При нормальном увеличении, когда D2= D0, отношение видимых яркостей равно q, т. е. коэффициенту пропускания прибора. При увеличениях, меньших нормального, это соотношение не изменяется: фактически выходным зрачком является зрачок глаза, а входным — его изображение в плоскости объектива. Отношение видимых яркостей в обоих случаях определяется лишь коэффициентом пропускания прибора, который меньше единицы. Если же выходной зрачок прибора меньше, чем зрачок глаза (D2 < Ц), то видимая яркость пропорциональна квадрату диаметра выходного зрачка.
В случае трубы Галилея или других систем, у которых края поля зрения затеняются какими-либо диафрагмами, все указанное здесь остается верным лишь для центральной части поля зрения. По мере приближения к краям поля видимая яркость убывает вследствие затенения (виньетирования).
В то время как точечные объекты при наблюдении в прибор кажутся ярче, общий фон поля зрения кажется темнее, чем при наблюдении невооруженным глазом. Для наблюдения звездного неба выгодно пользоваться зрительными трубами с увеличением, которое значительно больше нормального.
Звезды при этом видны в виде ярких точек на весьма темном фоне. (В большие телескопы звезды видны даже при дневном солнечном свете.)
Через приборы военного назначения всегда приходится наблюдать изображения широких, неточечных объектов; увеличение больше нормального здесь невыгодно, так как уменьшает видимую яркость предметов, находящихся в поле зрения.
Отношение q • называется светосилой телескопической системы.
Условно светосила обозначается числом, равным квадрату диаметра выходного зрачка D22. Если говорят, что светосила данного прибора равна 25, то это значит, что диаметр выходного зрачка равен 5 мм.
Как известно, диаметр зрачка глаза не есть величина постоянная при всех условиях наблюдения. При сильном свете зрачок глаза уменьшается, а ночью и в сумерки, наоборот, расширяется. У светосильных телескопических систем, предназначенных для ночных наблюдений, выходной зрачок прибора делают больше, чем нормальные размеры зрачка глаза. Кроме того, большой выходной зрачок выгоден, когда прибор во время наблюдений подвергается тряске или толчкам; поле зрения остается освещенным не только при совмещении глаза с центром выходного зрачка, но при некотором отклонении последнего.
Видимая яркость предметов, наблюдаемых через зрительную трубу, зависит от коэффициента пропускания прибора q. Для приборов со сложной оптической системой, состоящей из большого количества деталей, q значительно меньше 1 и иногда принимает значения 0,12—0,2. Основные причины потерь света в оптическом приборе: отражение от поверхностей стекла и поглощение в стекле. Все это относится к осевым пучкам, в наклонных присоединяется еще затенение, или виньетирование.
От каждой поверхности стекла, граничащей с воздухом, отражается не меньше 4% падающего на эту поверхность света (формула для точного расчета коэффициента отражения приведена в т. I, гл. 1, § 6).
При значительном числе поверхностей потери на отражение составляют главную долю всех потерь света в приборе. Так, например, в трубке призменного бинокля, где имеется 12 отражающих поверхностей, теряется на отражение около 45% света. Если учесть также потери от поглощения света в стекле, то получим для бинокля q — 0,45, т. е. пропускание меньше половины.
В панорамной прицельной трубе число отражающих поверхностей 16, ход луча в стекле 13 см. Если принять коэффициент поглощения стекла равным 0,01 на 1 см толщины, а коэффициент отражения г=0,05 для каждой поверхности, то получим следующее приближенное значение для коэффициента прозрачности: q = 0,9516 • 0,9913 = 0,4 или около 40%. В некоторых приборах (морские