业余天文爱好者的观测器材之路（二）

“原本我和你一样，以为买一个望远镜就可以看见精彩的深空图，直到我膝盖中了一箭”
正文开始之前，先聊聊我自己的第一台望远镜。当我还在读小学的时候（大约是1996年），在《少年科学》上邮购了一款有着斑马色条纹的天狼50天文望远镜，介绍的让人心动啊，但是D80T之类的高大上只能仰望
收到这台45元的望远镜之后，心里还满怀期待，但是很快就被这台镜子坑的生活不能自理——设计人员你是想玩我不成，看天么，镜子没有抱箍、脚架，调焦还是海盗抽拉式，双手拿着一根桶子已经够累了，再对准星星实在是比战士打靶还难。。看地么，这货成的是倒向，一会人就晕菜了。这不，逼得我一个小学生发挥DIY精神，捣鼓出抱箍、云台、脚架，总算可以看几眼，一年多时间后，我小升初考到全县第六名，妈妈奖励一台地平式的60700，才正式入了门。

前面插播完毕，进入正文，本部分主要介绍天文主镜。

第四章单筒望远镜（折射式）一、整体介绍

介绍完底盘，接下来介绍折射式天文望远镜。伽利略发明的望远镜就是折射式，通常由物镜组（一片至多片）+目镜组（多片）+天顶镜（45-90度的反射镜或者棱镜，便于观看天顶）+平场镜（深空摄影专用，可以消除视场边缘的畸变）等组成。

色差的解释：由于光学玻璃对光线中各种颜色的折射率不同，折射后各色光线不是重合的，因此形成了离散的二级光谱，用普通望远镜观看反差比较大的目标，有红绿色边缘，或紫边，这就是色差，在深空摄影上更明显。

下图：色差原理图

下图：普消望远镜拍摄的深空，色差紫边明显(星点变成紫色)

下图：牛反拍摄的M42（当然这两张照片拍摄水平不一样,但这不是重点,下图的星点几乎没有色差，APO也可以做到）

折射的类型有普消（普通消色差，通常要做到F9左右色差控制才会比较好，F6以下的不推荐，普消还分为胶合主镜和空气分离主镜，分离主镜相对好一些）、ED（镜头组中使用了一片低色散玻璃，消色差能力更强）、APO（复消色差结构，是折射镜中精度最高、消色差能力最强的，常见的APO中有一片日本小原51或53牌号的低色散玻璃，或者肖特低色散玻璃，更高级的型号采用了加入天然或者人工萤石的光学玻璃 多谢青山指正）。按价格，普消<ED<APO（51）<APO（53）<APO（萤石），按使用效果则相反，越贵的越好（这不废话嘛）。

二、目视折射镜

口径至少80，焦比在F7-F11之间，F9左右比较平衡，优点就是使用方便，指哪打哪，色差控制优良，锐度高，适用性广，基本不需要调整光轴，适合入门目视党。缺点：折射镜焦比长，镜筒往往做的比较长，携带不是很方便，同样价格买折射口径比牛反小，ED和APO价格比较高。

下图：信达100ED折射镜

下图：号称入门神镜的星特朗80EQ

三、摄影折射镜：

推荐从APO起步，不论加工精度、消色差能力、镜筒机械结构、成像质量均属于折射中的佼佼者，对于要求严苛的天文摄影来说，使用APO是相对严谨的，也是折腾最少的一条路。

常见摄影APO：

锐星的65Q、80APO、CF90、100Q、AL106、107PH、AL130等，AL代表铝制镜筒，CF代表碳纤维镜筒，Q则代表内置平场镜结构。（包括其代工品牌AT、SV等，品质基本一样）

裕众的80APO、90APO，70SA（内置平场镜）等；

晶华/ES的80APO等；

信达黑钻、龙鹏系列APO；

TeleVue（美国）、TAKAHASHI（高桥）、APM/TMB（德国）、LZOS（俄罗斯）、VIXEN、PENTAX等也是APO大厂，做工精良，但价格也比较土豪，这里不介绍。

