关于巴罗镜引入色差的疑惑

巴罗镜是一种常用的增倍镜，其等效结构可以看做一只凹透镜。
望远镜加了巴罗镜后，等效光路被延长了，而关于色差，短焦比的折射明显要高于长焦比的折射，
所以我就产生了一个疑惑，究竟巴罗的延长光路究竟是控制短焦普消的色差，还是引入更多的色差？
本人亲身用东星90500这款5.5焦比的普消做了测试，用智通PL25mm+信达2×巴罗，与直接一只智通PL10mm做对比测试，
发觉似乎PL25+2×巴罗的色差控制要好。
此外，用PL4mm与TMB5mm做对比测试，似乎TMB5mm的色差控制要好（TMB5mm也是内置巴罗镜的），由于没有合适的相机，
本人只做了目视测试。
但是目测的存在个人的主观性，所以不太确定。
还有一个问题，伽利略结构的望远镜采用的是凸透镜+凹透镜的组合，如果配置得当，是否就几乎不存在色差了？
最后附上一个自己画的光路图：

光学不是很了解  不过普消用的是两种折射率的镜片  伽利略望远镜配合的再好最多也就是和普消差不多吧  用萤石就到ed的水平  不过感觉似乎很难配啊  

自己顶下，继续求问

麻宫雅典娜 发表于 2012-3-6 11:24

                               
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光学不是很了解  不过普消用的是两种折射率的镜片  伽利略望远镜配合的再好最多也就是和 ...

伽利略式的缺点是不易上高倍和视场太小，但是听说色差真的几乎没有的。
其实我的主要问题是：加了巴罗镜后，在相同倍率下，比起原来，色差是增大还是减小了？
可以确定的是加巴罗镜后亮度是下降了的

我曾经听说色差还分一级二级三级的，APO能很好的控制二级色差，但是三级色差，目前还没有技术能控制。所以我的理解是，要完全消除色差目前来说是无法达到的。只能尽可能多的控制二级色差。至于一级色差，普消已经能解决，包括你加增倍镜也一样，只是控制了一级色差。欢迎老鸟拍砖指导！

zkhnd 发表于 2012-3-6 12:23

                               
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应用光学告诉我们：普消物镜为正透镜组，位置色差是正的。巴洛镜为负透镜，位置色差是负的。通常加了巴洛镜 ...

终于有高手点评了，本人的几何光学的水平基本停留在高中，但是作图法确实很能说明巴罗的控制色差的能力。
希望能有更多同好也实测一下，看与我验证的是否相同。
觉得比较准确的对比方法是用两组目镜后摄影对比：PL25+2×巴罗，与PL12.5
如果色差不同，就能说明巴罗的效果了

加了巴罗色差会变小，但是前提是这个巴罗的质量要过关。

tnt 发表于 2012-3-6 12:30

                               
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加了巴罗色差会变小，但是前提是这个巴罗的质量要过关。

言简意赅

表示没用过巴罗。。

我也感觉加巴罗应可以降低色差，至于降低多少不知道了。

我也是用东星小黑炮，但是用单反直焦拍摄，无论是智通2XED的还是博冠那种巴罗加上去之后色差很明显的一圈紫色，用大部分软件都修改不了？

一只厂制合格的普消天望，降低色差的常用方式有二，一是物镜前加个光罩，缩小通光口径(焦比变长)，二是延长光路焦点。

针对第二点，巴洛镜有机会达成:
巴洛镜内有凹透镜，置于物镜及目镜之间，可把原本将聚焦之光路，稍加发散，延长一段光路再聚焦于后，同时加大放大倍率。

巴洛镜的置放位置，一定是在物镜及目镜之间。一般来说越靠近目镜，放大倍率越小，同时亦可得到较好的色差补偿修正之效果(拉近了原本普消的红蓝光，分别散焦于光轴上的焦点距离)。如果越靠往物镜方向靠，若合得了焦的话，总放大倍率会越高，但色差补偿效反而不好，同时也因为高倍放大，导致目标光源的外缘紫边，越往外扩，越明显。

巴洛镜扩大放大倍率，若想得到好的色差补偿修正效果，个人规纳重点如下:

