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太阳观测四大神器篇之三︱赫歇尔棱镜,到底比巴德膜和ER...

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发表于 2019-3-8 15:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 振旺光电客服 于 2019-3-8 18:33 编辑

编辑:ZWO天文摄影人  |  内容:月亮王子

前言
Hello,大家好,我是“ZWO天文摄影人”又和大家见面啦!
本期带来的是太阳观测四大神器篇之三。
赫歇尔棱镜的创始人是John Herschel, 他的父亲正是鼎鼎大名的天王星发现者-威廉.赫歇尔爵士。真可谓虎父无犬子。
John Herschel
赫歇尔棱镜的原理:
太阳光通过物镜聚焦后从左边射入,经过反射进入目镜端。这个棱镜系统有两个目的:一是减光,二是散热。
image.png
尔棱镜原理图
第一步减光:用一个棱镜的侧面作为反射面,这个反射面只有5%左右的太阳光反射,另外95%的光和热会全部透过棱镜而散掉。
第二步减光:这5%的反射光线再经过一道深色减光玻璃减弱到肉眼可以接受的程度。
米德公司的赫歇尔棱镜
三种变种结构,如上图所示:
我们可以忽略目镜端的部分设计,注意下半段的棱镜和机械结构的差异。这三种方式都是可行的,而第三种采用直角棱镜的方式,也是我曾经DIY时参考的。毕竟直角棱镜在市面上更容易买到。
赫歇尔棱镜的可靠性是最高的,安全性也是经过实战检验的。
如果说巴德膜的安全性大概是80%
如果说ERF滤镜的安全性大概是90%
那么赫歇尔棱镜的安全性能达到95%
巴德公司的2”赫歇尔棱镜为什么这么说呢,我们来看看如果他们破损会发生什么事情:
巴德膜破裂,强光直射望远镜,眼镜可能瞬间失明。
ERF滤镜破裂,原理类似,眼镜可能瞬间失明。不过光学玻璃比树脂膜坚固,破损的概率小一些。
赫歇尔棱镜破裂,光线完全到不了眼睛了,你只会发现,咦,图像怎么黑掉了。
赫歇尔棱镜虽然不会导致失明,但是烫到手倒是常有的事。所以,赫歇尔棱镜的后屁股,千万不要用手触摸,因为热量全部都集中在这里。就是下图中红色的部分:
Lunt公司的赫歇尔棱镜
这块红色的部分,夏天绝对可以用来煎鸡蛋。赫歇尔棱镜,还需要配合至少两块滤镜一起使用。
滤镜1:ND3.0滤镜,减光1000倍,用于二次减光。
这块滤镜的作用就是将赫歇尔棱镜反射上来的1/20的光量,再减1000倍。总减光量达到2万倍,降低到相机可以拍摄的亮度。
滤镜2:红外紫外截止滤镜,安装在目镜端。
虽然热量到不了眼睛,但是红外线和紫外线这两种危险的不可见光,还是有可能对眼镜的细胞组织造成伤害。
image.png
国产品牌黑锐-GRUS大力神赫歇尔棱镜
红外紫外截止滤镜有两个作用:
1. 目视的时候截止红外线和紫外线,保护人的眼睛。
2. 拍摄时截止红外线,可以让图像更加锐利并提高反差。
滤镜3:CPL滤镜,又称偏振光滤镜
CPL滤镜有个很有意思的特性,可以消除玻璃的反射光。由于赫歇尔棱镜本质上还是个玻璃镜面,所以用CPL滤镜就可以调节从赫歇尔棱镜传入目镜的反射光量,起到第三层减光作用。这个东西就是目视调节太阳亮度用的,让太阳的亮度可调节到最适合人眼观测的程度。摄影的时候,则完全不需要。

Meade公司的赫歇尔棱镜赫歇尔棱镜属于后置减光系统,往往需要搭配折射镜使用。因为其他类型的望远镜有副镜,而主镜聚焦的光和热未经减弱而直接打在副镜上,有可能会高温损坏副镜。
赫歇尔棱镜的价格介于巴德膜和ERF滤镜之间,1.25寸的赫歇尔棱镜一般售价在700人民币-2000人民币之间,2寸的体积大,贵一些,大约4000人民币左右。其实1.25寸的赫歇尔棱镜对于拍摄已经足够了,2寸的大概也就拥有2寸目镜的用户会去选择它。
以下是我用赫歇尔棱镜接望远镜,用专业天文相机拍摄的一些作品:
▲ES127APO+ASI120MM▲
还有一些加巴罗拍摄的太阳局部特写:
▲ ES127APO+ASI120MM▲
▲ES127APO+ASI174MM▲
总结一下:
1.赫歇尔棱镜在设计方面别出心裁,兼顾了光学精度和安全性,效果完全不输给ERF滤镜,更远胜于巴德膜。
2. 赫歇尔棱镜的价格也适中,咬咬牙还是可以接受的。
3. 赫歇尔棱镜采用后置减光,标准的1.25寸或2寸接口,可以给不同口径的望远镜使用。
曾经有人对第一点中的,赫歇尔棱镜远胜巴德膜的结论表示怀疑,为此我还专门做了一次对比测试。原帖很长,就不详细描述了。放出两张对比照片来印证一下效果差异:
通过实拍对比,直观上可以看到赫歇尔棱镜的图像对比度和锐度都优于巴德膜,至于极限分辨率的差异,抱歉,很难想到有效的测试方法。不过,用脚指头想想也觉得一张塑料膜的精度怎么也不可能比一块面型优于1/4波长的棱镜好。
结论就是,赫歇尔棱镜对于太阳黑子观测的爱好者来说,是最理想的选择。不过,赫歇尔棱镜也有它的局限性,它只能用于太阳光球层的观测,能拍的东西有三种:太阳黑子,太阳耀斑和太阳米粒组织。而大家时常听说的非常牛的一种太阳活动现象-日珥,赫歇尔棱镜就无能为力了,这就需要第四件神器登场了。也就是被誉为太阳观测设备中的提款机,烧钱大户。究竟是什么呢?我们下回继续。
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发表于 2019-3-8 23:53 | 显示全部楼层
好贴!长知识了。谢谢!
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发表于 2019-3-15 15:35 | 显示全部楼层
grus大力神和裕众的2寸,哪个更好些呢
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