Binokulare Galileiferngläser
Vor Einführung der Prismengläser waren im 19.Jh. binokulare Gläser überwiegend Galileigläser. Nach [1] wurden die ersten binokularen Gläser in den 20-ziger Jahren des 19.Jh. von Voigtländer hergestellt. Galileigläser haben einen recht einfachen Aufbau. Sie bestehen aus einem Objektiv mit positiver Brennweite und einem Okular mit negativer Brennweite. Die Baulänge ist ungefähr gleich der Differenz zwischen der Objektivbrennweite und (dem Betrag) der Okularbrennweite.
Ein wesentlicher Nachteil der Galileigläser ist, dass kein reales Zwischenbild entsteht.
Skizze 1: Galileifernrohr, Abbildung des Objektives durch das Okular; Winkel, unter dem das Objektivbild gesehen wird (Prinzipskizze für dünne Linsen)
Ob : Objektiv
Ob’ : Bild des Objektivs
F’ : Bildseitiger Brennpunkt der negativen Okularlinse
w’ : Bildfeldwinkel
a : Abstand Objektiv-Okular
b : Abstand Objektivbild vom Okular
p : Abstand Auge vom Okular
Wie in Skizze 1 dargestellt, wird das Objektiv Ob durch das Okular abgebildet. Der Rand des Objektivbildes Ob’ wird vom Auge unter dem Winkel w’ gesehen. Das Objektiv wirkt damit feldbegrenzend, wodurch die Situation einer „Schlüssellochbeobachtung“ entsteht, das sichtbare Feld ist relativ klein. Da das Objektiv nicht in die Schärfeebene des Auges abgebildet wird, ist die Feldbegrenzung unscharf.
Wenn man den Bildfeldwinkel w’ durch die Vergrößerung teilt, erhält man den dingseitigen Gesichtsfeldwinkel.
Wie leicht zu erkennen ist, hängt der Gesichtsfeldwinkel damit von folgenden Größen ab:
- Vom Objektivdurchmesser (je größer der Objektivdurchmesser, umso größer der Gesichtsfeldwinkel)
- Vom Abstand des Objektivbildes von der Okularlinse und damit von der Okularbrennweite (je kleiner die Okularbrennweite, desto geringer der Abstand und umso größer ist der Gesichtsfeldwinkel)
- Vom Abstand des Auges von der Okularlinse (je kleiner der Augenabstand, umso größer ist der Gesichtsfeldwinkel)
Diese Abhängigkeiten seien an folgenden praktischen Beispielen erläutert:
- Beispiel:
Ein Glas mit 3.5-facher Vergrößerung, einem Objektivdurchmesser von 43mm und einer Okularbrennweite von -37mm hat bei einem Augenabstand von 5mm einen Gesichtsfeldwinkel von 6.3°. Wenn das Glas einen Objektivdurchmesser von 52mm hat, dann ist der Gesichtsfeldwinkel (bei sonst gleichen Werten) 7.6°.
- Beispiel:
Wenn das Glas mit 43mm Objektivdurchmesser aus Beispiel 1 mit einem Augenabstand von 10mm benutzt wird, beträgt der Gesichtsfeldwinkel 5.4°
- Beispiel:
Ein Glas mit 3-facher Vergrößerung, einem Objektivdurchmesser von 40mm und einer Okularbrennweite von -40mm hat bei einem Augenabstand von 10mm einen Gesichtsfeldwinkel von 6.9°. Ein Glas mit ebenfalls 3-facher Vergrößerung, einem Objektivdurchmesser von 40mm und einer Okularbrennweite von -60mm hat bei einem Augenabstand von 10mm einen Gesichtsfeldwinkel von 5.1°.
Mit Prismengläsern lassen sich wesentlich größere Gesichtsfeldwinkel erreichen. Deshalb waren die Galileigläser mit Einführung von Prismengläsern technisch überholt. Trotzdem wurden binokulare Galileiferngläser noch angeboten. Heute sind binokulare Galileigläser noch häufig als Theatergläser (die im vorliegenden Artikel nicht behandelt werden) zu finden. Der Hauptgrund dafür, dass die Gläser noch so lange angeboten wurden, dürfte sein, dass diese Gläser aufgrund ihres einfachen Aufbaus meist kostengünstig waren.
Bild 1 zeigt ein Typisches Glas aus der zweiten Hälfte des 19.Jh.
Bild 1: Galileiglas 6x52 von Secretan
Das Glas hat eine 6-fache Vergrößerung und einen Objektivdurchmesser von 52mm. Das Gesichtsfeld ist bei diesem Glas unangenehm klein, es entsteht ein starkes „Tunnelblickgefühl“. Die Verfolgung schnell bewegter Objekte ist sehr schwierig. Die hohe Lichtstärke des Glases (wie bei vielen Galileigläsern wird die wirksame Öffnung durch die Augenpupille begrenzt) kann praktisch bei Dunkelheit nicht ausgenutzt werden, da es aufgrund des kleinen Gesichtsfeldes kaum möglich ist, sich zu orientieren.
