双眼鏡の手振れ防止
その1  NL PUREヘッドレストのようなモノ 

スワロフスキーオプティクスの NL PURE
は 日本での発売前からマニアを大いに騒がせている双眼鏡。 

その光学性能と持ちやすそうなフォルムは自分も気にはなっているところだ。

とりわけ好評価なのは  
専用のヘッドレスト(FORHEAD REST、額当て)だ。

スワロフスキーとしては 防振双眼鏡に匹敵する新機軸として、8倍、10倍だけでなく 12倍の高倍率機までラインアップしている。

どんな小物にも拘りをみせるスワロだけに 確かに格好良く、防振効果も期待できそうだ。



  



スワロのBTXという双眼装置付のスポッティングスコープには、いち早くヘッドレストが採用されている。



ただこれは正直、いただけない。  なぜなら

双眼鏡と違い高倍率で使われるスポッティングスコープの場合、本体に体の一部が触れるとたちまち像ブレにつながるからだ。

よほど剛性のある架台に載せれば別だが・・・

覗くときにはアイピースと眼窩を微妙な距離で離し、アイピースに触れないようにしなければならない。

これは望遠鏡を覗くときだって同じだ。

しかし手持ちの双眼鏡用なら ヘッドレストは使える。 今までなかったのが不思議。

ヘッドレストは無くても 大多数の人は 眼窩(またはメガネのレンズ)を アイピースの見口に押し当てて安定させて使っているのではないだろうか。

果たして ヘッドレストは 見口押し当て方式より 防振効果が高いのだろうか? 




♪♪ ヘッドレストを試してみたい。

おいそれと買えるものではない。

当初は NL PURE と同じ構造のヘッドレストを手持ちの双眼鏡用に製作することは非常に困難に思えた。 

いろいろ考えたが上手い方法が思いつかない。

「案ずるより産むが易し」 
双眼鏡の現物相手に 「いきなり自作」 してみたら、意外と使えそうなモノが出来た。

   
  

8X40双眼鏡(賞月観星PREASING GODDESS 8X42のマニアック改造品) に使えるようにまずは製作した。

三脚取付用のネジ穴を基部に、パイジョンを組みヘッドレスト板を接続した。

三脚取付面は光軸と基本的に垂直なはずだが、保証はない。

実際、8X42はネジ穴が傾いており1度ほど光軸に対し傾いて付いてしまう。 

そこで、パイジョンの球面関節を使って ロッドが光軸に平行に調整できるようにした。


  
 
ヘッドレストは 合板をロッドに対して 約20度傾斜させて額の角度に合わせた。

さらに額に当たる面は 木工パテを使い、自分の額で型どりして3次元曲面を形成し 表面にラバーを貼ってフィット感を出した。

ロッドは適当な長さで固定できる。  

ツノ見口が眼窩に当たる寸前のところでヘッドレストが先に当たるよう調整した。

パイジョンの助けもあり、製作時間はわずか1時間だった!  

構造が分かりやすいようにヘッドレストは画像ではあえて未塗装にしている。


  

製作した後で気が付いたが、
これは多くの双眼鏡で共用可能だ。 三脚ネジ穴さえあればOK。  ダハ、ポロを問わない。

上は賞月観星 PRINCE 6.5X32 にとりつけた画。


   

これは フジノンの 10X50に取り付けた画。


 





使った感じ。 

ロッドはフォーカシングの邪魔にはならない。 フォーカシングダイヤルの上空にあるため人差し指はロッドの下を余裕でくぐる。

ただ眼幅調整には連動しないので 都度調整が必要。  そのてん、NL PUREは眼幅に連動するので良くできている。

防振効果向上はあるような、無いような??    
うーーんやっぱり無いと思う。 

NL PUREは 12倍機まであるけど、8倍を12倍まで上げるほどの
アドバンテージは感じられない

拙い工作のせいかもしれないが、近いうち、ブレを先入観なしで 定量的に評価してみようと思っている。

アイピースには斜入射光カットのための遮光構造(ツノ型見口のようなもの) は やはりあったほうが良い。

防振効果が変わらないのなら 遮光見口だけあったほうがシンプルでいいかもしれない。


  

塗装後はこんな感じ

              (2020年10月31日)



ヘッドレストには 手振れ抑制効果があるのか? 検証編

従来のアイカップ?か それともスワロの新機軸「ヘッドレスト」か? 

公平さを欠かないよう、手振れ測定装置を使用した。

観察姿勢は @〜Cの4種類

  @起立姿勢

  A壁に背中をもたれた起立姿勢

  B椅子に着座し背もたれを使用した姿勢、

  C Bの状態で両ひじをひじ掛けに置いた姿勢


いずれも両手で双眼鏡を持ち、水平遠方の同じ目標を視野中心に保ち続けるようにした。


手振れ測定装置は以前に弊サイトで紹介 したものを使用、

3軸方向の角速度が測定できるが、単純化のため Yaw と Pitchの2方向での比較。

手振れへの影響の小さい Roll方向 は省略した。


双眼鏡を保持する方法も4種類。 

  A.双眼鏡を顔のどこにも触れないように保持 (
0点接触)  =初心者的な保持法

  B.ヘッドレストで額に当て付けるように保持
(1点接触)   =スワロに似せた方式

  C.アイカップ(接眼鏡のゴム見口)を両目にあてつけるように保持
(2点接触)  =従来方式

  D.ヘッドレストとアイカップ両方を当て付けるように保持
(3点接触)



