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转发两篇有关双筒镜选购的文章

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haili 发表于 2004-6-7 16:52 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–辽宁–大连 中移铁通

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最近不少同好询问双筒镜的购买、使用问题,在此转发两篇早期的好文供大家参考:

一、天文观测中使用和选择双筒望远镜的几点思考

很多天文爱好者都有双筒镜,但是你看他们有多少人会在观星会上频繁地使用它们?按我的看法,人们花费整晚弯腰曲背於单筒望远镜之上,却失去了一些真正壮美的星空景观。

天空中有许多在双筒镜中看起来比在任何望远镜中能看到的大而美丽的对象。包括一些亮彗星、大星系、恒星密集处、大的疏散星团和星云等。双筒天文观测不单是欣赏夜空的有效手段,而且比用其他单眼望远镜更舒适,这是由于神经将两眼所观察到图像的最佳处合并成一幅图像,从而避免了单眼图像可能的缺陷。你当然可以将任何双筒镜用于天文观测,但显然只有某些类型才真正适合。我曾多年享受了双筒镜的魅力并在夜空中测试和比较了几十种这类镜子,在这些时间里锤练了我的判断力,以下就是这样一个双筒镜狂热者的多年经验之谈。

宽视野广角双筒镜

在我最喜爱的两个双筒镜中,一个为10X50的宽视野双筒镜,用以寻找目标物,当然也可以用以随意观看,另一只镜子则具有较高的放大倍力,可以对感兴趣的目标仔细观测。广角双筒镜用于扫描银河是令人神往的,包括我喜爱的部位:人马座,天鹅颈部,猎户座和仙后座等。

可以看到的天空面积正比於望远镜视场直径的平方。例如,视场为7度的双筒镜比视场为5度的其可见的天空面积近乎为两倍。一般来说,低倍率的双筒镜比高倍率的有较大的视场。但是倍率太低时你想找的一些小的球状星团或行星状星云将变得不易察觉。由此,作为宽视野用途,我逐渐喜爱10X的超过了7X的。10X双筒镜的视场一般从5度到6.5度。看起耒只是一个小的差别,但是6.5度的双筒镜比5度的实实在在要多看到69%的天空面积,我认为这在夜空中是意义重大的。

双筒镜实际的视场往往要比厂家给出的数据小。你可以自己来测量:把双筒镜固定在三脚架上,看一颗星从视场的一个边缘移动到另一边缘要经过多少时间。最容易的办法是选一颗子午线附近的星,这样就能使它水平地穿过双筒镜的规场。於是,视场直径(度)就能用下列公式计算出来:

视场(度)=时间(秒)/240*cos(星的赤纬)

双筒镜最大的视场到底可以达到多大?实际的极限似乎可以用65除以双筒镜的放大倍率来估计。例如,10X的双筒镜的最大视场约为6.5度,而15X的镜子最大可达4.3度。这一计算对应于目镜视在视野为65度左右的“广角”或“超广角”双筒镜,而一般的双筒镜,其目镜的标准视野仅为50度。

有些制造厂评价视场不用多少度,而采用1000码距离处视场有多少英尺。这个数据一般都刻在双筒镜镜身上。你可以将这数据除以52.4换算成度数。一位朋友的7X50镜子标示了在1000码处为376英尺,此数据换算成7.2度(376/52.4)。这个数据比用上一节公式算出的理论最大值9.3度略小。

关于双筒望远镜的目镜,我要谈谈一个不大被注意的方面,称为“出瞳距离”。出瞳距离就是从双筒镜的目镜与眼睛最远位置间的距离,在该处能看清全部视场。我戴着校正高度散光的眼镜,所以对我来说,较长的出瞳距离是十分必要的。我测试出瞳距离的方法是用眼观看双筒镜内,看何处能看到全部视场。需要警惕的是,许多声称有较长出瞳距离适用于戴眼镜用户的双筒镜,至少有半数以上是不能接受的(包括一些很贵的欧洲双筒镜)。

有些双筒望远镜特别难于使用,即使当它们有合适的出瞳距离,而你的眼睛也似乎已放在正确位置上了,仍然如此。光学设计师Richard Buchroeder指出这种感觉可能是由于一种俗称为“kidney beaning”作用的结果,在晚上比在白天更令人讨厌。如果你在检试双筒镜时发现这种现象,不妨选择别种型号的镜子。所以需强调的是,购买之前一定要遵循“试用”的原则。