APO的选择，带有53玻璃或更高级别的为佳，内置平场镜的比外接平场镜的要方便。

下图：锐星CF90-II碳纤维APO

成像圈：很容易被忽视的一个问题。各种望远镜在焦点都会投射一个圆形的成像面，成像面的大小应与摄影终端的面积相匹配（例如全画幅比APS大）

下图：传感器画幅对比图

上图可见，如果望远镜成像圈只能支持APS，那么搭配上全画幅的相机，拍摄就会出现暗角，照片四周一圈是无效区域，拍出来四角发暗，甚至不成像。

因此，选择APO时，应考虑到相机画幅与镜头的最佳成像圈相匹配，例如65Q就没法完美支持全画幅但70SA可以。

焦比：焦比就是镜头焦距与口径的比例，例如150/750的望远镜，口径150，焦距750，焦比就是F5。焦比越大，同样口径获得的焦距越长，对于需要高倍数的行星观测就更有利。焦比越小，同口径前提下焦距就越短，这样的望远镜成像亮度更高，应用于目视可以便于观看亮度低的深空天体，应用于摄影，小焦比的摄影速度更快。举个例子，星特朗施卡的焦比是F10，可以通过一个FASTAR系统将焦比减少到F2，F2曝光30秒的照片亮度可以比得上F10下面的10分钟效果，但是当然，F2拍出来的目标要比F10在照片上小的多。

后截距：深空摄影中用到的概念，通常说的是一个平场镜（或改正镜等）最后一片镜片到成像焦平面的距离，相机CCD刚好在这个距离拍照清晰，小于或者大于这个距离，可能会出现变形、模糊等情况。

深空摄影对焦方法：入门者（单反）可以使用鱼骨板或放大对焦，鱼骨板可以找相关教程，放大对焦就是需要用到相机的liveview功能，连接主镜后对准天空最亮的星点，粗调焦距到相机屏幕中看到这个星点，然后把显示比例放大到最大（别忘记调整位置，使得星点始终在屏幕范围内），进行第二次精细调焦，调到星点最为细小，取消liveview，调焦完成，可以拍摄了，拍摄过程中不要碰调焦座（一般APO挂单反时候调焦完成不要试图锁定调焦锁，往往会造成偏移失焦）。该方法也可以用于牛反、镜头（星野）等场合。

下图：鱼骨板对焦法图例

深空摄影简单的构图：找到深空目标以后不要急着开拍，而是首先要构图。对于比较亮的目标，开高ISO曝光10-20秒钟通常可以看见目标的影子，然后将目标移动到视野中心，开始正式拍摄。对于暗弱目标，甚至需要曝光几分钟才看见，构图往往需要反复调整，直到目标出现在中心位置。

折射镜（行星摄影）用多少倍率的增倍镜？折射镜通常F6-F7，有些是F9，用3X增倍镜最合适。

第五章单筒望远镜 （反射式）一、反射式望远镜简介

反射式望远镜，主要部件是一个球面或者抛物面的凹面镜，较早的牛顿式反射镜，由凹面反射镜及平面副镜组成，后来衍生出马克苏托夫-牛顿、施密特-牛顿、施密特望远镜、施密特-卡塞格林、经典卡塞格林、RC等不同的结构。

下图：反射式12寸RC望远镜

普通爱好者用的最多的就是牛反结构，造价低廉、没有色差、单位价格可以获得最大的口径，集光力、分辨率等指标均很出色，但是牛反也有缺点，体积较大、重量重、目镜位置位于侧面使用习惯不方便、光轴比较敏感需要调整、镀膜容易被氧化（这是个误解早期的牛反有，现在的牛反镀膜经过处理，用个10年都没问题）、怕风（牛大招风）等。

牛反通常分为球面和抛物面的主镜。球面镜存在球差，当焦比达到F9，可以有效抑制球差，但当焦比小于F9，有些球面镜甚至达到了F5，那么就会影响观测。抛物面镜则修正了球差，但由于抛物面的磨制比球面技术难度大，因此抛物面主镜价格比较高。一般天文望远镜，应该选用抛物面作为最低标准，球面镜目前已淘汰（凤凰、博冠等一些品牌仍在使用球面镜）。

