Fernglas Querschnitt: Aufbau, Strahlengang, Austrittspupille

Der Weg des Lichts durch das Rohr

Das Objektiv sammelt Licht und erzeugt ein Bild, das zunächst auf dem Kopf steht und seitenverkehrt ist. Das Prismensystem dreht es wieder um, sodass ein aufrechtes, seitenrichtiges Bild entsteht. Das Okular wirkt wie eine Lupe: Es vergrößert das Zwischenbild, das das Objektiv erzeugt hat, und bringt es ins Auge.

Prismen haben außerdem einen praktischen Nutzen. Sie falten den Strahlengang, und das Glas wird dadurch deutlich kürzer, als es ohne Prismen sein müsste. Die Güte der Glasarten und Vergütungen auf den Flächen entscheidet mit darüber, wie hell und kontrastreich das Bild ankommt.

Die beiden Bauformen im Schnitt: Porro und Dachkant

Beim Porro-Prisma liegen Objektiv und Okular nicht auf einer Achse. Die Rohre sind versetzt, das Licht läuft in einer Art Z-Form durch zwei Prismen. Daraus ergibt sich die typische, breite Silhouette.

Beim Dachkant-Prisma liegen Objektiv und Okular auf einer Linie. Die Rohre bleiben gerade, das Glas wirkt schlank. Dafür ist das Prisma aufwändiger gebaut, und bei guten Geräten wird das Bild zusätzlich phasenkorrigiert, damit der Kontrast nicht leidet.

Welche Bauform besser ist, lässt sich nicht pauschal sagen. Es hängt davon ab, ob Ihnen Kompaktheit oder Preis-Leistung wichtiger ist und welche Qualitätsklasse Sie vergleichen.

Objektiv und Gehäuse

Der Objektivdurchmesser steht als zweite Zahl in der Typbezeichnung, etwa 42 bei einem 8x42. Je größer das Objektiv, desto mehr Licht gelangt ins Glas. Das Bild bleibt in der Dämmerung länger hell, dafür werden Rohr, Gewicht und Preisklasse größer.

Das Gehäuse trägt Prismen und Linsen und hält sie zueinander justiert. Bei abgedichteten Gläsern ist es mit Stickstoff oder Argon gefüllt, damit die Linsen von innen nicht beschlagen. Die Schutzart nach IEC 60529 gibt an, wie gut Wasser und Staub draußen bleiben. IPX7 steht beispielsweise für zeitweiliges Untertauchen.

Die Austrittspupille: der helle Kreis im Okular

Die Austrittspupille ist der kleine helle Kreis, den Sie sehen, wenn Sie das Fernglas einige Zentimeter vom Auge entfernt gegen den Himmel halten. Sie ergibt sich aus Objektivdurchmesser geteilt durch Vergrößerung. Ein 8x42 hat 42 : 8 = 5,25 mm, ein 10x42 hat 4,2 mm, ein 7x50 etwa 7,1 mm.

Zum Vergleich: Die Pupille des Auges misst bei Tageslicht etwa 2 bis 3 mm und kann sich im Dunkeln auf bis zu 7 mm weiten. Bei Älteren öffnet sie sich oft weniger weit. Ist die Austrittspupille des Fernglases größer als die Augenpupille, nutzt das Auge das Licht voll aus, und das Bild bleibt auch dann sichtbar, wenn das Auge nicht perfekt mittig steht. Ist sie kleiner, verliert das Bild an Helligkeit, vor allem in der Dämmerung.

• Bis etwa 3 mm: gut bei Tageslicht, gängig bei stark vergrößernden oder kompakten Gläsern.
• Etwa 4 bis 5 mm: Universallösung für Wandern, Reise und Vogelbeobachtung auch in der Dämmerung.
• Ab etwa 6 mm: Vorteil bei wenig Licht, etwa in der Nacht oder bei der Himmelsbeobachtung.

Eine größere Austrittspupille macht das Bild nicht automatisch heller. Sie sagt aus, wie viel Licht ankommen kann, wenn die Augenpupille mitspielt. Die Dämmerungszahl, die Wurzel aus Vergrößerung mal Objektivdurchmesser, ergänzt die Aussage: Beim 8x42 ergibt sich etwa 18,3.

Der Abstand zwischen Auge und Okular

Die Austrittspupille liegt in einigem Abstand hinter der letzten Okularlinse. Dieser Abstand heißt Augenpunktabstand zum Okular, im Fachjargon auch Eye Relief. Bei vielen Ferngläsern liegt er zwischen etwa 10 und 20 mm. Nur wenn das Auge dort sitzt, sieht es das ganze Bild.

Ist das Auge zu nah oder zu weit entfernt, wandert die Austrittspupille aus dem Auge heraus: Das Sehfeld wirkt eingeengt, man spricht vom Tunnelblick. Ein dunkler Rand oder ein schwarzer Halbmond im Bild zeigt, dass das Auge nicht mittig sitzt. Das lässt sich meist durch einen leichten Positionswechsel beheben.

Brillenträger brauchen einen längeren Abstand, weil die Brille Auge und Okular auseinanderhält. Gläser für Brillenträger tragen daher oft einen Eye Relief von mindestens 15 mm. Drehbare oder umklappbare Augenmuscheln stellen den Abstand ein: Ohne Brille ganz herausgedreht, mit Brille eingedreht.

Nicht zu verwechseln ist das mit dem Pupillenabstand, also dem Abstand beider Augen zueinander. Ihn stellen Sie an der Knickbrücke ein, bis sich beide Bildkreise zu einem verbinden.

Fokussierung und Dioptrienausgleich

Die meisten Ferngläser werden über ein Mitteltriebrad scharf gestellt, das beide Rohre zugleich bewegt. Bei manchen Bauarten lässt sich jedes Okular einzeln fokussieren, was bei Gläsern für Wasser und Staub robuster ist, aber langsamer. Damit beide Augen gleich scharf sehen, gibt es zusätzlich einen Dioptrienausgleich, meist am rechten Okular. Man stellt zuerst mit dem linken Auge scharf und gleicht danach mit dem Ausgleich das rechte Auge an.

Praktisches für den Alltag

• Ruhig halten: Mit beiden Händen fassen, Ellenbogen anlegen. Bis etwa 10-fach klappt das freihändig, darüber hilft ein Stativ.
• Auge positionieren: Okular sanft ans Auge führen, bis das Bild rund und hell ist. Rand und Kreise im Bild sagen, ob Sie nachjustieren müssen.
• Licht beachten: Fremdlicht seitlich vom Okular kann Reflexe erzeugen. Eine Augenmuschel schirmt es ab.
• Reinigen: Staub abpusten, mit weichem Pinsel entfernen und erst dann mit einem Mikrofasertuch wischen.
• Sonne: Niemals mit dem Fernglas in die Sonne sehen, es drohen dauerhafte Augenschäden.

Kurz gesagt

• Im Querschnitt folgen Objektiv, Prismen und Okular aufeinander. Porro hat versetzte Rohre, Dachkant gerade.
• Austrittspupille = Objektivdurchmesser : Vergrößerung. Beim 8x42 sind es 5,25 mm.
• Der Abstand zwischen Auge und Okular (Eye Relief) entscheidet über Tunnelblick und Randabschattung, besonders bei Brille.
• Pupillenabstand und Abstand zum Okular sind zwei verschiedene Einstellungen.