观星笔记（2022.6.1）——小双筒观星

天涯若比邻 发表于 2022-6-7 14:13
哎！就是玩儿(前提是多金)。我们穷屌丝就还在最初级的追求大口径的过程当中。什么精致，极致品质，情怀什么 ...

楼主入门时，500多元的博冠双筒也看了几十个DSO啊，WX只是视场大点，别的没差啊，何必妄自菲薄

牧夫最后一个大佬 发表于 2022-6-7 09:22
关于“环境第一，口径为王”这句至理名言，在大多数情况下是成立的，更好的环境与更大的口径往往会 ...

等等，你说极为暗淡的星云20寸dob干不过82海米口径，能解释一下科学原理吗？你说视场和舒适度干不过我能理解，极限星等只跟口径有关，20寸干不过82mm的原理怎么解释？

Friderick2nd 发表于 2022-06-07 15:37
等等，你说极为暗淡的星云20寸dob干不过82海米口径，能解释一下科学原理吗？你说视场和舒适度干不过我能理解，极限星等只跟口径有关，20寸干不过82mm的原理怎么解释？

        并非是说20寸的不如82mm的，这个是对应特定目标与特定器材而言的。
        在同样的环境里，并非极限星等决定观测难度，这个极限星等是点光源，提升放大倍率可以看到更暗的恒星，但深空目标都是面光源，提升倍率有时会适得其反。我们要观测到暗淡的弥散深空目标，首先环境肯定是第一位的，还需要极品的空气通透度，缺一不可。然后我们再谈器材，这里有两个因素，一是望远镜目镜端的出瞳直径，人眼在无光害的环境里，瞳孔直径可以达到7mm左右，而此时如果望远镜目镜的出瞳也能达到7左右，就更好了，当然这个是对于暗淡的深空目标的，那些明亮的目标就不需要那么大的出瞳直径了。其次，并非达到7mm的出瞳直径就可以了，对于目视观测暗淡的目标，还需要低倍率，过高的倍率会压低目标的表面亮度（这里放大倍率并不是降低目标亮度，目标本身亮度没有变，是因为放大而使得单位面积的亮度下降了。），这使得观测难度加大了。这第二个因素，爱好者平时使用的传统焦比的大口径望远镜很难做到，而此刻很多小镜子就游刃有余了，这是小镜子的优势。而并非大口径就在这方面一定逊于小镜子，而是要满足第二个条件，就需要焦比f3以内的快镜，这样一来，其制作成本就翻翻了，而且制作难度也大，如果同成本的制作，其光学素质会远逊于f4，f5的大镜子的光学素质，其边缘像质与像场都会非常差的，可用的中心较好的区域太小，这样的镜子不只是看起来不舒服，而且也不适合观测视面大的弥散目标。当然肯定有更快更好的大焦比的镜子，不过那已经是科研级的，一般爱好者用不起，也很难买到。
        所以传统的20寸可以看到14，15等恒星，并不意味着就一定能看到那些特别暗淡的弥散星云。而有些小镜子，哪怕极限星等只能12等，也能做到大镜子不可能完成的任务。现在也有痴迷的发烧友，专门定制焦比f3以内的快镜，专门用来观测那些高难度的弥散目标。
        总之，不管用什么器材去观测，选择适合的才是最好的。

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先假定观测地点理想，绝对黑区，去掉一些干扰因素，否则如果有光污染那么出瞳直径还需要小一些；
人的瞳孔大小是个范围，从4mm到9mm都有，7mm是年轻人的平均值，中年以后这个值会下移，很多人都达不到7mm了，最好自己测一下。比如瞳孔如果只有6mm，那么在F/3的快牛反下，18mm以上的目镜都会浪费口径，7mm则为21mm。
物体成像的表面亮度，在不考虑透光率\遮挡等不同的因素时，只和出瞳直径有关，和绝对口径无关。星点由于理论上没有视面积，所以不适用于表面亮度。但是面目标会适用于表面亮度，当观测目标面积很大（比如几度的星云），又希望看到全貌，甚至更有立体感地浮在星空背景下时（需要背景留空一些），需要的倍数无法过高，又由于出瞳直径限制，超大的口径就没有帮助了。这时候双筒折射的高反差和双目增益会发挥优势。大口径的优势是可以在同样亮度系数下获得更高的倍数，这在观测小目标时会发挥出巨大威力。如果目标小又是很多星点组成那么则更是大展拳脚的场合，所以Obsession的主页上都是用M13作为目标模拟来说明其大口径的优势。

牧夫最后一个大佬 发表于 2022-6-7 20:24
并非是说20寸的不如82mm的，这个是对应特定目标与特定器材而言的。
        在同样的环境里，并 ...

大口径dob一般焦比在3.7-4.5左右，以最快的3.7来说，只要目镜焦距不超过22mm都能保证出瞳直径不超过6mm，抛开视场来说如果能包进整个目标，那20寸dob的进光量高出82mm双筒几十倍，根本没有可比性，除非说dob因为焦距太大视场不够装进去。

funder 发表于 2022-6-7 20:57
先假定观测地点理想，绝对黑区，去掉一些干扰因素，否则如果有光污染那么出瞳直径还需要小一些；
人的瞳孔 ...

