Lựa chọn ống nhòm : Chất lượng hình ảnh ống nhòm

Lựa chọn ống nhòm : Chất lượng hình ảnh ống nhòm

Ống nhòm hơn kém nhau không phải ở kích thước, càng không phải ở không số độ phóng đại, nhìn xa bao nhiêu, mà quan trọng nhất là chất lượng hình ảnh mà nó mang lại. Để làm một ống nhòm có độ phóng đại lớn, kích thước lớn không khó, nhưng lại rất gian nan và đòi hỏi nhiều công nghệ cao để sản xuất ra một ống nhòm có chất lượng hình ảnh tốt. Điều này cũng tượng tự như ống kính máy ảnh DSLR. Đây cũng là lý do vì sao có những ống nhòm giá chỉ vài trăm nghìn đồng, trong khi những siêu phẩm có cùng thông số độ phóng đại, kích thước nhưng có giá đến hàng chục triệu đồng. Hãy cùng Vietprotrek tìm hiểu những điều gì cấu thành chất lượng hình ảnh, chất lượng quang học và các lỗi thường gặp ảnh hưởng đến hình ảnh của ống nhòm bạn sắp sở hữu nhé.

MỤC LỤC
1. Ống nhòm lệch trục (Wrong collimation)
2. Tỷ lệ trường nhìn tốt (Sweet-spot)
3. Độ dẫn truyền ánh sáng (Light transmission)
4. Cầu sai (Spherical aberration)
5. Sắc sai (Chromatic aberration) – Thủy tinh ED
6. Loạn thị (Astigmatism)
7. Hiện tượng méo ảnh (Distortion)
8. Hiện tượng kéo vệt (Coma)
9. Cong trường nhìn (Curvature of field)
10. Tối ở biên trường nhìn (Darkening at the edge of FOV)
11. Khả năng tái tạo màu (Colour rendering)
12. Phản xạ trong (Internal reflections)
--- KẾT LUẬN

1. Ống nhòm lệch trục (Error of collimation)
Đây là lỗi rất thường gặp ở những ống nhòm giá rẻ, ống nhòm trôi nổi rất nhiều trên thị trường hiện nay. Chúng có thiết kế cơ khi yếu, không được kiểm soát chất lượng. Bạn nên tìm hiểu kĩ để tránh mua phải ống nhòm lệch trục.

Biểu hiện 
- Lệch trục nặng : nhìn vật thể hoặc cảnh vật bị tách thành hai ảnh, không thể chập làm một.
- Lệch trục nhẹ : hình không tách làm hai nhưng quan sát cảm thấy nhức đầu choáng váng do não cố gắng nhập hai hình bị lệch nhẹ này để tạo ảnh.

ống nhòm lệch trục


Nguyên nhân : Ống nhòm hai mắt được tạo thành bởi hệ hai ống kính độc lập đặt song song. Chuẩn trực (collimation) là bước quan trọng trong quá trình sản xuất ống nhòm nhằm tinh chỉnh sao quang trục chính của cả hai ống kính ống nhòm song song gần như tuyệt đối. Hình ảnh đồng trục từ hai ống kính được não người quan sát dễ dàng tổng hợp lại thành ảnh 3D tương tự như hình ảnh từ hai mắt của chúng ta.

Lỗi lệch trục xuất hiện khi hai quang trục chính của hai ống kính không còn song song với nhau nữa. Có nhiều nguyên nhân gây lệch trục như lệch trục do quá trình sản xuất không chuẩn, lệch trục do va chạm, dằn sóc khi sử dụng dẫn đến hai trục bị lệch nhau thực sự, hoặc lệch các lăng kính bên trong gây thay đổi hướng đi của ánh sáng.

Cách Kiểm tra : Lỗi lệch trục được phát hiện dễ dàng nhất khi nhìn vật thể là một điểm ở xa vô cực như một ngọn đèn rất xa, hoặc quan sát một ngôi sao (star test). Hình ảnh điểm sáng này sẽ bị tách làm hai lập tức nếu ống nhòm bị lệch trục.

lệch trục


Khắc phục : Hệ ống nhòm porro có thiết kế các vít tinh chỉnh lăng kính bên trong để bù trừ độ lệch khi cần chuẩn trực lại. Tuy nhiên, chắc chắn chiếc ống nhòm của bạn sẽ không còn thẩm mĩ và tuyệt đối như lúc đầu sau khi sửa lệch trục.