放大倍率问题

和要求宽视场一样,我发现双筒镜的放大倍率是也是观看天体极其重要的指标。这就是我为什么要有另二只高倍率型号镜子的原因。观测类似星云的目标(例如彗星,星云,星系等)时,我的15X45双筒镜比任何一款10X双筒镜都有能留下深刻的印象。增加放大倍率会使背景天空变暗,从而突出了目标的细节,这些在低倍率双筒镜中是无法看到的。对高倍率观察唯一要注意的是必须有稳定的支架。

我曾有意识地进行过一系列在10X50和10X70双筒镜间的比较,同样在15X45和15X63型号之间的比较。在这些场合下大口径镜子比小口径镜可收集到二倍的光子,但是,出乎人们的意料,它们的观看效果竟然相差很小。

很多人试图找出一种方法,用公式来比较不同口径和放大倍率的双筒镜的性能。有两种著名的双筒镜性能的指标,一种指标称为清晰度系数,由Roy Bishop提出,加拿大皇家天文学会的Observer’s Handbook每年出版;另一种叫作黄昏性能指数,由蔡司光学公司发表。两种指标对倍率和物镜直径都有相等的权重;于是7X50和14X25的双筒镜将有相同的指数。

经过多年实践,在观测深空目标中比较了不同倍率和物镜尺寸的双筒镜的效果,我发现更准确的天文指数应该是倍率乘以口径的平方根,这一指标给予倍率以更大的权重。计算结果如下:

双筒镜的型号-----------------天文指数

7X50------------------------------49

9X63-------------------------------71

10X40-----------------------------63

10X50-----------------------------71

10X70-----------------------------84

15X45----------------------------101

15X63----------------------------119

15X70----------------------------126

18X50----------------------------127

请注意:9X63和10X50虽然口径相差很大,它们的指数都是71,而15X70和18X50均得分127。如果试看几个梅西叶天体,你会发现这个指标是正确的。

对我来说,大物镜的最大好处不在于能有亮的影象而是有较大的出瞳直径。计算出瞳直径可将双筒镜物镜的直径除以放大倍率,当出瞳直径大于实际瞳孔直径时,眼睛就比较舒服。我测量在暗中的瞳孔直径为6.5毫米,方法是在暗中拍一张面部的闪光照片,在拍摄时坐在暗中同时在面颊上放一根尺子。如果你要自己试试,要记住将照相机的防红眼功能关掉。

增大双筒镜的口径往往会缩小视场,许多10X50的视场可达6.5度,但是10X70的视场很少超过5.3度。因此在挑选天文设备时,不可避免要进行一些权衡。

平行度

双筒望远镜包含了两具对称的望远镜。要使它正常的工作,每个双筒镜的一半必须与另一半小心地校直。否则,你的眼睛和神经会强烈地斗争去将两个影象合成一个,其结果造成了眼睛疲劳,头痛,和视力变坏。我发现我的眼睛在晚上比白天更不能忍受平行度的差异——在晚上平行度稍有差别会显著损害观看效果。

这里有个简单有效的检查平行度的方法。在白天,把双筒镜架在三脚架或其他稳固的支架上看一个远处的目标(可以是房屋建筑)校正其一边与视场的左边或右边相重合,看看两半镜子中房屋与视场边缘的位置是否相同?其次可用物体的上边或下边和视场的上下边缘来检查垂直平行度。你也可以在晚上用星星来做同样的测试(建义利用北极星,因为它基本上不大移动)。

如果你的双筒镜不能通过这些测试,就可能需要修理了。虽然,有些高手也可以自己校直,但大多数情况下还是需要返厂或送修理店修理。

使观看更稳定

为了使任何双筒镜达到最佳的观看效果,它们必须被稳固地握持住。使人惊奇的是稍有微小的抖动都会造成观看被严重损害!因此,你的双筒镜最重要的附件是一张有靠背的椅子。坐在靠背椅或者躺椅上观看远比站着观看要稳定得多。同样也使你的脖子大大松弛了。我改造了一张便宜的扶手椅,为了便于双筒镜天文观测而特地增加提高了的扶手。

另外一个重要的配件是设备双筒镜支架。大部分观测者很快会在简单的三脚架上支架双筒镜对颈子实在太累了。现在有很好的商品双筒镜支架,但是也可以自己制造,在《Sky & Telescope》2002年3月号中有部分设计方案。

