双筒望远镜分辨率之解

    最近看到了很有追求的帖子，问“富士能25 150能不能看清冥王星吗？”。我觉得双筒爱好者很多对双筒的分辨率没有基本的认识。

    理论上150口径的极限星等是12.98，分辨率0.93角秒。但普通人眼的分辨率只有50角秒，放大25倍只有2角秒。也就是说普通人用富士能25 150的极限星等还是12.9，但分辨率还只有2角秒。
   冥王星14等，分辨率0.1角秒（近地45亿公里，其直径2300公里），好吧，要看到至少要250口径，和极限星等有关。看清至少1000倍以，才能看到一些细节，民用的基本不用想了。双筒望远镜的实际分辨率基本都是:肉眼分辨率/放大倍数   基本都是达不到物镜极限的。

所以因为肉眼限制，双筒25 150 并不会比25 100感觉强，集光度是高了，可是分辨率还是一样的，能看清的极限也是一样的。但如果能上到40 150就不一样了。这样提升拉近倍数，肉眼可达到的分辨率就高了。
自测肉眼、天狼90DL、天协7 50 、天协2080分辨率


    天文观测和目视观测最重要的无过乎分辨率、色差、形变、平场。天望的分辨率、色差尤为重要。望远镜官方的分辨率都是基于物镜口径的简单计算，实际效果千差万别。至于双筒不论低端还是高端都很少有标注分辨率的，因为大部分目镜都是固定倍数的，所以根本达不到极限的分辨率。本人新手一枚 ，用简单直观的方法粗略的测试望远镜的分辨率素质。本次测试只代表某品牌某型号单件商品的素质，不能代表其品牌的综合或平均素质。
    原理：测量能够分辨一毫米细线的实际距离，然后用公式计算肉眼观测的实际的分辨率。依次测试本人肉眼、天狼画师90DL 、天协7 50、天协20 80的观测分辨率。（肉眼是观测的基础，不得不测）                 

(这个公式是我自己搞的，不用找出处了。我发现百度和搜搜上都是大概的解答或者基于肉眼像素的统计方法，不太准确。所以我就用观测法计算，原理上应该没什么问题。）
      1毫米视为弧长
分辨率公式=弧长/观测半径圆的周长  再*360=分辨角（单位度） 换算成秒再*3600
    准备：新建WORD文档，划几条细线，紧密排列，粗细设置为3磅，线粗正好一毫米，间隔1毫米。打印后贴在小盒上进行观测，细线边用粗笔写个大字，方便对焦。（较粗的线观测距离会很长，来回跑不方便.太细的线由于观测距离过短影响测试精度，本人设为1毫米）

一、肉眼  本人近视，矫正1.0，1毫米极限分辨距离为4米，后又让几个戴眼镜的同事都试了一下，都是4米左右。
肉眼分辨率=0.001/（2*4*3.1415926 ）   *360*3600=51.57角秒
也就是说视力1.0的人眼分辨率基本就在50角秒左右


有的科普贴上说人的眼睛可以至少可以达到30角秒，这种说法还是靠谱的。从实验角度看，那么视力较好的人30角秒应该没什么问题。         

二、天狼画师90DL
    画师80DS宇文大侠已经测过了，可以达到理论极限的。但他是摄像观测，我是肉眼观测，还是有区别的。肉眼分辨率也就51.57角秒，也就是用50X，200米的距离上我应该能够极限分辨1毫米来着。但此时分辨率应该达到1.03角秒。
90口径的极限分辨率=140/90=1.56角秒
按上公式倒推算90口径的1毫米极限距离X
距离X=0.001*360*3600 /2/圆周率/1.56=132.2米
所以我的观测距离就定在132.2米和200米两处，有必要的话加点观测。具体观测数据如下表

数据证明双筒的实际观测分辨率=肉眼分辨率/放大倍数                观测距离就=1毫米肉眼观测距离*放大倍数

    大双小双的分辨率都合格，天狼的表现比较让人满意，25倍时看不到一毫米线是因为拉近倍数不够，就相当于6.5米看一毫米线，看不到正常。40倍时终于上到了物镜理论分辨率，能够区分3跟1毫米细线。但上到50倍反而无法分清，再上到150倍，又能分清了，而且感觉还有余力，只是我在太阳底下晒了将近2小时受不了了，不想再移窝观测了。我只能说天狼画师90DL的分辨角应该略小于1.56角秒。对了那个PL40的目镜不是天狼的是星特朗的。从此看天狼原配的目镜还是不错的。
   今天风很大，视宁度不佳，地面很热，能明显看到一层层的热气流。能用肉眼测试到天望的物镜分辨率极限我很欣慰。   


    目测的分辨率都是对于一般视力的人而言的，对于视力很好或者有远视眼的人来说，分辨角肯定能更小。有一次我用画师90DL打木星，我妈的老花眼就能比我看到更多的细节，这点不服不行啊。
   
   接下来说说色调画质的问题，天狼90的色调“清丽”略冷一点点，锐度较好。天协750色彩比较丰富，饱和度较好。天协2080就不行了，蓝紫光偏多，色调偏冷。相比较天协7 50的画面比较通透，比较具有性价比。
   这是一个简单有效的测试，全过程2小时左右。有兴趣的朋友可以自己试一下，看看效果。