1 反射，折返镜，本无色差，ED、APO几无色差，故不讨论。超长焦比的普消也不讨论，(色差极小，且光圈值太小，加巴洛，视场更暗，眼睛更感觉不到色差)

2 巴洛镜放大倍率不宜太大，太大反而不好。

3 常规巴洛镜装置于光路中间，越靠近目镜，色差补偿修正的效果一般越好。(所以行星目镜内置  巴洛，其构造上最靠近目镜，效果佳也有这个道理在)。而越靠近物镜(接于天顶镜前端)，倍率提高，效果并不好。

4用于普消折射以目视为主，对于像短焦 4吋镜，中长焦5吋镜，因本身色差存在，但不算太严重。加低倍巴洛镜(如2X)才有较理想的修正效果。(可通过凹镜，反向稍加修正色差，同时降低的亮度，导致眼睛对色差感觉愈不明显。)

5 对于越大口径的短焦普消(如 5、6吋短焦镜) 加上巴洛，抵消色差的效果并不好。(口径越大，色差越明显，低倍巴洛只能稍微修正一下色差，但可能还是明显，加上通光亮大，虽有降低视场亮度，但是对于亮度高的观察目标，应该还是够亮到足以让眼睛察觉到色差。所以，再加上倍率放大，目标光源的外缘紫边，越往外扩，是以色差仍然明显。

barlow应该是会引入色差的。

http://forrest143.blog.163.com/b ... 062011111610494192/

白光沿着光轴进入单一材质制成的凸或凹透镜都会起折射如菱镜作用，而产生色散(分光)，造成色差，只是程度上有区别。巴洛镜也是透镜，靠着延长焦距得更大倍率。所以它本身也会引起光路偏折形成色差。

普消物镜，一般由两块光学性质不同的玻璃制成的透镜组合而成，构造上由前一块凸镜加上后一块有凹镜效果的透镜(弯月形，边缘较厚中心较薄)组合而成，可见经由精心挑选不同折射率、色散值的凹镜加以组合，可以修正凸镜所带来的色差。ED、APO结构，它的主透镜本身的材质较好，色散系数较低，但要矫正色差，其道理也是一样，还是得靠修正透镜，一片不足，那就再加一片修正。

白光通过透镜产生折射时会有色散现象，色光波长短的折射率较大。若是凸镜，那光路会向镜中心的光轴线方向偏折，蓝光波长较小，所以偏折的角度较大，故其焦点落于红光焦点前。反之，若光通过凹透镜，色光往透镜外缘偏折。一样的，波长短的(蓝光)偏折角度大一些。

有天文同好说，其C8 newton加巴洛引进色差，这是对的，但这也是我在论巴洛镜有机会抵消色差意见中，归纳的第一点所提及:要排除那些本来就无色差如折返、牛反主镜的主要原因。试想，无色差的光路通过主镜来到一般巴洛镜前(此时尚无色差产生)，接着通过此巴洛镜(非超低色散材质)，再次偏折光路延焦于更远方，你说白光它不会产生色散吗?像C8 ， C11如此大口径兼高倍率的优质望远镜。想用巴洛镜最好选优质的超低色散系数所制成的ED巴洛镜，才不会困扰于巴洛镜导致恼人色差这个问题。至此，本无色差的 C8,C11，加巴洛却引进色差，道理浅显。但却不悖于探讨，有色差的普消，何以加巴洛镜有时候却有降低色差的效果。

还是回来主题，为何不少人用普消，加巴洛有感觉到色差似乎降低了!!!

第一个原因当然是亮度降低了人眼对色差的敏感度。以土星来说，地面徒手的适合观测倍率大约是100X-200X，这样以普消１０公分镜来论，推至200X时，因其反差大，观测亮度还可以接受，唯一的问题是，不同焦比的镜子，存在明显不一的色差。还好这个目视色差，因目标视直径不大，而且10公分镜在200X时的观察亮度已趋近人眼合理识别力的边际(亮度再低，分辨力下降)，所以此时色差亮度对于人眼并不突出。

但若再将倍率往300X推，岂不是亮度更低，色差更不灵敏? 实际上因大气抖动视宁度的问题，加上目标亮度太暗，人眼视别力大幅降低，连目标都看不清，也不用在意色差的问题了。