理想的双筒镜支架应当能向任何方向自由移动,而当你松手的时候,它仍能留在原处不动。我最终制成了一种称为“自然关节梁”的设备,它不需要用平行杆来保持目镜的俯仰,而双筒镜能自然地保持观看的指向。一根短的侧梁(在三脚架顶部)可容易地转动,这样我就可以靠回到椅背上然后把双筒镜拉回来靠在我的眼睛上。

电子影像稳定器的产生极大地解放了双筒镜爱好者们。我曾使用过佳能牌的15X45和18X50的影象稳定双筒镜若干年,发现它们对我喜爱的目标给予了激动人心的影象。佳能牌稳象系列有完美的光学质量和平直的视场,获得了理所当然的赞扬。在白天它们的影象稳定功能完全有效。但在晚上,当眼睛的视网膜持续特性大大延长时,即使这些双筒镜也需要某些支架的帮助,我的T形支架或改造的椅子可以非常好的完成些任务。用这种方式,我的18X50稳象双筒镜在各方面都能和15X70使用自然关节支架同样好。

如果你对双筒镜天文还未达到专业程度,你将会失去一种最有价值的观赏追求。那么,你就拖一把好椅子,然后开始用双眼观赏,在美丽的夜空之中陶醉吧。

Alan Adler 著

上海启明星联盟 何允 译

原文来自《Sky & Telescope》2001年第9期94页)
 楼主| haili 发表于 2004-6-7 16:55 | 显示全部楼层 来自: 中国–辽宁–大连 中移铁通
二、双筒镜的选购、使用和保养

大约十年前,双筒镜(这里指棱镜式双筒镜)对我国绝大多数天文爱好者来说还是可望不可及,它的售价几近"天文数字"。可是今天的情况已大为改观,买一架双筒镜的代价只相当于一台电子游戏机或两条高级香烟。它与一架真正能用来观星的小型天文望远镜相比,价格还算是便宜的。而且双筒镜的用途广,也许将来你不再热衷于观星,它仍能用于旅游、看球赛或欣赏表演。

如果你有意拥有一架双筒镜进行天文观测,本文或许可以为你提供一些参考意见。

购买什么样的双筒镜?
市面上的双筒镜品种繁多。价格相差十倍以上,缺乏经验者难免挑花了眼。其实对于天文观测来说,选购的原则比较简单:在你可以承受的价格范围内,尽可能买口径大的。

外行顾客常以为放大倍率越高越好,有些厂商也故意用虚假的高倍率来引诱买主。然而双筒镜的倍率是受到口径限制的。高倍双筒镜或许对少数天体的观测(如木卫、双星)有一定的便利,但倍率越高,视场就越狭窄,使你不易在群星中找到目标天体。特别是在亮星稀疏的天区找寻暗目标,高倍双筒镜明显不及低倍镜。如果双筒镜没有支架,用于拿着观测,你会感到目标在视场里抖动。倍率越高越严重,手持观测的双筒镜不宜超过8×。

白天看球赛时,7×35的双筒镜跟7×50的效果差不多,可是夜里看星就大不一样。望远镜越大,可见的星就越暗。许多天体之所以难见,并非它们太小,而是因为太暗。7×50双筒镜比7×35的集光力强一倍左右,至少可多看一个星等。

以笔者的经验,7×50双筒镜较适合天文爱好者,它的价格适中.可用于许多观测项目。口径再大,价格直线上升,而且非用专门的支架不可。35毫米口径应是天文观测双筒镜的下限,买更小口径的双简镜,不如将同样的资金购买50-60毫米的消色差物镜,自制一具单筒克普勒望远镜,使用效果要好很多。

近期上海市场上比较实惠的双筒镜大致有下列几种:前苏联产10×50(300元),国产熊猫牌8×40(180元)、进口组装7×50(390元)。还有一些原装进口的50毫米口径望远镜,功能较多,售价从1600-3000元。一般说来,名牌产品质量较好。但名牌货(特别是进口的)售价难以为广大天文爱好者所接受。其实国内一些军工类光学厂现在都生产民用双筒镜。这些厂家的产品在性能和价格上都是有优势的。有些国外非名牌双筒镜的售价反而高于优质国产货,值得购买者警惕。

另外,部队、航海、地矿部门有时有旧双筒镜折价处理,它们略加整修后可用于观星。但有一种军用高炮指挥双筒镜,口径80-100毫米,装有操作灵活的地平式支架,却不宜用来观星。因为它们的视场很广(能容纳整个猎户座),放大倍率过低,一般的彗星、星团、星云变得和恒星一样,也是个小点,而且彗形象差严重。