Ein militärisch genutztes Galileiglas zeigt Bild 2.
Bild 2: Militärische Doppelfernrohre 5x32
Nach [2] handelt es sich bei diesen Ferngläsern wahrscheinlich um das früheste offizielle deutsche Militärglas, welches etwa von 1874 bis 1903 beschafft wurde. Der obere Tel der Augenmuscheln fehlt bei diesen Gläsern. Dadurch kann die Okularlinse näher an das Auge herangeführt werden, wodurch das Gesichtsfeld größer wird. Trotz dieser sinnvollen Einrichtung ist das Gesichtsfeld sehr klein.
Zum besseren Transport können die Okulare in das Fernglas geschoben werden. Das im Bild hintere Fernglas ist zusammen geschoben, während das vordere Glas auseinander gezogen ist. Diese Vorrichtung wurde bei älteren Galileigläsern häufig verwendet.
Zwei späte (Anfang des 20.Jh.) militärische Gläser der Emil Busch A.G. zeigt Bild 3.
Bild 3: Fernglas 08, für Gruppenführer der Infanterie, 6x39 (links) und Modell 09, Marineglas, 3.5x52
Das Modell 08 wurde während des ersten Weltkrieges in großen Stückzahlen von verschiedenen Firmen produziert. Dieses Glas ist das letzte militärisch genutzte Galileifernglas, das in größeren Stückzahlen hergestellt wurde. In werden zwar [2] noch spätere militärische Galileigläser erwähnt, diese wurden aber offenbar nur in kleiner Stückzahl für spezielle Anwendungen hergestellt.
Für den zivilen Fernglasmarkt wurden binokulare Galileiferngläser in der ersten Hälfte des 20.Jh. noch sehr zahlreich hergestellt.
Bild 4 zeigt das „Preis“ Glas von Busch.
Bild 4: „Preis“ Glas Mod.VII, 3.5x43
Dieses wurde als preiswertes Pirsch und Touristenglas angepriesen [F5] und kostete Anfang des 20.Jh. 30 Mark (zum Vergleich: ein günstiges Prismenglas 6x24 kostete damals etwa 80 Mark).
Von Busch Rathenow wurden Anfang des 20.Jh. Galileische Jagdgläser auch mit höherer Vergrößerung gebaut. In [F5] wird z.B. ein Galileisches Jagdglas 8x50 zum Preis von 80 Mark angeboten. Dieses Glas hat allerdings mit 2.9° ein sehr kleinen Gesichtsfeldwinkel (zum Vergleich: das 8x30 Prismenglas Deltrintem von Zeiss-Jena hat einen Gesichtsfeldwinkel von 8.5°). Als Nachfolgemodell wurde das Modell Weidrecht 8x56 angeboten. Diese Modelle scheinen allerdings nicht in größeren Stückzahlen produziert worden zu sein. Aufgrund des kleinen Gesichtsfeldes dürften die Benutzung dieser Ferngläser, besonders unter schwierigen Lichtverhältnissen, nicht sehr komfortabel gewesen sein.
Bild 5 zeigt die Objektivansicht von zwei Gläsern mit 3.5-facher Vergrößerung.
Bild 5: Galileiglas 3.5x52 (rechts), „Preis“ Glas 3.5x43 (links)
Bei dem linken Glas hat man einen großen Objektivdurchmesser gewählt um ein möglichst großes Gesichtsfeld zu erreichen. Dieses Glas hat einen Gesichtsfeldwinkel von 7.6°, während das rechte Glas, das bereits in Bild 4 gezeigte „Preis“ Glas von Busch, einen Gesichtsfeldwinkel von lediglich 6.3° hat (siehe oben, 1. Beispiel). Nach Prospektangabe müsste das „Preis“ Glas einen Gesichtsfeldwinkel von 6.9° haben. Bei Prospektangaben ist allerdings immer etwas Vorsicht geboten, diese sind zwar meist nicht grob falsch, aber oft ein wenig zu optimistisch (zumal bei Galileigläsern die Angabe des Gesichtsfeldwinkels ohnehin problematisch ist, da dieser vom Augenabstand abhängt). Bei beiden Gläsern hat der relativ große Objektivdurchmesser nur die Aufgabe ein möglichst großes Gesichtsfeld zu überblicken, auf die Lichtstärke haben die Objektivdurchmesser keinen Einfluss, da die wirksame Öffnung bei beiden Gläsern durch die Augenpupille begrenzt wird.
Bild 6 zeigt zwei Galileigläser aus den dreißiger Jahren.
