周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 太空探索 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象 编辑:liufeng 校对:王延昕 美编:葫芦 后台:库特莉亚芙卡 李子琦 上周六咱们公众号推出了一篇关于天文望远镜选购的文章,反响出乎意料的好,其中呼声最高的一个读者反馈是“双筒望远镜怎么选?”。作为一个负责任的公众号,我们本期就来介绍一下如何选购双筒望远镜。 说来也是难怪,与动辄让你吃土、让自己吃灰的天文望远镜相比,双筒望远镜确实是价格公道、短小精悍、随身携带、开盖即用、指哪打哪、上可观天、下可看景,实乃居家旅游之必备良品。所以双筒望远镜的使用率和出镜率那是相当高,顺手我就找了三张某著名人物错误使用双筒望远镜的示范先让大家开开心。 错误用法一:没拿下镜头盖(某著名总统) 错误用法二:上下拿反(某著名最高司令官) 错误用法三:前后拿反(某著名教练) 一般来说天文爱好者的第一个望远镜都会是双筒望远镜,而即使在拥有了一架更为昂贵的天文望远镜之后,天文爱好者在观星或者进行星空拍摄时也总是带上TA最趁手的一个双筒望远镜。比如说我吧,在光害特别重(满天一颗星都看不见),或者光害特别小(满天都是星星)的情况下,我都得先用双筒望远镜找到北(极星),然后才能开始对赤道仪的极轴。 书归正传,我们现在就开始聊一聊关于双筒望远镜的那些事儿。 这个望远镜能看多远? 不管你信不信,这个问题是最常被问起的,现在你也可能有这个疑问,所以我把这个问题放在第一位。我先公布答案:这个问题本身就是错误的,望远镜没有能望多远的指标。 我们在网上购物平台上经常能看到一些商家声称他们的望远镜可以“望9999米”,或者“看38万千米”。实际上即使不用任何望远镜,我们仅凭肉眼,也可以在山顶望见几十公里外的高楼,在地面上望见38万公里远的月亮,1.5亿公里远的太阳,8.6光年外的天狼星。 所以说,我们能看到多远的物体,与物体的亮度有关。有些天体即使离我们很远,但是如果它很亮的话我们也可以看到。我们把肉眼在地面上看到的天体亮度定义为“视星等”,亮度越高,视星等约小,视星等可以为负数。 我们肉眼能看到的最暗的天体,其视星等在6.0-6.5左右,视星等数字越小表示该天体亮度越高。来看一下常见天体的视星等:牛郎星为0.77,织女星为0.03,北极星为1.96,天狼星为-1.45,金星最亮时为-4.89,满月为-12.8,而我们的太阳为-26.67。 实际上,夜空中我们肉眼能看到的恒星至多只有大约9000多颗,这些满天的繁星基本上都位于银河系内部,除了极个别的河外星系和超新星。形象地说,只是下图中直径1000光年左右黄色小圆圈内部。 图:艺术家绘制的银河系及肉眼可见恒星范围(约1000光年),我们地球就在黄色小圆圈中间。用普通双筒望远镜会看到更大的一个范围,大概就是白色圆圈的范围,但还是没出银河系 说到这里,我要告诉你一个好消息,那就是如果你使用望远镜的话,你就能看到更多的星星。简单地说,就是因为望远镜的物镜比你眼睛的晶状体大得多,所以望远镜能比肉眼收集更多的光线。以物镜口径为70mm的望远镜举例,其集光能力约为人眼的100倍,通过这个望远镜能看到11等星,可见星星的数量超过肉眼30倍左右。我们把这个星等指标叫做望远镜的极限星等。专业天文台望远镜的极限星等可达20以上,哈勃望远镜的极限星等是28,当然这就不在我们今天的讨论范围里了。 