotográfico aparecen sus señas de identidad: mucha aberración cromática en los bordes contrastados y una notoria distorsión geométrica de cojín como veremos después.
Sorprendido me he quedado de saber, a posteriori, que los binoculares se usan en astronomía para ver cúmulos estelares, algunos planetas,... Y no se emplean solo por el aumento, que también, sino sobre todo por su mayor lumiosidad. Hay múltiples objetos celestes con un tamaño razonable para que podamos contemplarlos pero por desgracia no tienen la luminosidad suficiente para superar la sensibilidad del ojo humano.
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He hecho una prueba de andar por casa para comprobar el nivel de aumento real, y de paso poder evaluar con algo de calma la calidad óptica. Las siguientes dos imágenes fueron tomadas con el móvil desde el mismo lugar, la primera de ellas sin binoculares y la segunda apuntando como buenamente pude la cámara del móvil dentro del ocular. Aquí se muestran en la misma escala lo que nos da idea directa del aumento real que proporcionan los binoculares (hacer clic para ver en alta resolución):
El valor de aumento, obtenido dividiendo directamente el tamaño en píxeles que toma el poste de la piscina en ambas tomas: 2133,1 / 178,0 = 12,0, corresponde perfectamente al nominal informado por el fabricante. Este cociente entre dimensiones medidas sobre la imagen es en realidad una aproximación del aumento angular buscado, pero totalmente válida dado el pequeño tamaño angular con que el objeto se ve desde nuestra posición.
La distorsión de cojín y la aberración cromática harían de estos binoculares una óptica mediocre, por no decir mala, en el exigente mundo fotográfico. Sin embargo para una observación dinámica al ojo, la distorsión de cojín no solo no es un defecto sino que se introduce deliberadamente en el diseño de binoculares para evitar el efecto rolling ball cuando se hace un paneo con ellos, y las aberraciones casi pasan desapercibidas debido al movimiento. Son mundos con niveles de exigencia y formas de uso bien distintos.
Esta imagen además nos permite calcular la distancia focal equivalente de nuestros binoculares en términos del ángulo de visión abarcado. Esta cifra no va ligada al aumento ni por lo tanto es plenamente representativa de la percepción subjetiva al mirar por los binoculares, sino que depende exclusivamente de la amplitud angular abarcada la cual es perfectamente medible.
Sabiendo que la distancia focal equivalente del móvil usado para hacer las fotos es de 26mm, solo necesitamos multiplicarla por el factor de recorte que supone la imagen obtenida con los binoculares respecto a la imagen original completa:
Así multiplicando los 26mm por la relación en píxeles entre la diagonal de la imagen completa tomada sin binoculares vs el diámetro del recorte generado por estos, tenemos la distancia focal equivalente en FF que abarcaría el mismo ángulo diagonal que los binoculares: 26 * 5.040 / 296 = 443mm, que compara razonablemente con los 476mm a los que corresponden en FF los 5,2º de ángulo de visión nominal reportada por el fabricante.
Equivalentemente esa distancia focal de 443mm corresponde a 5,6º de campo de visión, lo que sería algo mejor que el nominal reportado por Vortex, y no tengo motivos para no creerme mi cifra.
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