检验和测试
在市场上双筒镜良莠不齐的情况下,购买者只能通过仔细的检查和测试,比较各种产品的质量和性能。下面是选购的几项要诀。

①优质产品通常在外观细部上有所显示。例如喷漆质量、外壳加工精度、细缝的吻合平整程度等。但是不要轻易被徒有其表的装饰(如贴面、镀亮饰条、包装盒和无用的小附件)所迷惑。

轻轻掰扭两个镜筒,不应该感觉到结合部或其他零部件有轻微的松动或摇晃。分开和合拢两个镜筒时,手感阻力是均匀平稳的。早期某些双筒镜的两套调焦系统是用一块横板联动的,如果你双目视力有差异,就不宜用这种双筒镜。无论哪种望远镜,轻轻推拉其目镜和调焦旋钮,都不应感到任何微小的前后滑动。

②借着明亮的光线从物镜一端朝镜筒里看物镜的每个光学面都不应有擦伤、条痕、污迹或霉斑(纤细的白丝状花斑),物镜内胶合面尤其容易起霉。有些物镜的表面反射紫色或琥珀色光,表明镀了减反射膜(又称增透膜),有利于减少入射星光的损失。反射明亮白光的镜头未镀过膜,性能差些。

侧转镜筒可检查内部三棱镜是否镀膜,这时应将目镜朝向一盏白炽灯。从目镜端也能检验另外几个光学面有没有银膜。

②把望远镜朝向天空或白色光亮的墙壁,让眼睛从离目镜约10厘米处看,落在目镜上的小小光斑就是出射光瞳。优质双筒镜的出射光瞳亮度均匀,周围则很黑暗。如果光瞳周围有亮的光影,好象呈方形似的,说明这架双筒镜的棱镜不佳,将较多的光线反射在镜筒内壁上,产生了光瞳周围的杂散光。

④用双筒镜观测远处景物,图象越鲜明。它的光学质量越好。若看上去图象朦胧.好象蒙上薄雾,质量就差。这种现象在高倍双筒镜相对多些。

⑤如果你从双筒镜里看到-幅错开的图像,好象有重影的电视画面,表明两个镜筒的光轴不平行。但若这种缺陷不很严重,你的双眼会逐渐适应这种图象错位,因此要不断变换目标来检测。你可以将双筒镜对准目标,调好焦距后.慢慢将它移到离眼睛大约12厘米处,反复闭上和睁开双眼,应始终看到完全重合的同-景象。光轴不正多半是棱镜偏移引起的。劣质双筒镜的棱镜固定支架常常偷工减料.受到震动棱镜就会移位。

⑧用双筒镜观看有明暗分界线的目标,如蓝天映衬下的高楼、树冠以及夜空中的明月,明亮的边缘不应有红色或蓝色镶边,这是色差严重的表现。双筒镜的色差程度轻重不一,彩色镶边越淡越好。

⑦观星是最直观的检验方法。如果条件不许可,就用远处的电灯或停着的汽车镀铬件反射太阳光权当"人造星"。分别用每只眼睛通过一个镜简观测和调焦,看看是否都能调出一个最清晰的象(亮星就调成极细的光点)。在转动调焦旋钮时,星象应由圆盘状逐渐均匀地收缩成-点。有些双筒镜却是先在某个方向上收缩,在另一方向上反而扩散。有这种"散光"缺陷的望远镜,观测彗星、星云、星团时就有麻烦。
让一颗星从视场中央偏移到至少l/2半径处,不应有弥散、拉长等彗差。

双筒镜的附加功能
有些双筒镜以各种附加功能来招徕顾客.对此应作客观分析。

①有的苏制军用双筒镜有红外夜视功能。这看上去很诱人,其实对观星毫无帮助。因为它只能模糊地看到黑暗中的人体、发动机等红外源,成像并不清晰,天体发出的红外光远比此微弱,而且基本上被大气层吸收了。

②变焦功能是进口高档双筒镜的特色之一,这类型远镜可以在观测中改变放大倍率,同时使售价比其他同样口径的双筒镜高出10倍以上。变焦镜的最低倍率为7×或8×,最高约25×左右。它在高倍率时,只能勉强分辨出木星视面、土星环或金星相位,但肯定看不见火星极冠。而这些天象在一架只需花费近百元的自制单筒镜(口径6厘米左右)里要看得更清楚。