认识双筒望远镜 01 双筒望远镜结构 双筒望远镜按光学设计分为伽利略式和开普勒式两种结构。伽利略式的物镜是一个凸透镜,而目镜是一个凹透镜,成正像。这种望远镜结构简单,但是视野狭窄、倍数也不能做太高。目前基本上只有儿童玩具或观剧镜才会采用伽利略式,我们这里就不谈了。现在最为常见的双筒望远镜是开普勒式,它的物镜和目镜都是凸透镜,成倒像,因此需要一套棱镜系统以获得正像。 图:伽利略望远镜的光路图,直来直去没有棱镜 图:伽利略式观剧镜 02 棱镜系统 开普勒式双筒望远镜按棱镜系统结构又可分为保罗式和屋脊式。从外观上看,物镜与目镜光轴不同轴的是保罗式,同轴的是屋脊式。目前两者的性能没有本质差异,主要区别是屋脊式望远镜更紧凑轻便,价格也稍贵些。 图:保罗式棱镜(左)与屋脊式棱镜(右)望远镜光路图 03 棱镜材质 棱镜的材质又分BaK4 和 BK7两种。BaK4的光学玻璃材质更好,也更贵,对于保罗式望远镜影响更大些。一般通过出瞳的光斑形状进行区分,出瞳光斑有暗角切边的是BK7棱镜,无暗角切边的是BaK4棱镜。 图:BaK4与BK7棱镜的光斑区别 04 色差与APO,ED镜片 由于透镜在折射不同波长的光时折射率不同,会使望远镜产生色差效应。有时我们使用望远镜时,会感觉在明暗对比强烈的边缘有蓝紫色的边,这就是色差。色差会导致画面失真,分辨率降低,并且看上去很不舒服。高级的望远镜会使用APO(复消色差技术)以及ED(超低色散镜片)来抵消色差效应。APO/ED望远镜好是很好,但是价格会急剧攀升,一般都在万元以上。 05 镜片镀膜 当光线照射在透镜上时,部分光线会被镜片反射。由于光线在望远镜内部光路经过多次反射,这些反射掉的光线会造成可观的进光量损失,直接导致画面亮度下降,并且会产生眩光。为了减少反光,有效利用光线,一般望远镜会在镜片上镀特定波长(例如520nm绿光)1/4厚度的镀膜,以增加通光率。要检验镀膜优劣的办法很简单,就是拿起望远镜让物镜反光,反光越弱越好。一般认为较好的镀膜是多层宽带镀膜,其镜片颜色浅浅地发绿,透光性较好。 图:不推荐买这种红色镀膜望远镜哦 06 充氮防水 主要用于密封镜筒,防止镜体进水起雾发霉,避免棱镜涂层氧化。但是一些杂牌望远镜宣传的充氮防水基本都是骗人的。 双筒望远镜的主要技术规格 上面我们提到了望远镜一个重要的指标——物镜直径。这个指标直接决定了望远镜的极限星等,物镜直径越大看到的星星越多,所以理论上物镜越大越好。实际上在你购买双筒望远镜之前,还需要对望远镜的其他关键指标也做一个了解。这些指标包括:放大倍数、视场角、出瞳等。 图:某望远镜主要技术规格 01 放大倍率与物镜直径 双筒望远镜的主要规格标示就是如7X50或12X50这样相乘的两个数字。第一个数字表示望远镜的倍率,如7倍表示通过望远镜观看700米远的物体,与肉眼观看100米远的同样物体看上去一样大。简而言之,望远镜的倍率越高,望远放大能力越强。第二个数字则表示物镜的直径,前面提到了,物镜的直径越大,望远镜集光能力越强,越能看到更暗的星星。实际应用中望远镜的倍率并不是越大越好,因为倍率越高,视野越狭窄,也就越容易受手持抖动的影响。另外倍数越高,相同物镜口径下成像也更暗。对于手持观星用途,推荐7倍或8倍为宜,物镜口径建议在35到50mm。 图:高倍率望远镜(右)比低倍率望远镜(左)的视野狭窄 02 实际视场角度与1000米视野 这个参数代表了望远镜的视野大小,越大越好。实际视场有两种表示方法。一种是视场角度,一般在4°到8°之间;另一种表示方法是1000米处的视野,单位为米,一般在60米到150米。