  


■生データ はこんな感じ

疲れてくるので保持するのは60〜80秒間が限度、このような波形が取れる。





■比較検証

生の波形のままでは比較しにくい。

そこで
角速度の出現頻度のヒストグラムを作って比較とした。

グラフの曲線が左に寄って山が切り立っているほど ブレが少ない。

逆に 山の裾野が右に長く延びるほど ブレが大きい。
    と言える。


  



  



  



  


顔のどこにも双眼鏡を当て付けない保持の仕方(0点支持)は明らかにブレが大きいことが分かる

あとの3つの保持方法は大差はないが、不安定な姿勢ほど差が現れてくる。

2点支持と 3点支持との差はほとんどないが、 1点支持(ヘッドレスト)は それらに比べると僅かにブレが大きい。

■考察(2021年7月23日修正)

ヘッドレストは 眼窩に双眼鏡を当て付ける習慣のない初心者や アイカップを使用しにくい女性などに対しては効果があるだろうが、

アイカップに眼を当て付ける保持方法(従来から
の基本)より特別優れているとは言えない。 

ヘッドレストのでのブレが大きい理由としては アイカップと違い、双眼鏡の重心と 顔の接触点(額)とが一直線上に無くオフセットしているためと思う。 

2本脚で真っ直ぐ立たず、松葉杖をついているようなものだ。      

これに対してアイカップを眼にあてがう従来からのやり方ならばオフセットは生じない。

眼鏡だろうが裸眼だろうが押し当てることになんら相違はない。



■どんな観察姿勢が良いか?  

双眼鏡の持ち方は 従来のアイカップ使用(2点支持)で統一条件とし

4つの観察姿勢の比較をグラフにした

  

椅子に着座し、背もたれと ひじ欠けを使用する姿勢が最も良い。 

ふつうのひじ掛けでは 双眼鏡を水平方向に向けられないので、検証では下図のような高いひじ掛けを作った。

これでも水平方向専用で 仰角を変えるには ひじ掛けにさらに工夫が必要。

作ってみる価値はあるかもしれないが、モヤモヤ感はぬぐえない。




■重たい双眼鏡は手振れしにくい?

よく言われていることだが、これについても検証した。

姿勢は起立姿勢。 アイカップ使用(2点支持) という統一条件での比較。

双眼鏡は650gのダハ機と 2500gのポロ機の2つ。

  

重量機のほうが ブレが小さいのでは? という期待ももっていたが、

期待に反して 重量機では大きな角速度のブレが生じやすく、手振れが大きいという結果になった。

何度か繰り返し実験するも、
重量機では腕が疲れてきて繰り返すほどにブレが増すだけという結果となった。

重い双眼鏡だから手振れが安定しているとは言えない。


■NL PUREについて


スワロフスキーのNL PUREは、握り部を極力細くなるよう曲線的にデザインするなど、人間工学的に大変配慮しており、

まだこんな工夫の余地があったのか! と感心させられる。  

いっぽう、他の「一流」を標榜するメーカーだがスワロの後塵を拝している印象はますます強くなった。 

光学性能を追及するあまり、使い勝手がお留守のアンバランスな設計だったり、スワロのダブルヒンジを安易にまねたり、

このままでは危ないんじゃないか?


     
 (2020年11月7日)


 他のブレ防止を考える

スワロのヘッドレストをこき降ろすつもりは一切ない。

ヘッドレストには私自身大いに期待していた。 

良い評価結果が出たら手持ちの機材すべてヘッドレストにしようと思っていたぐらいだったが、期待通りの結果にはならなかった。

これをベースにしたブレ防止案は停滞してしまっている。






ブレの主原因は 筋肉の微振動もあるだろうが、多くは呼吸と心臓の鼓動にありそうだ。 ならばその振動を少しでも双眼鏡に伝達しないようにしたい。

対策をとっても操作性(ピント合せ、パン、チルトなど)を損なわず、携帯性も損なわず、あわよくば機材の重量まで相殺してくれれば理想的だ。

ヘッドレストは操作性や携帯性を損なわないという点では上手く考えられた案だ。 


■ ヘッドレスト以外の案。



三角形状の延長アームを持つようにした案

ブレは手から伝わると考え、三角構造で軽減しようとした。

低い位置で把持できるので持った時の重量感の軽減にはなるが、ブレはあまり減ってなさそう、というよりアームで拡大されているように思える。

それにピント合わせができなくなるのが非常に不便だ。
 これは評価するところまでいかなかった。





一脚を変形させた案

一脚をさらに手軽にしようと考えた。  脚はフローリングワイパーの柄を利用。アルミ製で軽く伸縮できる。

地面から立ち上げては使わない。 脚の根元の二股部をズボンのベルトに挟んで引っ掛け重量を支える。

左右のブレははあまり減らないが、上下のブレは減ってそうにみえる。 

ただし体の正面で重量を受けると、呼吸の揺動をもろに受けてしまい使えない。脇腹部あるいは大腿部で重量を受けるようにした結果だ。

仰角を大きく振ることができないのが欠点だ。


        
(2021年7月23日)






  

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