二、常见牛反望远镜

信达skywatcher，之所以将信达排在第一位，就是因为信达保有量大、出品的牛反几乎都是抛物面镜、主镜加工精度合格、价格适中、作品众多。信达牛反有130/650（小小黑，小小黑摄影版）、150/750（小黑、小黑摄影版）、200/800、200/1000（大黑）、254/1000、254/1250（老黑），还有光阑版、线性调焦版、碳桶版的200/800。信达的全系列均可以作为行星、深空、目视的主镜。

下图：经典入门牛反信达小黑

星特朗，与信达牛反同一个厂家，产品类似但比较低端，例如130EQ、150等，基本是入门者在使用。

晶华/ES，也生产抛物面牛反，使用者不多（但是都教授用的是晶华牛反）。

振旺ZWO（王师傅），是磨镜师傅王珍煦的作品，精度还比较高，F4-F6左右的比较常见，可以单独购买DIY，或者购买成品主镜，产品有桁架结构的200、254、300等，还有最近推出的150/600碳桶版本。

其他ASA、高桥、AT等也有牛反，暂无介绍。

三、牛反常见问题

彗差与MPCC：牛反成像存在彗差，边缘的星点会离散，呈现彗星一般的形状。而MPCC（彗差改正镜）则设计用来消除彗差。由于牛反有F4、F5等较多的焦比，因此选择MPCC应该与主镜的焦比相匹配，否则效果不好，另外MPCC要注意后截距的问题，还有长度较长的MPCC（信达二代、TV二代）有可能在合焦的情况下还深入主镜一定距离，会对成像的星点造成一定影响。行星摄影和要求不高的目视，可以不配MPCC。

下图：彗差模拟图

光轴调整：牛反的光轴调整其实并不可怕。调整牛反光轴需要一个道具：加长版光轴校准目镜。

下图：加长光轴校准目镜

有了这目镜以后，参考网上的教程，先调整副镜位置（拧动副镜背面的三颗调节螺丝，注意慢慢拧，防止偏离程度太大），使主镜中央的标记在十字丝中间；再调整主镜屁股上的三颗螺丝，使主镜标记、校准目镜在主镜上的投影、十字丝三者完全重合，这样就完成了初步的校准。接下来用星点校准主镜，在天气比较好的时候，主镜指向一颗星并合焦，目镜使用最高倍的，有条件的还可以加上巴罗，或者可以用QHY5之类的摄像头代替目镜来成像。然后从合焦位置稍稍偏离焦点（散焦），此时如果光轴不正，你就可以看到星点在中间，周围有一圈圈的散焦光斑，但是光斑并不是同心圆，而是有一定的偏离。此时微调主镜屁股的三个螺丝，使得光斑变成一个尽量标准的同心圆，然后固定好主镜的光轴调整螺丝（注意不能拧过紧，可能造成主镜受压变形）这样就完成了牛反的光轴校准。

下图：衍射环（同心圆代表光轴正）

下图：主镜光轴调整螺丝（瘦的三颗是固定螺丝不是调整螺丝）

消光：一般牛反镜筒内侧虽然使用了消光漆，但实际消光效果并不完美，做好消光，可以提高反差、蜘蛛架（副镜十字支架）的消光可以减少过大的星芒。可以选用带背胶的高级黑植绒，剪成条状，仔细贴好牛反的内表面，完成消光。

