入门天文望远镜应具备最基本的素质之---目镜篇整理:深圳望远镜小曾。
参考资料:!最近,很多朋友来咨询关于天文望远镜入门机型的问题。
于是,想写一个系列文章,论述下入门级天文望远镜所应该具备的一些最基本的素质。
也就是说,为了保证能够顺利观看到主要观看对象(月球表面,行星,星云,星团)以及完成最简单的天文摄影(月球,行星等),一具天文望远镜所应具备的最基本的素质,以及区别于玩具型产品的一些注意事项。
首先,我们来谈谈目镜。
在这里,关于天文望远镜目镜的基本常识我就不说了,比如说常用目镜的接口遵循三个标准,即外径为0.965英寸(24.5毫米)、1.25英寸(31.7毫米)和2英寸(50.8毫米),具有相同接口标准的目镜可以互相替换使用,通过更换不同焦距的目镜可以得到不同的倍率等等话题。
这里,我们要解决以下的两个问题:1〉什么类型的目镜比较适合入门级别?2〉在品质上最起码要求做到的项目是什么?一、具有代表性的目镜类型:所谓入门级别的产品,一般意义上是指在满足基本使用要求的前提下用尽可能便宜的价格所购得的商品。
那么,什么样的目镜比较适合呢?这样吧,我们先按照时代发展的线索,把一些具有典型代表意义的产品列举出来,然后再用对比淘汰的方法筛选出我们的目标产品。
1〉第一代目镜:①惠更斯目镜(H式)被公开发表于1703年,特点是像散较小,但球差和色差明显,而且像场较弯曲,向眼睛一端突出,视场很小,出瞳距离很短。
容易制造,价格低廉,但缺点很多,而且焦点在两块透镜之间,不能安装十字丝或分划板。
②冉士登目镜(R式)被公开于1783年,球差虽然减少了,但是色差依然明显。
优点是场曲较少,而且焦点位置在两块透镜的外侧,所以可以用在装有十字分画板的廉价寻星镜上。
另外,小型廉价望远镜也有采用这种结构的目镜。
2〉第二代目镜:①凯尔纳目镜(K式)K目镜是在1849年作为显微镜用目镜而被公开的。
跟第一代目镜相比,K目镜的色差更少,视场角也略宽。
曾经被普遍用于望远镜以及显微镜的中低倍率。
一个重要的缺点是镜片之间的内反射,随着现代抗反射镀膜的广泛应用,这个缺点逐步得到克服。
②普罗素目镜(PL式)PL目镜是K目镜的改良版(1860年发明),是由两组完全相同或者稍有不同的消色差胶合透镜组成,特点是畸变小,视场可达42-45度,但是出瞳距离较短,只能达到焦距的70%-80%,因此在短焦时人眼观察起来很不舒服(这一点跟K目镜相同)。
由于两个胶合透镜可以完全相同,因此成本较低,广泛应用于各种小型天文望远镜上。
是当代依然被广泛使用的少数古典目镜之一。
③阿贝无畸变目镜(Or式)Or式目镜是德国人于1880年发明的,该目镜由一块三胶合透镜和一块平凸透镜组成,其中三胶合透镜中间的一块为负透镜。
阿贝无畸变目镜能够很好地消除球差、色差,还消除了畸变,视场约为40-45度,特别适用于高倍率的观测,如观察行星的表面等。
但是,它的缺陷恰恰是短焦时的出瞳距离短,因此实际上在市面上流通的产品很少,似乎还有某些导星镜还在使用Or为目镜进行高倍精密导星。
3〉第三代目镜:Nagler目镜从1980年开始销售的Nagler目镜可以说是第三代目镜的代表。
它的特点是超大视场角,缺点是比较昂贵。
结论:通过上面对各种具有代表意义的目镜种类的叙述,我们不难得出结论,比较理想的入门型天文望远镜用目镜,既要价格低廉同时还要保证最基本的目视要求(色差少,中心像质好)的,应该是PL目镜。
最起码也要选择K目镜(特别是中低倍率时,观看效果跟PL差别不明显)。
二、最低品质要求下限:也就是说,作为一款能够正规使用的天文望远镜而言所应具备最低限界的品质要求。
