F值的迷思

快镜不是神话，不要太追求和迷信F值，如果用得不当，未必能取得更好的效果。对一特定的目标来说，暂时不考虑成像的CCD/相机，要取得好的性噪比，能收集到多少个光子才是最重要的，而这只取决于两个要素：口径和总曝光时间。

比如说用80F6的镜子去拍M31，配合APS画幅，视场大小刚刚好，经典构图。这时候如果通过减焦镜把镜子缩成80F4去拍M31。先不考虑焦距变化而引起的解析力变差，F4比F6快了不少，能不能用更短的时间得到更好的M31呢？乍听起来可以，实则不能。虽然F4比F6能增加每个像素收集的光子的数量（改进了像素的F值），但是因为占用的总像素变少，所以每个角秒的目标收集的光子还是一样的（目标的F值不变）。如果把80F6和80F4拍到的M31缩放到一样大，同样的曝光时间拍出来亮度是一样的。更不值的是，与80F6相比，80F4还因为焦距短而失去了解析力。这种情况下想要F4的快镜效果怎么办？换120F4镜子，才能在更短的曝光时间下，得到和80F6一样的效果。

再比如说我用200F4的反射镜，如果我要拍M1。我是保持F4的快，还是通过增倍把我的镜子改成F8？后者显然更明智。

所以说缩焦减小F值，一定要看缩后的焦距是否适合拍摄目标，不然效果适得其反。而通过增加口径减小F值，则大体是没错的，前提是你扛得动。配合CCD，选择合适的焦距是拍深空的时候首先要考虑的。想要快，大口径是必须的。

PS：写这些东西是昨天在群里看到有同好提到Lessons from the Masters: Current Concepts in Astronomical Image Processing一书，感觉不错，马上就上亚马逊买了个Kindle版。第一章讲到一点关于“F-Ratio Myth”很有意思，所以接合自己的理解写出来大家分享讨论一下。昨天花两个小时大概翻了一下这书，确实是本好书，强力推荐。

“F4还因为焦距短而失去了解析力”{:soso_e140:}

这个F值的问题在第二版的《星夜摄影》也有论述。天文摄影是一个整体系统去考量的，如果单追求某一功能而忽视其它的话，反而得不到自己追求的效果。

如果有实测图片就更直观了

vwuvwu 发表于 2013-12-4 14:36

                               
登录/注册后可看大图

如果有实测图片就更直观了

从书里截个照片给你看看。图片引用至：Lessons from the Masters: Current Concepts in Astronomical Image Processing

http://astroview.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=8198&extra=&page=8 ，潘少有段关于“焦距和解析力、口径和速度”的名言我觉得讲的很好很全面...

但是F4的优势是我想变成F6或者F8随便，加个巴洛完事
或者说，我700焦F4，变成1050还是F6，要焦距有焦距要效率有效率；变成F8，1400的焦还能打小星系；再疯狂一点可以减焦0.7
500F6你能变成啥？变成F4没了焦距，变成1000焦？F12还怎么拍？
这就是为什么700F4的镜子比500F6的卖那么贵的原因了，看上去是口径大了，实际上是可用范围大得多啊。500F6你买到手就是一台500F6，最多你能变成一个750F9已经很勉强的效率了；700F4买到手相当于多了另外3台镜子：1050F6,1400F8,500F2.8，贵你3倍价钱难道还嫌多么？

ecloud 发表于 2013-12-4 18:17

                               
登录/注册后可看大图

但是F4的优势是我想变成F6或者F8随便，加个巴洛完事
或者说，我700焦F4，变成1050还是F6，要焦距有焦距要效 ...

窃以为快镜贵者盖加工之难，焦距愈短曲率愈大则耗时愈长，无关乎其万能，以为然否？

xiaoguilink 发表于 2013-12-4 19:03

                               
登录/注册后可看大图

窃以为快镜贵者盖加工之难，焦距愈短曲率愈大则耗时愈长，无关乎其万能，以为然否？
...

然也{:soso_e120:} 以前看过王师傅一个帖子，似乎是快镜在设计上也有很多需要考究的地方，对装配精度要求也是指数级提高

topsxc 发表于 2013-12-4 16:15
http://astroview.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=8198&extra=&page=8 ，潘少有段关于“焦距和解析力 ...

潘少的经典帖子当然看过，讲得简明清晰正确。其实缩小F值不外乎两个途径。

1. 焦距不变，增大口径。潘少举的75mm, 106mm, 180mm口径在530mm焦距下F值变化带来的曝光时间变化讲的就是这点。只要扛得动，总是对的，不需要迷思。

2. 口径不变，缩焦。这是我帖子要＂迷思＂的重点。如果缩焦后的焦距不适合深空目标，这样增大F值是没意义的，还牺牲了解析力，需要谨慎用之。

椰风123 发表于 2013-12-5 08:57

                               
登录/注册后可看大图

潘少的经典帖子当然看过，讲得简明清晰正确。其实缩小F值不外乎两个途径。

1. 焦距不变，增大口径。潘少 ...

支持这点，很多4寸小镜子减了焦还真把自己当快镜了
曾经跟某个折射狂＋日货狂聊起来，说7寸F4的马牛快镜爽啊。该日货狂说，FSQ106也有减焦镜能变成快镜。我当时就呵呵了一下
就不点名此人是谁了{:soso_e120:}{:soso_e120:}

ecloud 发表于 2013-12-5 16:49

                               
登录/注册后可看大图

支持这点，很多4寸小镜子减了焦还真把自己当快镜了
曾经跟某个折射狂＋日货狂聊起来，说7寸F4的马牛快镜 ...

有些时候减焦也并不一定是为了增加F值，更何况摄影终端前再加一片镜片对成像也是有影响的，我上个图可以看看有些时候为啥需要个减焦镜（别告诉我因为这个还需要再买个这个焦距的镜子哦{:soso_e120:}）

这个很好解决的，为买镜子努力赚钱，然后买2台，呵呵

topsxc 发表于 2013-12-5 17:53

                               
登录/注册后可看大图

有些时候减焦也并不一定是为了增加F值，更何况摄影终端前再加一片镜片对成像也是有影响的，我上个图可以 ...

你这个问题是因为你用8300，画幅太小。4/3画幅就配小镜子，超过5寸的没啥意义了。我之前发过一个帖，镜子要以底为基础选择，不然是自添烦恼

topsxc 发表于 2013-12-5 17:53
有些时候减焦也并不一定是为了增加F值，更何况摄影终端前再加一片镜片对成像也是有影响的，我上个图可以 ...

没错，我没说减焦一定不好，是说减焦要谨慎。如果减完焦距合适，那就是好的，比如你这个例子。如果减完焦距过短不合适，那就别减。有时候还得增焦。