Lưu ý 
- Ống nhòm càng lớn (nhất là vật kính trên 50mm) khả năng lệch trục trong quá trình sử dụng càng cao, nhất là những ống nhòm có tầm giá thấp, thiết kế trục và ngàm giữ lăng kính yếu. Chỉ cần một động tác cầm nắm sai, một va chạm nhỏ cũng đủ làm cho ống nhòm to lớn lệch trục ngay lập tức.  

- Ống nhòm porro dễ lệch trục hơn ống nhòm roof. Nguyên nhân do đặc điểm sản xuất của ống nhòm porro thực hiện thao tác chuẩn trực sau khi ống nhòm đã lắp lăng kính bằng các vít chỉnh được thiết kế sẵn, trong khi ống nhòm roof với công nghệ chính xác đã cố định lăng kính chuẩn xác ngay từ đầu mà không cần các vít này. Những vít chỉnh lăng kính của ống nhòm porro chính là điểm yếu khiến nó dễ bị lệch đi, hoặc bung keo trong quá trình sử dụng với tác động của nhiệt độ môi trường, ngoại lực. Bạn có thể tham khảo để hiểu rõ hơn về hai hệ lăng kính này tại bài viết : Lựa chọn ống nhòm : Porro hay roof tốt hơn ?

2. Tỉ lệ trường nhìn tốt (Sweet-spot)
Bất kì ống nhòm nào cũng cũng có chất lượng hình ảnh tốt nhất ở vùng tâm trường nhìn (field of view) và giảm dần đến thấp nhất ở vùng sát biên trường nhìn. Nguyên nhân là do càng ra gần biên, các lỗi quang học sẽ xuất hiện ngày càng nhiều. Chất lượng hình ảnh giảm là hệ quả tổng hợp của các lỗi quang học sẽ được đề cập trong bài viết này.

Trường nhìn tốt (sweet spot) là vùng trường nhìn ít thấy lỗi quang học nhất của một ống nhòm. Thường được tính bằng phần trăm bán kính của trường nhìn này so với bán kính tính từ tâm của toàn trường nhìn.

trường nhìn tốt nhất
Sweet spot trung bình khoảng 50-70%, tốt hơn đạt 70-80% tùy chất lượng ống nhòm. Những ống nhòm cao cấp của các hãng như Nikon, Zeiss, Swarovski, Vanguard có thể đạt đến con số khó tin gần tuyệt đối 98 - 99%

Ngược lại, nhiều ống nhòm giá rẻ chất lượng kém trên thị trường hiện nay có thể không tồn tại sweet spot, nghĩa là tỉ lệ bằng 0%, hình ảnh như vậy gần như không chấp nhận được khi ta đã có hiểu biết về ống nhòm.  




3. Độ dẫn truyền ánh sáng (Light transmission)
Do hiện tượng phản xạ ở bề mặt các thấu kính trong cấu tạo ống nhòm, lượng ánh sáng đi vào ống nhòm chỉ đến được mắt người quan sát một phần nhất định, gọi là lượng sáng hiệu dụng. Lượng sáng hiệu dụng này cao hay thấp phụ thuộc vào các lớp tráng phủ (coating) và vật liệu, chất lượng lăng kính. Để hiểu rõ hơn bạn có thể tìm hiểu thêm tại bài viết : Các thông số cơ bản của ống nhòm.

Tỷ lệ phần trăm của lượng sáng hiệu dụng so với tổng lượng sáng vào ống nhòm gọi là độ dẫn truyền ánh sáng (transmission). Độ dẫn truyền với các bước sóng (màu sắc) ánh sáng khác nhau cũng khác nhau. Độ dẫn truyền càng cao hình ảnh càng sáng, giúp nâng cao khả năng quan sát trong điều kiện thiếu sáng, ngắm thiên văn của ống nhòm.
Có nhiều cách để đo độ dẫn truyền, trong đó chuẩn xác nhất hiện nay là dùng máy đo hấp thu quang phổ để vẽ biểu đồ độ thấu quang cho từng bước sóng (cách của nhóm allbinos.com). Bạn có thể tham khảo chi tiết qua bài viết : Allbinos : Chúng tôi đánh giá một ống nhòm như thế nào  
  


4. Cầu sai (Spherical aberration)
Biểu hiện : Hiện tượng này làm độ nét của ống nhòm kém đi trên toàn trường nhìn, cho dù bạn cố gắng lấy nét vào một điểm, vị trí nét nhất của nó vẫn không thực sự căng nét.


