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[天文相机] 【深空前期 9】天爱者永恒的话题之五:后截距

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田麦Lv.14 显示全部楼层 发表于 2020-9-14 20:30 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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本帖最后由 田麦 于 2021-9-12 11:22 编辑

                                      
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一、后截距是在望远镜上安装了外置平场镜后才需要考虑的,如果你是如下情况,本文就可以跳过不读了。
1、你的望远镜本身已内置了平场镜。如70SA、65Q、FRA400/5.6等摄星镜。则无需考虑后截距问题,相机和滤镜轮无论安装在什么位置(只要不太极端),拍摄时通过调焦均可获得合焦和平坦的图像。

2、理论上,没有内置平场镜的一切望远镜摄影时都应该安装平场镜。若嫌麻烦。或以观测为主,且看看拍摄的图像星点尚过得去,不想安装平场镜的。自然就不用考虑后截距的概念了。

二、什么是后截距
1、见图:这是典型的望远镜和单反相机连接图。在佳能相机的卡口上拧上佳能T转接筒,T转接筒左端插入望远镜调焦筒的尾端。通过望远镜调焦旋钮对调焦筒伸出长度的调整,图像成像于CCD感光元件靶面上。
此情况下,一般都把望远镜调焦筒末端到CCD的距离称为后截距。
无论那一种牌子的单反都可以使用上述接法,只不过不同牌子单反对应的T转换筒厚度不同而已。而厂商在设计适合不同品牌单反的T转接筒厚度时,都相约成俗地依照由望远镜末端到CCD的距离为55mm设计。此后望远镜或平场镜厂商在后截距的设计时,很多也沿用了55mm后截距这个概念(注意:也有例外的)。

2、严格地说:后截距是指镜片组(含望远镜+平场镜)最后面镜片的表面中心到焦点的距离,

3、对一套已经装成的望远镜+平场镜+附件+相机系统来说,后截距的数值是确定了的,无法在使用中通过望远镜的调焦去解决的。
单反连接望远镜.jpg

4、如果在望远镜末端插入了平场镜,则后截距就是由平场镜末端(即镜片组最后面镜片的表面中心)到CCD的距离了。如下图。
天文相机连接750.jpg

三、不同的平场镜,有不同的后截距起算位置。
理论上,后截距的起算位置应该是镜片组最后面镜片的表面中心。在实际应用中,这个表面中心的位置实在太难找到了。为方便用户,平场镜厂商对后截距的起算位置一般采用这样的定义方法----由离平场镜末端透镜最近的那个机械端面算起。

1、一体式平场镜
一体式平场镜,例如下图中的平场镜,后截距的起算位置是平场镜大头(透镜端)的上端面(不包含外螺纹部分)。
后截距起算端面.jpg
但也有例外,一体式平场镜的后截距也有在小头的端面起算的,例如:天虎 60/72 ED APO的 0.8X减焦平场镜。见下图。所以在购买平场镜之前,一定要问清楚厂商,你所购买的平场镜的后截距从哪一端起算,免得日后自己去猜。
天虎后截距2.jpg

2、组合式平场镜
为在平场镜后的光路中突破默认的55mm后截距,以增添更多镜后设备设备所需,近年来厂商推出了两段组合式平场镜。

组合式平场镜由:平场镜光学套筒+工作套筒组成。
当两者组合起来的时候,后截距从工作套筒的外端面算起(一般是55,方便通过T转换筒快速连接单反)。
如单独使用平场镜光学套筒(即拧下了工作套筒后),后截距则由原来的光学套筒与工作套筒相连接的端面算起。

如下图所示:平场镜左端黑色大圆环部分是光学套筒,此端向左连接望远镜。右边的红圈+小头部分是工作套筒,可以拧下来不用。此时后截距可以增大很多。以方便在光路中增添更多设备。