防风：牛反一般在5级以上风力的时候，不采取防风措施无法进行深空拍摄作业。关于风力等级的简单判定方法：

0级静风，风平浪静，烟往上冲。

1级软风，烟示方向，斜指天空。

2级轻风，人有感觉，树叶微动。

3级微风，树叶摇动，旗展风中。

4级和风，灰尘四起，纸片风送。

5级清风，塘水起波，小树摇动。

6级强风，举伞困难，电线嗡嗡。

7级疾风，迎风难行，大树鞠躬。

8级大风，折断树枝，江湖浪猛。

9级烈风，屋顶受损，吹毁烟囱。

解决方法：寻找有围墙的地方、有挡风障碍物的地方、或者使用天文帐篷。风力较大时候，甚至不出动牛反，改用其他小体积主镜。

下图：天文帐篷

我应该买多大的牛反？是不是越大越清楚，放大倍率越高，这样的好？不是。牛反的体积比较大，10寸牛反有1.2米长、近30厘米粗，10多公斤重量，女生、小个子、爬楼梯的都吃不消长期使用，购买牛反，首先要考虑平时观测是否方便、是否有车，如果不具备条件，那么150或200（F4）左右的牛反是最佳选择。虽然大口径牛反集光力很强，但如果不经常使用或者没有好环境使用也失去了意义。

如果我有条件，牛反的威力有多强？大口径牛反是深空利器，10寸以上在环境好的地方可以看见M20三叶星云的裂缝、M33星系的旋臂、M13等球状星团的恒星也可以一颗颗分解开来，非常震撼。但是对环境的要求，至少要目视银河，而且高山为佳。

小黑够用吗？会不会不够大？不是，小黑深空、行星有很多佳作，不过需要选择好的赤道仪，并且熟悉牛反的使用，150口径在很多方面是够用的。

牛反（行星摄影）适合多大的增倍镜？由于牛反通常是F4或者F5，而行星拍摄F20-30左右在大多数地方适合，因此牛反用户应该购买5X增倍镜，作为行星拍摄的首选。天气不好的地方，可以用3X。

四、特殊的牛反——DOB

由美国著名天文科普活动家约翰·道布森（John Dobson ）于1950年代开始设计制作的一种牛反望远镜，是地平式的变种。由于牛反重心位于主镜处，另外加大口径造成目镜位置过高，因此把主镜降低到靠近地面的地方，取消赤道仪改成类似经纬仪的模式。

下图：信达10寸DOB

DOB是大口径望远镜的廉价解决方案，并且相对便携（同样口径），花几千元就可以买到10寸口径的镜子，凭借其大口径成为行星和深空观测的利器。

下图：深圳同好坐照使用DOB10拍摄的土星

第六章单筒望远镜（折反射式）一、折反射镜

折反射式是为了改良反射镜的一些不便之处而设计的望远镜，常见的有施密特-卡塞格林（施卡）、马克苏托夫-卡塞格林（马卡）、马克苏托夫-牛顿（马牛）等，本文介绍施卡和马卡。

二、施卡

施卡镜是各类常见光学结构中，同等口径最为短小、最为轻便的望远镜，主镜位于望远镜底部，是球面反射镜，望远镜前端有一块精细研磨的施密特改正镜，光线通过改正镜到达主镜后，反射回改正镜上面固定的副镜，第二次反射到目镜处成像。因此光路相当于折叠了好几次，主镜可以做的很短小。

下图：星特朗施卡镜8SE

施卡的主要用途：目视、行星摄影。施卡虽然可以用于深空摄影，但是由于施卡的焦距太长（1000mm以上），不是很适合新手进行深空拍摄。

8寸的施卡就拥有2000mm的长焦距，因此行星观测、星团观测是施卡的拿手好戏。

常见施卡有星特朗C8、C9.25、C11、C14，米德8寸等，这两个牌子差不多。

下图：8寸施卡拍摄的木星（老莫作品）

三、马卡

马卡的光学结构与施卡类似，就是将施密特改正镜换成马克苏托夫的弯月形改正镜，但是弯月镜比较厚，因此同口径马卡比施卡重，但由于马卡的副镜比较小，遮挡光路少，因此同口径马卡的锐度比施卡更高。

马卡焦比通常是F12-15，用途为观看小面积星体、行星，尤其行星是马卡的强项。

常见马卡有星特朗127SLT（带GOTO经纬仪）、信达127、150、180、博冠90、150等，马卡口径至少要127才比较好，180马卡的重量很重，需要有相匹配的重型赤道仪。