面光源也好点光源也好，对于天文望远镜来说接收的几乎就是平行光，口径的面积大小与接受到目标天体发出的光线成正比，在目镜视场能囊括目标完整大小的前提下，口径大小直径决定亮度，之所以谈极限星等因为星点不用考虑视场，前面我也说了一切对比以目镜能完整装下整个目标为前提，F3的dob不常见，哈勃20寸dob焦比3.7/4.2，信达20寸dob焦比F4，以F4为例，目镜焦距不超过25mm就能保证出瞳直径不浪费，更不用说20寸dob可以用25mm100度目镜，大概有1.25度视场。

这个口径越大，进光量肯定越大，但你没有考虑到倍率对暗目标观测难度的影响，这个远大于口径的优势。但看大口径优势，拿马卡来夸张对比一下，在环境好的地方，50双筒可以很容易看到北美星云，而使用8寸马卡（口径相对于50双筒的优势也是不可比拟的），但是想看到这个星云哪怕是最亮的墨西哥湾部分难度极大的。大口径需要大焦比f3以内的快镜才能胜任，低倍率极其重要，加上双筒双眼的增益（而双目增加的焦距，提升了倍率，即使也是双眼观测，反而适得其反），更有利于看到暗目标。肉眼看银河是最清楚的，上了任何望远镜，包括小镜子小双筒都会降低银河的对比度。

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你提及的口径优势，对于绝大多数深空目标是成立的。但那些极暗低表面亮度目标却不适用。

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给你看看国外大神的目视手绘记录，这是f2.8的镜子，他所看到的暗云气，就连我们爱好者曝光几个小时都拍不到的。

                               
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就拿目视大佬大F的经历来说，他用20寸看不到女巫星云，反而使用82双筒却意想不到的看到了，这是事实。我才疏学浅，也许还有其他因素影响，才会出现这样的扮猪吃老虎的现象。
大口径的优势不可否认，就连很多望远镜的天文亮度指数都与倍率有正关系，但这些都是有前提的。那些低表面亮度极暗目标就是特例。

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Friderick2nd 发表于 2022-6-7 21:13
面光源也好点光源也好，对于天文望远镜来说接收的几乎就是平行光，口径的面积大小与接受到目标天体发出的 ...

面物体的表面亮度只和出瞳直径有关，这个没有什么争议，大口径大更大集光力表现在可以提供更大的放大倍率。所以对于小目标有优势。但是对于不太多的大面积目标来说，不需要高的倍数，这时候就发挥不了优势了。

funder 发表于 2022-6-7 21:56
面物体的表面亮度只和出瞳直径有关，这个没有什么争议，大口径大更大集光力表现在可以提供更大的放大倍 ...

等等，只跟出瞳直径有关？不想多解释了，给个科学根据就行。出瞳直径倒是只跟焦比有关，你的意思是50mm直径F4的镜子和200mm直径F4镜子看星云是一个亮度？

Friderick2nd 发表于 2022-6-7 22:04
等等，只跟出瞳直径有关？不想多解释了，给个科学根据就行。出瞳直径倒是只跟焦比有关，你的意思是50mm直 ...

是的，物理亮度如此。

我说的是出瞳直径，目视上由于出瞳直径等于目镜焦距除以焦比，所以在使用同一只目镜的时候，面目标50mm F/4和200mm F/4亮度是一样的。
这也非常好解释，因为200mm虽然收集的光是50mm的16倍，但是放大倍数更高，光被撒在16倍的面积上，那么类似于“压强”的亮度就是一样的了。

funder 发表于 2022-6-7 21:56
面物体的表面亮度只和出瞳直径有关，这个没有什么争议，大口径大更大集光力表现在可以提供更大的放大倍 ...

从人眼来说有个专门针对弱光的黄昏系数和可见度系数，两者都是由两个决定口径和倍数，对于传感器来说理论上相同焦比下单位面积传感器接收的光强度是一的，简言之同焦比下口径越大焦距越大被摄物体发出的光子总量打在传感器上的数量越多（不说那么复杂就是望远镜就是一个桶口径越大单位时间接收的光子总量也就是信号越强）

funder 发表于 2022-6-7 22:07
是的，物理亮度如此。

我说的是出瞳直径，目视上由于出瞳直径等于目镜焦距除以焦比，所以在使用同一只目 ...

等等，又瞎扯，物理亮度是目标物体的客观结果，无论你用肉眼看还是用哈勃看目标物体的亮度都是一样的

funder 发表于 2022-6-7 22:07
是的，物理亮度如此。

我说的是出瞳直径，目视上由于出瞳直径等于目镜焦距除以焦比，所以在使用同一只目 ...

你这解释完全就是扯了，实现物体在某一个点的亮度是固定值不以你如何观测而改变，其次倍速增加的同时口径也增大，也就是单位时间进入望远镜的目标发出的光子数量增加，不考虑大脑作用单纯把视网膜比做传感器，相同焦比下单位面积进光量一样，但是如果在保证装进整个目标的前提下倍数越高其所占视场的面积比例越高总信号强度越大

评论区大佬好多。。。

Friderick2nd 发表于 2022-6-7 22:09
从人眼来说有个专门针对弱光的黄昏系数和可见度系数，两者都是由两个决定口径和倍数，对于传感器来说理论 ...

你说的这些参数基本都是蔡司提出来的。

常用的两个：亮度系数，等于出瞳直径平方，所以亮度只和出瞳直径有关（当然大于瞳孔没有意义）； 黄昏因数，等于口径乘以倍数再开方，表达暗光下的分辨能力，它是综合考虑了分辨能力和亮度。

楼主的执著精神，值得我们学习，但文字表述还不够严谨，比如：“并不是口径越大，看到的天体就越美丽”，楼主使用的器材是10X50双筒镜，如果换成10X70的，又是怎样的观测体验呢？ 就事论事，在同类器材中，大口径带来的增益是毋庸置疑的。 可以手持的低倍小口径双筒，携带十分方便，出勤率也高，这一点，也是爱好者们一致认同的。

Friderick2nd 发表于 2022-6-7 22:11
等等，又瞎扯，物理亮度是目标物体的客观结果，无论你用肉眼看还是用哈勃看目标物体的亮度都是一样的 ...

我说的是像的亮度，不是物的亮度。