Bild 6: Camponett 4x40 (vorderes Glas) und „Galilei“ 4.5x50 (hinteres Glas) von Busch
Obwohl nach heutigen Maßstäben bei diesen Gläsern das Gesichtsfeld bei mäßiger Vergrößerung zu klein ist, und man ein „Tunnelblickgefühl“ beim Blick durch die Gläser hat, handelt es sich bei diesen beiden Gläsern trotzdem um recht brauchbare Exemplare. Der offensichtliche Erfolg dieser Gläser wird verständlich, wenn man sich die Preise für Galileigläser im Vergleich zu Prismengläsern betrachtet. Das Camponett 4x40 kostete in den dreißiger Jahren 39 RM. Ein Bislux 6x24 von Busch kostete schon 75 RM. [F6].
Ein einfaches und billiges Galileimodell von Busch war das Hedda 3x33 (Bild 7).
Bild 7: Hedda 3x30 von Busch
Der Fernglaskörper dieses Glases war aus Bakelit und es kostete 14 RM.
Von Hensoldt wurde das Modell Galyt 4x40 angeboten. Bild 8 zeigt ein Glas aus den dreißiger Jahren des 20. Jh.
Bild 8: Galyt 4x40 von Hensoldt
Nach [1] wurde das Galyt in einer moderneren Bauform bis etwa 1955 gebaut. Das Galyt verfügte über eine Knickbrücke. Die Knickbrücke findet man besonders bei neueren Galileigläsern, während diese bei älteren Gläsern eher selten ist. Teilweise wurden auch Gläser mit unterschiedlichen Augenabständen hergestellt (wie z.B. das D.F.91 von Voigtländer, siehe Artikel: „Handfernrohre Ende des 19., Anfang des 20.Jh.“). Oft wurde aber auf einen Ausgleich unterschiedlicher Augenabstände verzichtet. Dies ist bei Galileigläsern, bei denen der Bündeldurchmesser hinter dem Okular sehr groß ist, für Beobachter mit durchschnittlichen Augenabständen auch relativ unproblematisch.
Das Galyt kostete 1936 mit weichem Wildlederbeutel 41 RM. Im Vergleich dazu kostete das billigste Prismenglas von Hensoldt, das Geländesport bereits 84 RM.
Modernere Galileigläser zeigt Bild 9.
Bild 9: Sportgläser Mautner Sport 3.6x30, verschiedene Bauformen
In der im Bild rechts gezeigten Bauform (Mautner Sport II) wurde das Glas noch in den achtziger Jahren des 20.Jh. angeboten. Die Sportgläser waren sehr kompakt und waren besonders für Beobachtungen auf kleinere Entfernungen (z.B. bei Sportveranstaltungen) durchaus brauchbar. Das Gesichtsfeld dieser Gläser betrug (nach Prospektangaben) 145m auf 100m und entsprach damit etwa dem Gesichtsfeld eines 8x30 Prismenglases von Zeiss Jena (150m/1000m). Für diese Gläser sprach wieder der günstige Preis. Während ein Feldstecher Deltrintem 8x30 von Zeiss-Jena 234,60 Mark der DDR bzw. der preiswertere Prismenfeldstecher Noctovist 8x30 von Ruhnke 159,35 DDR-Mark kostete, kostete 1964 das im Bild links dargestellte Mautner-Glas 62,70 DDR-Mark.
Wenn man ältere Galileigläser mit Gläsern neueren Datums vergleicht, dann fällt auf, dass die älteren Gläser oftmals nicht Optimal konstruiert sind. Im Bild 10 ist z.B. das schon erwähnte Galileiglas 6x52 von Secretan im Vergleich zu einem 6x40 Fernglas aus den dreißiger Jahren des 20.Jh. dargestellt.
Bild 10: Vergleich 6x52 von Secretan (links) mit Rukanoct 6x40
Beide Gläser haben bei gleicher Vergrößerung ein etwa gleich großes Gesichtsfeld und damit die gleiche optische Leistung (wenn man von der höheren Lichtstärke des 6x52 absieht, wobei diese aufgrund der Öffnungsbegrenzung durch die Augenpupille nicht nutzbar ist, während der Bündeldurchmesser des Rukanoct mit 6.7mm ausreichend ist). Das Rucanoct ist abgesehen von der besseren Mechanik wesentlich kompakter als das Secretan.
Ebenfalls sehr deutlich fällt der Vergleich zwischen dem „Preis“ Glas von Busch und dem Mautner Sport II aus (Bild 11).
Bild 11: Vergleich „Preis“ Glas Mod.VII, 3.5x43 (links) und Mautner Sport II 3.6x30
Nach Prospektangaben hat das „Preis“ Glas ein Gesichtsfeld von 120m/1000m, während das Mautner Sport ein Gesichtsfeld von 145m/1000m hat. Im direkten Vergleich zeigt das Mautner Sport auch ein etwas größeres Gesichtsfeld als das „Preis“ Glas. Damit hat das wesentlich kleinere Mautner Sport sogar eine etwas höhere Leistung als das ältere „Preis“ Glas.