即使是同样的放大倍数与口径,望远镜之间的实际视场差别也很大。实际视场参数很重要,对使用感受的影响很大,但是很多人在选购时都没有太关注。 图:请计算视场角度是多少? 03 出射光瞳直径(出瞳)与相对亮度 这个参数会影响望远镜像场的亮度,单位为毫米。一般来说出瞳越接近人瞳孔最大直径为佳,根据眼睛大小的不同,人瞳孔最大直径在5mm到7mm之间。这个参数越小像场越暗,太大则浪费,当然厂家也不会生产。有时望远镜还标注一个叫做相对亮度的参数,等于出瞳参数的平方。 图:望远镜的出瞳 那些不明觉厉的双筒望远镜 01 变倍望远镜 有一种可变倍数的双筒望远镜,其特征是在右侧目镜上有一个扳手,扳动这个扳手就可以实现连续调节望远镜的倍率。常见的变倍望远镜有8-18倍,10-22倍等规格。变倍望远镜的光学素质不如固定倍率的望远镜,而且有高倍视野过小,倍数太高,视野太暗,光轴容易偏等问题,不推荐给观星爱好者使用。 图:变倍望远镜,注意目镜上的小扳手 02 稳像望远镜 类似于单反镜头的光学防抖功能,通过传感器感受手部抖动,再使用补偿机制反向进行抵消。这种望远镜本来是用于车船飞机等晃动较大的平台上使用的。稳像望远镜的主要缺点就是贵,另外的缺点就是倍数太高,画面较暗,也不推荐观星爱好者使用。 图:稳像望远镜,15倍也不晃 03 红外望远镜 基本上没有红外望远镜(除了天文台用的大型红外线望远镜),只有微光夜视仪,当然有地摊货会将红色镀膜的望远镜称为红外望远镜。夜视仪对看星星没有任何用处,不推荐也不做更多介绍。 图:我其实是一个夜视仪 04 罗盘测距望远镜 这种望远镜内置一个罗盘(指南针),一般还会有分划板和照明灯,可能军迷会比较喜欢。我觉得这个罗盘功能对找北对赤道仪的极轴可能大概还是有帮助的。分划板似乎就没有什么用了,看个人喜好吧。 图:航海专用罗盘测距望远镜 购买推荐 基本上综合前面说到的,对于手持观星用途的双筒望远镜,推荐购买大品牌,放大倍率7到8倍,物镜直径在35mm到50mm,视场角在8°左右,出瞳不小于5mm,采用BaK4材质的棱镜,镜片镀宽带增透膜的产品。屋脊和保罗关系不大,充氮防水看使用环境和预算。 高端品牌有蔡司、徕卡、施华洛世奇。大众品牌有尼康、佳能、宾得、博冠、星特朗、视得乐等。 01 各种预算推荐 500元级预算推荐,您可以买这样的: 图:爱牧夫猎户7X50,充氮防水,出瞳直径7.1mm 1千元级预算推荐,您可以买这样的大牌: 图:尼康Action EX 8X40 1万元级预算推荐,您可以买这样的大双: 图:天虎大双筒 图:威信大双筒 10万元级预算推荐,您可以买一这样的: 图:APM双152mm APO 或是这样的: 图:其实我也不知道这玩意有多贵 钱多花不完级预算推荐,您可以买一这样的搁后院里: 图:我们曾经介绍过的LBT(8.4米大双筒) 对了吼,上期的读者好像问的是手持双筒。不过我觉得只要你够健壮,没有什么是不能手持的。 图:您看是吧 介绍了那么多,有没有你心仪的望远镜呢?牧夫君的商店里面也有很多双筒望远镜可供选择哦,如果有意的话,欢迎扫描下方二维码选购。 牧夫君淘宝店 http://ma.taobao.com/r/cs-uHxo-UHEVX4RTxKATB2XOio 责任编辑:王延昕 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号:astronomycn ▲▲ 加入牧夫 ▲▲ 谢谢阅读 |
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