Nguyên nhân : Một chùm tia ánh sáng xuất từ một điểm trên trục quang học bị hội tụ lại ở một điểm khác so với điểm hội tụ lý thuyết và phụ thuộc vào khoảng cách đến trục quang học của nguồn sáng. Độ lệch này do sự thay đổi góc chiếu của từng tia sáng tới, và được gọi là hiện tượng cầu sai.

hiện tượng cầu sai ống nhòm
Giả sử một màn hứng được đặt tại P’ trong hình minh họa trên, ảnh của P sẽ không tạo thành điểm hội tụ, mà thành một vòng tròn nhòe. Những thấu kính có đường kính nhỏ sẽ làm giảm hiện tượng cầu sai.

Hệ quả : Ống nhòm có vật kính càng lớn càng khó làm chuẩn xác và dễ gặp lỗi này. Do đó, cần cẩn thận với những ống nhòm lớn giá rẻ.

5. Sắc sai (Chromatic aberration)
Biểu hiện : Khi nhìn qua một ống nhòm có hiện tượng sắc sai, bạn sẽ thấy những viền màu quanh vật thể, nhất là những vị trí có độ tương phản cao ví dụ như chiếc lá trên nền trời, chú chim trên trắng trên nền lá tối màu v.v… Lâu nay hiện tượng viền màu vẫn bị gọi là “quang sai”, thuật ngữ “sắc sai” sẽ đúng hơn cho trường hợp này. Từ “quang sai” dùng chỉ chung cho các lỗi quang học.

quang sai, sắc sai ống nhòm


Nguyên nhân : Ánh sáng là tổng hợp nhiều bước sóng khác nhau (nhiều màu sắc), điểm hội tụ và độ phóng đại của một thấu kính đối với từng bước sóng này cũng khác nhau (bị tán sắc) gây ra hiện tượng sắc sai.

quang sai, sắc sai


Hệ quả : Hình ảnh càng sáng (vật kính càng lớn) hiện tượng này càng biểu hiện rõ hơn.

Khắc phục : Vì một thấu kính đơn lẻ không thể hiệu chỉnh hiện tượng sắc sai, người ta khắc phục bằng cách ghép hệ hai (hệ douplet) hoặc ba thấu kính (hệ apo) tiêu sắc để giảm thiểu hiện tượng này. Ngoài ra, ngày nay vật liệu đặc biệt là thủy tinh ED đắt tiền được sử dụng giúp loại bỏ hiện tượng này rất tốt.  

Thủy tinh ED (Extra-low Dispersion)
Thủy tinh ED còn gọi là “Thủy tinh có độ tán sắc cực thấp”. Nhờ đặc tính độc đáo này nên khi kết hợp với loại thủy tinh khác sẽ có tác dụng giảm sắc sai mạnh mẽ. So với kính tiêu sắc làm bằng thủy tinh thường, thấu kính ED giảm quang sai vượt trội hơn rất nhiều.

ống nhòm thủy tinh ED

Thủy tinh ED được hãng Nikon đưa vào sử dụng đầu tiên năm 1975, sử dụng vật liệu Calcium Fluorite (CaF2), thường được gọi là thuỷ tinh tiêu tán sắc Fluorite. Ngày nay, các hãng sản xuất ống nhòm không chỉ sử dụng thuỷ tinh Fluorite mà còn sử dụng các loại thuỷ tinh “đặc biệt” khác nhẹ hơn, dẻo dai khó vỡ hơn và có mức chiết quang siêu thấp. Nikon gọi là Super ED dùng cho các ống kính viền vàng, các dòng ống nhòm siêu phẩm như HG, EDG, hãng Canon gọi là High UD dùng cho các lens L viền đỏ.

