本帖最后由 “镜花水月” 于 2015-4-16 13:04 编辑
前面我谈到的不论是两枚式还是三枚式设计，都是指望远镜的前群而言，也就是位于望远镜最前端的物镜组，一部折射镜只靠两枚或者三枚前群镜片，可以将色差、球面像差、彗差等修正到相当良好的地步。不过，仅具前群的折射镜有个很重要的特征，这个是星野摄影者一定要知道的，那就是他们的焦面并不是平的，而是弯曲的。 弯曲像面的意思是，主镜仍可将平行光束正确的聚焦在一点上，但来自不同方向的平行光束的汇聚点，并不会分布在一个平面上，如下图 此时如果主镜后方装的是一般的相机，其感光元件表面是平的，那么只有其上某一小区域内的星光是被完美聚焦的，其他区域是星光都是呈失焦状态。实际上，弯曲像面与像散（astigmatism,另一种常见的离轴像差）是互相伴随产生。所以就算我们移动感光元件的位置使之与像面外围重合，我们也不会在像场外侧看到完美的成像，星点往往仍然是被拉长的。 我们来看看这样的弯曲像面造成的失焦的影响到底有多大，如下图 如果像面的曲率半径为R，在像高h（也就是距像面中心h）处的失焦量
，用很简单的高斯定理，我们可以算出， 其中，近似符号
在h比R小很多的时候成立。如果焦比为F，失焦量为，那么星点因此而变粗的量就是
。如果我们要求因失焦造成的星点大小在15um（0.015mm）以下，我们便有
。因此，我们可以反推最大像高h（也就是可用像场半径）为
。 像面的曲率半径R是多少？以两枚式前群为例，其像面的曲率半径依设计细节的不同，约在主镜焦距的0.3到0.35倍之间，我们取R=0.32f来看好了。将此带入,我们得到
。我们带个实际的数字进去看看，以高桥的FS-78两枚式萤石折射镜为例，其中D=78mm，f=630mm,，我们可以算出其最大像高为7.0mm,可用像场直径约只有1.4cm而已。如果取平均像面对焦，使像面约增加两倍，也只能极为勉强的涵盖APS-C篇幅。 将常见你的二枚式折射镜的条件代入上面的计算后，我们会发现，像面弯曲几乎限制了所有想得到的口径的折射镜的摄影性能。而且，这不只是对我们此处举例的二枚式主镜成立，对三枚式主镜也一样。所不同的是，二枚式像面曲率半径都在主镜焦距0.32倍前后，三枚式主镜因为多用了一片镜片，设计自由度高了很多，不同三枚式主镜有不同的像面曲率半径。譬如，高桥制作所著名的三枚式TOA折射镜，可以说是目前市场上的顶尖产品，性能极为优秀，但它独特的设计却也有非常强烈的像面弯曲与象散。面对性能较不确定的三枚式折射镜，我们只好依赖厂商公布的性能数据。 要解决弯曲像面与象散在像场外造成的成像不佳，方式是除了前群的主镜外，在主镜与像面间再加上后群镜片，以修正弯曲的像面，这样的后群镜片我们统称为像场修正镜。外挂式的像场修正镜常常需至少两枚镜片，以在修正像面弯曲同时避免引起额外的色差，高级的像场修正镜则可以在两枚以上。此外，也有的厂商生产的像场修正镜具有减焦的功能，可以在修正像场的同时降低系统的焦比，以利于星野摄影。 市面上的折射望远镜，绝大多数都不具有后群的像场修正镜片，只有少数的厂商替他们的折射镜生产像场修正镜或减焦镜。这少数厂商中，有的是将像场修正境内建于望远镜中，有的则是列为选购品。如果你购买折射镜的目的是星野摄影，记得要先了解像场修正镜是否已在望远镜里头，若否，则应另外购买专用的像场修正镜或减焦镜。之所以强调要专用的，是因为不同的折射镜主镜像面会有不同的曲率，因而需要特别针对单一主镜设计的修正镜或减焦镜。 如果你的望远镜制造商正好是以上所述，有生产像场修正的其中之一，那你唯一的问题就是买或不买专用的修正镜而已。相反的，如果你的望远镜制造商并没有提供专用的像场修正镜或减焦镜，那你可能就要头大了。此时较可能的做法是，寻找其他厂商生产的像场修正镜或减焦镜，套用在你的望远镜上。 由于这类不具像场修正镜的望远镜多不是最高级的三枚式主镜，而是较平价的二枚式（不论是消色差还是超消色差），我们可以利用同焦距的二枚式主镜像面曲率都很接近这件事。因此，你只要寻找那些同是二枚式主镜设计，且主镜焦距与你的主镜很接近的修正镜或减焦镜即可，这样的产品不难找到，至少市面上针对主镜焦距1000mm以下的修正镜产品非常丰富。如此，虽然你的修正镜并不是专为你的主镜设计，大体上仍可得到相当好的结果。要注意的只有，不要混用二枚式主镜与三枚式主镜用的修正镜，就算他们焦距相同，像场特性也可能很不一样。 最后我要谈谈折射镜的影像圈大小。影像圈大小可从两种层次来看，一时望远镜的照明范围，此范围由后群镜片组的大小。折光环设计、以及对焦机构的内径决定。第二层次便是各种像差以及像场修正的程度。在影像圈内，非但要有足够的照明亮度，也要有良好的像差修正。在选择星野摄影用的折射镜用折射镜时，一定要注意其影像圈大小，影像圈直径在4公分以上的才可用于全片幅。如果使用的是更大的感光元件，如中片幅DSLR或底片，则需要更大的影像圈。 折射镜只要能连到以上所述的色差修正与像场修正两个要求，其用于星野摄影的威力克说是非常强大，在同焦段下，其影响品质之高，像场之大，很难有反射式望远镜可真正超越它。此外，折射式没有斜镜或次镜造成的绕射，加上镜筒遮光比反射式容易，其所拍出的影像会有较高的反差，画面较为干净漂亮。目前天文杂志上看到的1000mm焦距以下的星野摄影照片，有很大的比例出自折射镜的手笔。如果你追求的摄影焦距在1000以下，而且你要最好的影像品质与最大的像场，那么折射式望远镜是你第一个要考虑的。 如果你对我们的东西感兴趣，可以“扫一扫”下面的二维码
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