天虎两种后截距.jpg
四、如何解决后截距问题:
1、首先选择与自己的望远镜匹配的平场镜,然后按照以下办法去计算需要购买的附加的M42接环和垫圈的总厚度:
所需的M42接环和垫圈的总厚度 = 后截距 - 光路上装设的所有设备的厚度

2、这里要注意的是,如果你在光路上插入了滤镜,由于光在玻璃中的光程=玻璃厚度X玻璃折射率。若以滤镜厚度约1mm计算,光通过透镜时的光程= 1 X 1.8 = 1.8,约为2mm。因比,插入滤镜后比未插入滤镜前,增加了光程:2-1=1mm,由于实际光程增加了1mm。故此时后截距应该同步+1mm。
简单地说,如果不插入滤镜时的后截距是55,插入一片滤镜后的实际后截距就是56。应按照56的后截距来安装设备。

3、后截距的误差在 + -0.5mm以内都是允许的。

4、最后是振旺 ZWO 在标称的55mm后截距中连接多个设备的例子。供大家参考:
(注:图中左侧标注的“望远镜端”的位置,应理解为望远镜插入了平场镜后的“后截距起算位置”)

172331bxbwchalhews6lbz.jpg
172331pd3zmd82mdqrzwq2.jpg
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172331rxiqxcw9qnxjixqw.jpg
172332x3y52a2t1o365z18.jpg
172332frsdafctooqlazas.jpg
五、如何检验装配设备后的后截距是否合适
如果平场镜和望远镜是匹配的。则在合适的后截距下,合焦时相机拍摄的天体图像四角及中心的星点浑圆不虚。
最好用CCDInspector软件来分析一下所拍摄的图像。图像的像场应该是基本平坦的。

六、顺带谈谈有关各种修正镜或延焦镜的问题

1、某些小白误认为平场镜是拍用来拍摄天文平场的。大错。平场镜是用来改善图像的平坦度和解决图像周边星点失园问题的。

2、1X平场镜仅仅修正望远镜的像场弯曲(即四周星点显放射状)的问题,不改变望远镜的焦距。应按照厂家给定的后截距放置CCD。

3、0.8X(或小于1的倍率)平场镜不但解决望远镜像场弯曲问题,附带还减少了望远镜的焦距。也是按照厂家给定的后截距放置CCD。

4、彗差修正镜解决牛反的彗形像差问题(星点显三角形扩大犹如彗星拖尾),使星点圆浑。望远镜的焦距不变。也是按照厂家给定的后截距放置CCD。

5、延焦镜(巴罗镜)可以把望远镜的焦距延长。一般可延长2~3倍。安装延焦镜之后的后截距的大小会引起望远镜的放大倍率发生改变。
其规律是:延焦镜实际放大倍数=1+(延焦镜后截距/延焦镜焦距)
或:延焦镜后截距=(延焦镜放大倍数-1)X 延焦镜焦距。
例如:2X延焦镜,焦距40mm,若使用2倍放大率,则后截距=(2-1)X 40=40,只要按照40mm后截距安装,实际放大倍数则为2倍。

6、拍摄行星的时候是否需要用到平场镜。答案是:不需要。用了平场镜反而会引起图像中心分辨率少量下降的问题。

7、用了巴洛镜(延焦镜)后是否需要使用平场镜。答案是:不需要。巴罗镜只放大像场中间的一小部分。增加平场镜同样会引起图像中心分辨率少量的下降。

七、对单反相机而言,法兰距是指相机卡口到CCD的距离。换个角度看,对单反镜头而言,法兰距就是单反镜头的后截距。
利用这个概念也可以试一下单反镜头接驳天文相机的用法。如下图。(图中的滤镜抽屉已附带了单反卡口,并带固定底座,可以方便地安装到赤道仪上)
(图中的滤镜抽屉中如果插入了滤镜,则需要在抽屉与单反之间增加1mm的垫圈)