Vì hiện nay có nhiều vật liệu, công nghệ gia công thủy tinh ED khác nhau, chất lượng của chúng cũng khác nhau. Do đó, những ống nhòm trên thị trường được quảng cao dùng thủy tinh ED bán giá đắt hơn chưa chắc đã thực sự tốt, điều này còn tùy thuộc vào uy tín thương hiệu và kiểm soát chất lượng vì hầu như không có cách để khẳng định thủy tinh ED thật giả. Bạn có thể tham khảo bài viết này để hiểu rõ hơn : Lựa chọn ống nhòm – Thủy tinh ED thật giả khó lường

6. Loạn thị (Astigmatism)
Biểu hiện : Có hai loại loạn thị chính là loạn thị ngang và loạn thị dọc. Loạn thị ngang làm cho hình ảnh bị mất nét theo chiều ngang và ngược lại. Thông thường loạn thị biểu hiện cả hai chiều, vì vậy, nhìn chung khá giống với hiện tượng out nét do cầu sai (spherical aberration)

loạn thị ống nhòm


Nguyên nhân : Một hệ quang học loạn thị cho ảnh của một điểm không phải là một điểm, mà là hai đường thẳng gọi là tiêu tuyến. Khoảng cách của hai tiêu tuyến xác định độ loạn thị. Tiêu tuyến trước tạo bởi kinh tuyến có chiết quang cao nhất và tiêu tuyến sau bởi kinh tuyến có chiết quang thấp nhất.

loạn thị ống nhòm

Khắc phục : Ống nhòm cao cấp có thấu kính được sản xuất với độ chuẩn xác cao, hoặc một số thành phần bổ sung có tác dụng sửa lỗi loạn thị (tương tự nguyên lý kính đeo mắt) được thêm vào ống nhòm để tối thiểu hiện tượng này.

7. Biến dạng ảnh (Distortion)
Biểu hiện : Dễ nhận ra nhất khi bạn dùng ống nhòm nhìn vào một tòa cao ốc, có vẻ như các đường thẳng ngang dọc bị cong lồi lên (dạng mắt cá) hoặc cong hõm vào. Hiện tượng này không ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh, nhưng gây khó chịu lia ống nhòm chuyển cảnh.  


Nguyên nhân : Biến dạng ảnh là do sự sai khác độ phóng đại giữa tâm trường nhìn và vùng biên. Ở giữa phóng đại cao hơn biên một ít hoặc ngược lại. Do đó, có hai loại biến dạng : biến dạng dương (cong ra ngoài) và biến dạng âm (hõm vào trong).

biến dạng distortion

Hệ quả : Ống nhòm trường càng rộng, hiện tượng này càng tăng. Hiện nay những thiết kế thị kính đặc biệt có thể giúp hạn chế hiện tượng méo ảnh này.

8. Hiện tượng kéo vệt (Coma)
Biểu hiện : hiện tượng coma thể hiện rõ nhất khi bạn quan sát thiên văn, những ngôi sao càng ở gần biên trường nhìn có vẻ như bị kéo thành một “cái đuôi” phía sau hướng ra biên trong như sao chổi (coma có nghĩa là sao chổi).

hiện tượng coma ống nhòm

Nguyên nhân : coma do sự khác biệt về khoảng cách của các tia sáng tới từ trục chính. Trong khi hiện tượng cầu sai gây ra bởi sự khác biệt về các điểm hội tụ, coma lại do sự khác biệt về độ phóng đại giữa tâm và biên. Thể hiện mạnh khi hình ảnh quan sát là một điểm sáng như các ngôi sao.

hiện tượng coma

Hệ quả : Nếu bạn chuyên dùng ống nhòm để ngắm sao thì cần chú ý nhiều đến hiện tượng này.

9. Cong trường nhìn (Curvature of field)
Biểu hiện : Khi bạn nhìn vào một mặt phẳng như một tòa nhà, tập trung lấy nét vào tâm trường nhìn thì những điểm gần biên lại bị out nét. Khi bạn lấy nét lại cho những điểm ở biên thì tâm trường nhìn lại out nét. Đó là do tập hợp các điểm nét không nằm trên một mặt phẳng.

cong trường nhìn

Nguyên nhân : Hiện tượng này xảy ra khi các tia sáng chiếu đến xuất phát từ các điểm nằm ngoài trục quang học (trục dọc chạy qua tâm ống kính) và hội tụ tại các điểm hội tụ, thế nhưng tập hợp những điểm này không tạo thành một mặt phẳng vuông góc với trục quang học như ta mong muốn mà lại tạo thành một mặt cong.