营养贴，受教了！

这对于以后镜友选镜，有较大帮助。

用事实说话，顶一个，楼主辛苦

slion1980 发表于 2014-5-24 11:17
用事实说话，顶一个，楼主辛苦

工欲善其事必先利其器，了解工具还是必要的

shinningsun 发表于 2014-5-24 11:04
营养贴，受教了！

这对于以后镜友选镜，有较大帮助。

相互学习，共同进步。

我觉得lz的分析也是有点点问题的，分辨率应该是解析的参数，是看不看的清。肉眼能看清好多恒星，恒星的视夹角也没有达到肉眼视角吧！！看点光源，还是要看亮度吧

楼主在我心里的形象立马变得牛逼闪闪，请问这些理论你都是从哪里学到的，我也要去补充下营养。

钱欧阳 发表于 2014-5-24 12:07
我觉得lz的分析也是有点点问题的，分辨率应该是解析的参数，是看不看的清。肉眼能看清好多恒星，恒星的视夹 ...

是的，极限星等和分辨率还是不一样的，所以观星用星等，观景用分辨率。但如果两颗星之间的距离小于2角秒的话，你还是看不清的，认为那只是一个星。就像一些双星系统，低倍看是一颗星，高倍才能看清。

文质斌斌 发表于 2014-5-24 12:17
楼主在我心里的形象立马变得牛逼闪闪，请问这些理论你都是从哪里学到的，我也要去补充下营养。 ...

分辨率的公式是我自己搞出来的，思量下觉得没有问题就用了，观测下来也是没有问题的，和公式相符。

文质斌斌 发表于 2014-5-24 12:17
楼主在我心里的形象立马变得牛逼闪闪，请问这些理论你都是从哪里学到的，我也要去补充下营养。 ...

我发现百度和搜搜上都是大概的解答或者基于肉眼像素的统计方法，不太准确。所以我就用观测法计算，原理上应该没什么问题。

钱欧阳 发表于 2014-5-24 12:07
我觉得lz的分析也是有点点问题的，分辨率应该是解析的参数，是看不看的清。肉眼能看清好多恒星，恒星的视夹 ...

同意这个说法，看到点光源和分辨两个点光源是两回事，楼主用分辨率公式推测看不到冥王星是有问题的（尽管真看不到，也和分辨率公式没有什么关系）
我们用望远镜能看到的星星的视角很多都是小于口径分辨率极限的。

ytwiger 发表于 2014-5-24 13:18
同意这个说法，看到点光源和分辨两个点光源是两回事，楼主用分辨率公式推测看不到冥王星是有问题的（尽管 ...

时有问题，看到和看清是2个概念。看到只和极限星等有关，看细节才和分辨率有关，相关内容已改正

由于冥王星是冰质的，虽然体积较小，但反照率达0.15，和火星相当。冥王星的偏心率达到0.25，公转轨道是明显的扁长，远日点时，距离太阳中心74亿公里，过近日点只有44亿公里。但尽管如此，在地球上看，冥王星最亮时，也只有+14.9m。在地球大气层下，业余级的望远镜，分辨只有1''的冥王星视面，是没有意义的。所以，如楼主所言，能否观察到这个“点”光源，才有讨论的必要。

天狼星666 发表于 2014-5-24 14:52
由于冥王星是冰质的，虽然体积较小，但反照率达0.15，和火星相当。冥王星的偏心率达到0.25，公转轨道是明显 ...

计算下来视面应该是0.1角秒，看到有人声称用信达小黑150拍到过冥王星，口径也不对啊，严重怀疑他拍到的是几个星的集合体，所以我才说分辨率也很重要
牧友拍到的冥王星，我觉得应该不是

通常情况下，冥王星视面不到1'',16。5m应该是照相星等。星像模糊，确实不易辩认。

天狼星666 发表于 2014-5-24 15:31
通常情况下，冥王星视面不到1'',16。5m应该是照相星等。星像模糊，确实不易辩认。 ...

刚看了下，冥王星06年就被开除出九大行星了，因为轨道不稳定，影响因素太不确定。好神奇

蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 18:07
刚看了下，冥王星06年就被开除出九大行星了，因为轨道不稳定，影响因素太不确定。好神奇 ...

是的，我国天文界投的赞成票。归为矮行星。

精彩的评论

蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 15:22
计算下来视面应该是0.1角秒，看到有人声称用信达小黑150拍到过冥王星，口径也不对啊，严重怀疑他拍到的是 ...

楼主的科普很有必要，感觉很多人都存在误区。

另外关于冥王星的问题与楼主探讨：小黑能拍到我认为没有问题，当年发现冥王星的时候还是用的胶片摄影，只要极限星等允许曝光时间足够应该都能拍到一个星点，问题在于冥王星这个东西拍一次是不能证明的，要连续跟踪拍摄才能发现它在星图上的位移

HL_David 发表于 2014-7-23 08:23
楼主的科普很有必要，感觉很多人都存在误区。

另外关于冥王星的问题与楼主探讨：小黑能拍到我认为没有 ...

理论上6寸镜是可以拍到冥王星的。