而木星视直径稍大，但反差较暗，所以一般普消镜在主客观条件下也可设定在200X左右的观察倍率(再大不好)。若短焦推不上倍率，就用质量好的2X巴洛镜，这时虽达200X左右，但目视色差亮度在实际体验上，还不致于太明显。但是若观察月球，因为视直径很大又很亮，100X都有明显色差，何况推上更高倍(亮度还是足够引起视觉色差)。此时挽救的方法为加滤镜减光，或滤光。

到这里可以先整理出引起目视色差大小的因素： 对于折射镜，同一材质同一透镜曲度的物镜，口径越大，色差越大；又同一材质同一口径，不同曲度，焦距越短(透镜越凸)色差越大。而折射镜之于观测目标，视直径越大，视觉色差越大。目标亮度越亮，视觉色差也越大。

再来探讨普消加巴洛感觉到色差似乎降低的第二个原因:
巴洛镜理论上是负镜，将原本欲聚焦于前的光路，从中间拦截散焦，导引光路延长聚焦于后。原理如同物镜利用第二面凹镜修正前面凸镜，将分离的蓝色光利用其折射角较大，反向靠近红色光，若能完全重迭，即可完美消除红蓝色差。再具体的说，红光经过巴洛负镜后，行进路线稍微往镜缘外折，所以焦点延后落于光轴中心线，而蓝光折射率大于红光，所以向外折角更大，若蓝光新旧焦点的位移大小，大于红光焦点位移的距离，将造成蓝光往红光靠近。它的意义就是色差减小。

有同好说，若巴洛镜那么好，为何不直接做在镜筒内。真是一针见血的反问。先前我有提及，巴洛镜抵消色差的机会，是越靠近目镜越好，同时不要放大太高倍。在此先假设我的经验是对的(当然我只是假设，不一定就全然是这样)，若巴洛镜接于天顶前，效果不好，更何况置于主镜内!那不是更靠近物镜，远离目镜? 另一层额外的问题是，有可能放大倍数过大，导致视场偏小，亮度偏暗，更甚者，对某些目镜产生观察暗角。


关于巴洛镜的问题，我有时间再举例说明或讨论，因为每个同好的镜子组成不完全一样，无法一概而论。个人倒是很希望有条件、时间及兴趣的同好实际体验，若能于论坛上交换心得，不论对错，都是教学相长。

很多高人呐

xxx1812 发表于 2012-6-9 16:44

                               
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我也是用东星小黑炮，但是用单反直焦拍摄，无论是智通2XED的还是博冠那种巴罗加上去之后色差很明显的一圈紫 ...

君不见，LZ说的巴洛导致色差降低的状况，是指明针对人眼目视效果! 更一般性的说法是用在一般口径的普消做目视观测(如4吋以下，或5吋中长焦镜)。

相对于人眼，单反是电眼、是法眼，正所谓色差法眼难逃啊!所以用普消摄影，针对行星，尽可能选长焦比普消镜，盖色差较小，反差锐度都较高。若想拍星云、深空，宜用小口径中短焦比的普消镜，低倍追踪。因为口径小色差相对较小、低倍观星色差更低。而短焦比视场大，相对较亮，镜子较轻，可相对提高赤道仪追星的精度或稳定度。

单眼摄星，虽然直焦，无相机外加之放大倍率。但是图像一般都是在屏幕上观看，只要有一点点紫边色差存在，都会不经意的经过人为的操作、放大图像，而将色光分离扩大，进而更容易的检查出色差来。

又在此做个假设:原始图文件的长宽分辨率刚好完全等于屏幕分辨率(用这样假设比较好理解)，那么，显示在屏幕上的星体影像，解析的像素，是一一对映的，但实际上是投影在屏幕上的放大结果。计算机上，像素经过放大，面积一定等比率放大，但是像场却不会变暗，可恨的紫边依然是紫边，颜色成分一点都没变，不同于人眼。

又直焦摄影，相机都采累积曝光。拿得出来的照片，一般曝光量，都是正常不少曝或过曝的。也由于天文摄影，背景天光都很暗，因此一般快门都极慢，所以，一点点淡淡的微微的紫光，累积起来也是明显的，况且其相对背景是黑的，紫光在照片上特别突出!