Hệ quả : Ống nhòm trường càng rộng, hiện tượng này càng tăng. Do đó, ống nhòm trường quá rộng chưa hẳn đã tốt mà phải đi kèm với thiết kế thị kính hạn chế hiện tượng này. Ngày nay những ống nhòm hàng đầu của các hãng như Vanguard, Nikon, Swarovski, Zeiss … có thiết kế field-flattener tại thị kính có khả năng hiệu chỉnh độ nét toàn diện, tái tạo hình ảnh căng nét trên toàn trường nhìn.

10. Tối ở biên trường nhìn (Darkening at the edge of FOV)
Biểu hiện : Độ sáng ở vùng sát biên trường nhìn kém hơn so với ở tâm.


Nguyên nhân : Do chất lượng và độ phản xạ của lăng kính, biểu hiện nhiều hơn khi ống nhòm dùng các chất liệu lăng kính không tốt, có độ phản xạ thấp.

11. Khả năng tái tạo màu (Colour rendering)
Biểu hiện : Khả năng tái tạo màu giúp ống nhòm tạo hình ảnh với màu sắc trung thực. Có những ống nhòm cao cấp, màu sắc qua ống nhòm thậm chí còn rực rỡ và sống đọng hơn so với mắt thường. Ngược lại những ống nhòm giá rẻ, chất lượng kém cho ra hình ảnh nhạt nhòa, màu thiếu trung thực.


Nguyên nhân : Điều này có liên quan đến độ truyền ánh sáng (transmission) cho từng bước sóng ánh sáng. Ống nhòm có độ truyền ánh sáng tốt không chỉ cao mà còn phải đồng đều cho tất cả các bước sóng (màu sắc) ánh sáng. Bạn có thể tham khảo bài viết này của nhóm allbinos.com để hiểu rõ hơn : Colour rendering of binoculars

Dãy quang phổ mắt thường nhìn thấy cần tái tạo


12. Phản xạ trong (Internal refledtions)
Biểu hiện : Hình ảnh bị lóa sáng, bóng mờ (bóng ma), độ tương phản kém. Vùng xung quanh của vòng tròn thị kính (exit pupil) không đen hoàn hảo.



Nguyên nhân : Do thành trong của ống kính không tối hoàn hảo gây ra sự phản xạ lên thành này tạo ra một số tia phản xạ vô ích đến mắt.

phản xạ trong ống nhòm


KẾT LUẬN
Bạn thấy đấy, giá trị thực sự của một chiếc ống nhòm không nằm ở kích thước hay độ phóng đại mà gần như toàn bộ giá trị này thuộc về chất lượng hình ảnh, chất lượng thiết kế cơ khí của nó (Tham khảo thêm : Lựa chọn ống nhòm : hệ thống cơ khí ống nhòm). Một chiếc ống nhòm có độ phóng đại vừa phải, nhẹ nhàng tiện dụng nhưng có chất lượng hình ảnh cao giúp bạn thấy được nhiều điều thú vị, nhiều chi tiết vô hình với mắt thường, nhiều cảm nghiệm hình ảnh tuyệt vời hơn nhiều so với một chiếc ống nhòm to nặng, độ phóng đại rất cao nhưng hình ảnh lại rất tệ.

Cũng giống như giá trị của ống kính máy ảnh DSLR, ống nhòm chính là ống kính cho đôi mắt bạn. Giá trị cao tương xứng với chất lượng đỉnh cao, và chắc chắn trãi nghiệm hình ảnh nó mang lại cho bạn cũng đáng giá như vậy. Hãy nhớ rằng trãi nghiệm hình ảnh trực tiếp qua đôi mắt là tuyệt vời hơn cả và không có một thiết bị nào có thể thay thế được ống nhòm.

Đôn Nguyễn - Vietprotrek team
(Lưu ý ghi rõ nguồn vietprotrek.vn khi sử dụng tài liệu)
Chia sẻ:

Bài viêt cùng danh mục:

Viết Bình luận