佳能与冷冻相机组合.jpg

八、总结陈词:
1、买平场镜之前,千万要咨询厂商:自己的望远镜镜是什么型号的?准备购买的平场镜与望远镜是否匹配?然后再询问在上述设备组合时后截距是多少(不一定都是默认的55mm,例如:APO90FL+0.8X平场镜时便是54mm)?平场镜的后截距是从哪一个端面起算的。

2、望远镜后若增设各种修正镜或延焦镜,按前述方法考虑后截距。

3、为了达到合适的后截距,首先要计算在平场镜之后的光路上安装的所有设备的总厚度,然后依据后截距的数值,反推出其中需要增加多少厚度的接环或垫圈。如在光路中实际插入了一片滤镜,注意后截距需要在原来的基础上+1。

4、按照设计的后截距安装设备后,还需要拍摄图像,分析图像。最后判定该系统的后截距是否合适。

点评

好文章  发表于 2020-9-15 16:18

精彩评论25

信达小黑黑Lv.10 显示全部楼层 发表于 2020-9-14 20:48
大佬又出教程了,顶一个。
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dingleidllLv.14 显示全部楼层 发表于 2020-9-15 08:17
感谢大佬的分享!!

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好文章。 看到ZWO 赶紧过来凑个热闹。  详情 回复 发表于 2020-9-15 16:15
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振旺光电客服Lv.90 显示全部楼层 发表于 2020-9-15 16:15
dingleidll 发表于 2020-9-15 08:17
感谢大佬的分享!!

好文章。 看到ZWO 赶紧过来凑个热闹。

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谢谢关注和支持。  详情 回复 发表于 2020-9-17 10:44
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ycgsxdlLv.14 显示全部楼层 发表于 2020-9-15 17:35
非常实用的入门教程,看您的帖子可以少费很多功夫去论坛搜资料,谢谢分享!
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田麦Lv.14 显示全部楼层 发表于 2020-9-17 10:44
振旺光电客服 发表于 2020-9-15 16:15
好文章。 看到ZWO 赶紧过来凑个热闹。

谢谢关注和支持。
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bestptLv.8 显示全部楼层 发表于 2020-9-17 11:47
好贴
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追寻星空的风子Lv.14 显示全部楼层 发表于 2020-9-18 08:13
萌新前来学习
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淡然随缘Lv. 显示全部楼层 发表于 2020-9-19 11:12
来学习了
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Enjoy_meLv.80 显示全部楼层 发表于 2020-10-11 23:43
谢谢,太有用了
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JAM1013Lv.6 显示全部楼层 发表于 2020-10-16 18:26
太实用了,谢谢谢谢
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JAM1013Lv.6 显示全部楼层 发表于 2020-10-16 18:27
收藏!
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门敢哥Lv. 显示全部楼层 发表于 2020-11-3 00:42
大赞
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飘忽信天翁Lv.12 来自手机 显示全部楼层 发表于 2020-11-3 09:05
学习了
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chichuiyiLv.14 来自手机 显示全部楼层 发表于 2020-11-4 20:21
建议加精华,我自己琢磨了好久才明白的,早看帖子就不用这样了
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笔直杉木Lv.6 显示全部楼层 发表于 2020-11-6 14:34
大神的学习分享,拜读了!
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wasadiLv. 来自手机 显示全部楼层 发表于 2020-12-1 20:38
很有用的知识普及,谢谢分享!
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赖贝贝Lv.10 显示全部楼层 发表于 2020-12-8 08:12
感谢大佬
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crealayLv.4 来自手机 显示全部楼层 发表于 2021-2-23 14:32
学习了,大佬v5
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tataaLv.8 来自手机 显示全部楼层 发表于 2021-6-5 09:40
关键后截距不对,拍出来的照片有什么问题吗?我感觉也没问题啊?

点评

后截距如果差距不大,图片可能看不出变化。后截距差距大了,图片会出现中间部分星点浑圆,而四角星点显发散状的情况。  详情 回复 发表于 2021-6-5 10:03
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