下图：水犹寒使用150口径马卡拍摄的土星

下图：博冠150马卡（只推荐主镜，不推荐原装赤道仪）

四、常见问题

光轴：施卡、马卡都需要矫正光轴，施卡的光轴校准机构在副镜上，副镜上面有三个螺丝，小心调整这三个螺丝，使得星点在目镜端的光斑变成同心圆即可。马卡的调整机构在主镜这一端，方法也类似。

下图：施卡的光轴调整螺丝（副镜盖上三个圆的螺丝）

消光：原装施卡的消光效果比较一般，内壁还是有反光现象，可以购置消光绒，剪成条状，拆开改正镜（上图主镜周围有一圈塑料垫圈，垂直于主镜的螺丝可拧开，务必小心），把主镜内壁、还有中央的圆筒内外贴上消光绒，然后按原位置放回主镜（镜筒上有标记）。

下图：没有消光的施卡，内壁反光

调焦：施卡原装单速调焦，拍摄行星时候不是很方便，可以选择羽毛调焦（美帝产品，比较贵但是好用，施卡用的分内调和外调两种），来实现精细调焦。

下图：我的APO、牛反与施卡合影（施卡上装的羽毛调焦）

HD施卡和普通版本的区别：HD版本的改进有几个，增加了散热孔，可以让施卡尽快达到热平衡，减少镜筒内气流扰动对图像质量的影响；增加了主镜锁，减少因为内调焦造成的主镜移位而带来的画质下降；增加了平场镜，改善了深空拍摄时候像场边缘的画质。其他并无本质区别。

施卡（行星摄影）适合多少倍数的增倍镜？施卡原生焦比是F10，天气（主要是透明度、视宁度等）一般时，用2X比较合适，天气很好，可以用3X，5X一般不建议用。

施卡看深空，放大倍率太高怎么办？可以选择PL40mm目镜，或者GSO的50mm目镜，或者选用0.64X的减焦镜（仅用于目视），可以有效增加视场角度。

马卡可以拍摄深空吗？可以。但是普通马卡的成像圈比较小，拍摄出来周围有暗角，另外马卡焦比大、焦距长，导星会比较困难。

马卡（行星摄影）用多少倍数的增倍镜？马卡适合2X。

第三部分传送门：

http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-298063-1-1.html

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哦。对了。建议几个帖子互相加上链接。

看来咱们的年龄差不多啊，我97年海尔波普彗星来的时候用双筒开始观察，98年家里奖励我期末考全校第一买了一台60/700，然后看了近6年！！

强贴，继续发表，msloo兄花了不少心血啊。

钢钢 发表于 2014-8-22 09:12
看来咱们的年龄差不多啊，我97年海尔波普彗星来的时候用双筒开始观察，98年家里奖励我期末考全校第一买了一 ...

同道中人啊，我当年只知道海尔波普的大名，那时候没有互联网，没有人教我在何时何地看，结果有了望远镜也没看到彗星，遗憾，后来彗木相撞，也是杂志上看看

tengyusz 发表于 2014-8-22 09:17
强贴，继续发表，msloo兄花了不少心血啊。

玩天文的都不容易，码点字没多少时间，等好天气时间长多了

好贴!

写的非常详细，支持

大師膜拜..特來參見...好貼子..

msloo 发表于 2014-8-22 09:24
同道中人啊，我当年只知道海尔波普的大名，那时候没有互联网，没有人教我在何时何地看，结果有了望远镜也 ...

那时候没有互联网，我订了《天爱》和《知识就是力量》两本杂志，当然那时候不懂拍照，其实观测笔记也不知道怎么做，就看过就看过了，挺激动的！

写的很好，很符合玩天文人的心里想法，继续关注！！

楼主的好文章，中间的好像是中国的ASA吧，黑洞牛，如果是，也是用王师傅主镜装配的牛反之一啊

好贴必顶~

来捧场了  

深入浅出，内容丰富，静待第三集

期待第三集！！！

先顶后看，看完再评