另一方面,复杂的变焦系统肯定会增加各种象差,使双筒镜的成象质量逊色于固定倍率的产品。

②航海、军用双筒镜的目镜系统中往往有刻度或方格板,它对测量天体角直径、移动速度有帮助。

④橡皮眼罩有助于观星,能挡住周围射来的杂散光,不让它们干扰眼睛。

⑥指南针之类的附件可能对旅游有用,观星时却用不上,只能增加售价。但物镜和目镜盖(罩)绝对用得着,可以防潮防尘。即使买来的双筒镜没有镜头盖(罩),也应自制-副。

使用和保养

双筒镜体积小而紧凑,看到的又是正象,再加上宽广的视场,使用上比小型天文望远镜方便得多。不过双筒镜也有缺点,如口径小、倍率低、不宜照相观测等。只有扬长避短,才能发挥其最大效益。

有了双筒镜,应配备一份与其相适应的星图。著名的《诺顿星图》收录了亮于6.5等的恒星,我国于1984年出版厂它的中文译本,名叫《星图手册》(李衍、李木元译,科学出版社出版)。这本星图适于使用40毫米口径以内双筒镜的观测者。

适用于50毫米双筒镜的是《Sky Atlas2000》,它收录了亮于8等的43000颗恒星和星团、星云。《捷克星图》也可用,我国出过多种版本。

能发挥双筒镜长处的观测项目可推荐以下几种:变星测光,彗星观测,寻找银河新星,人造卫星观测,日、月食,月掩星和小行星掩星,白昼寻找月龄最短的娥眉月和金星,寻找水星。

50毫米双筒镜可以看到除冥王星以外的7颗大行星和5、6颗小行星,还有30个以上的梅西叶天体(亮于7等),以及每年平均出现2~3颗的亮彗星。国外出版过许多双筒镜观星指南类书籍,都有较高的实用性。例如美国人James Muirden著的《双筒镜天文学》,逐个星座介绍了大约300个观测目标。

手持双筒镜观测仰角低的天体比较容易,但时间超过10分钟后也,会疲劳。最好将手肘撑在矮墙上观测,或抵靠在胸口,这样还能减轻晃动。坐有靠背椅上观测比站着舒适。要观测高仰角天体,就得躺在躺椅上。如果站立或端坐着仰面用双筒镜观星,你的双臂、肩膀和脖子很快就会疲劳、酸疼。这些征候至少会使你的眼睛敏锐度损失半个星等,还可能漏掉短暂的掩星或弥散的暗彗星。

给双筒镜配备一个坚固的地平式三脚架可以解脱上述弊端。不过普通三脚架还是不便于观测天顶区域的目标。国外一些天文爱好者自己设计制作了固定在躺椅上的双筒镜支架,或者有双筒镜支架的躺椅,还有其他各种别出心裁的装置,可以使你方便地平视或仰视。如果你有机械加工和木工手艺,可以根据自己的需要来制作。

双筒镜也可以加上投影装置观测太阳,但观测几分钟就应昂上镜盖,让内部热量散去。

以前国内外都有爱好者试着给双筒镜附加一个目镜来提高放大倍率,或者装上照相机进行天体摄影。你若有兴趣也不妨一试,但迄今为止的这类试验都未见多少成功,因为双筒镜的长处是可以方便地目视观测。

双简镜的保养也比较简单。平时应让它直立放置,使用时小心轻放,以免棱镜受震移位。镜头上沾有灰尘,尽量用手捏橡皮吹气球吹净,少用绒布或镜头纸擦,防止镜头被拉毛,或损伤镀膜层。未掌握光学仪器检修技术者,切勿自己拆卸双筒镜,因为它的各光学零件在出厂时都已调整好,若拆乱后,在业余条件下很难恢复原状。

夜间观星时,双筒镜常会凝上露水。白天应放置荫凉通风处让它自然干燥。为防止镜头起霉,最好把双筒镜收藏在干燥箱里,密封性佳的铁皮饼干箱亦可用,箱内放上几包干燥剂,一般三、四个月更新-次。

任何一架天文望远镜都不是尽善尽美的,可是任何双筒镜(那怕是口径20毫米的观测镜)也比肉眼强。所以你不必抱怨自己的双筒镜有这种或那种缺点,业余天文学家的成功大多数取决于人的素质而不是硬件,现在发达国家已经有l00、120、150毫米双筒镜应市,但目前我国大多数天文好者的经济条件还达不到,因此咱们应面对现实,尽量用可以获得的仪器创造最好的观测成果

作者 钱汝虎   扫描整理 覃 育   摘自《天文馆研究》1993年1~2期
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