①镀膜:我们使用天文望远镜的意义之一,就是为了能够观看到深空中相对比较暗淡的天体,所以对于天文望远镜而言,光的透过率至关重要。
也许,作为入门级别的产品,(考虑到成本价格)我们并不要求一定要有如同下图般漂亮的膜层:但是至少每个面都要镀有增透膜(哪怕是低成本的蓝膜),我们来看看下面两款目镜的镀膜,仔细观察的话,你会看到,实际上只有最上的一个面镀有蓝膜,内部的其他面都没有镀膜。
这样节约成本的产品我建议大家不要选购(作为送给孩子的玩具还行,作为想认真观看天体的朋友来说,这样的商品实在难以让人满意)。
作为对比,我们来看看下面的两个目镜镀膜,虽然膜色不能说有多高档,但是最起码它们所有的镜片都镀有增透膜。
这样的产品才能够满足我们最基本的使用要求。
②消光:消除杂光的措施是否到位,也是划分玩具产品和正规望远镜产品的标志之一。
首先,我们来看看接口内侧(参看下图):可以看到上图中右侧的目镜接口实在是惨不忍睹,虽然照葫芦画瓢地做了消光螺纹(还不如不切削呢,反而更亮了),它怎么可能实现消除内面杂光反射呢?可以想象,用这样的目镜观看月亮,木星等较明亮目标的时候会是什么样子!另外,在阳台等光害严重的场所观看天体的时候,消光措施不完善的产品,也会给观测天体带来很大困扰。
正确的处理方法应该是,首先切削出细密的螺纹,然后再喷上黑色哑光漆(如下图):这样的螺纹才有资格被称为消光螺纹!实际上,除了接口内侧以外,所有光路上的内壁,都需要做类似的处理。
比如说,我们来看看下面两款目镜。
稍稍倾斜一下,即可看到内壁上明显强烈的反光。
正面:反面:作为对比,我们来看看一款PL30目镜。
首先看看接口内侧(消光螺纹细密暗哑):然后,我们拧下接口看看目镜框内壁(依然有细密暗哑的消光螺纹):不仅如此,从目镜上端也可以看到,即使是像隔圈这样的小零件,都作了细致的消光螺纹处理:那么,这样的目镜产品,如果我们向内看去,会看到什么呢?如上。
除了一个黑暗的视场环之外,几乎很难看到什么杂光反射,这才是一只天文望远镜目镜所应具备的最基本的素质。
③眼罩:眼罩,也是目镜上的一个很重要的部件。
不仅可以抵挡侧面的杂光晕光,还可以避免眼眶或者额头不小心抵触到冰冷坚硬的目镜框上的不快感。
我个人认为,是否安装了眼罩,也应该是区别玩具礼品和正规天文望远镜的标志之一。
过去的老产品,特别是相对便宜的产品,基本都没有安装眼罩(如下图):但是最近的目镜产品,即使是中低档次的,也大都装了眼罩了(如下图)。
如果你戴眼镜观看,那就把眼罩取下来即可(当然了,对于短焦目镜,还是取下眼镜观看比较舒适)。
说到这里,我们顺便说下旋升眼罩的话题。
对于焦点在20mm以上的PL目镜而言,虽然旋升眼罩可以很好地缩减收藏时的体积,但是由于成本比较昂贵,对于相对便宜的入门型PL目镜来说,似乎没有必然性。
(除非为了维护品牌的形象,刻意追求舒适性以及完美度)。
如下图:收藏时:使用时:④视场环:视场环的位置以及状态的正确与否,也是区别一个目镜产品是玩具还是正规天文望远镜目镜的重要标志之一。
一般来说,从接口向内看,我们都可以看到目镜视场环的样子,如下:一个合格的目镜视场环,应该具备以下几个素质:1〉内边尖锐有刃口(用手指按压有疼感)。
2〉刚好在目镜的合焦位置上。
这样的话,我们就会得到一个边缘清晰的视场(见下图):如果视场环的位置不在目镜合焦位置上,我们得到的视场边缘就会是模糊的。
如果视场环刃口太厚,那么我们看到的视场边缘就会有亮边。
如果视场环不平整,我们看到的视场边缘就会吭吭哇哇。
如下图。
⑤接口:从目镜接口零件的一些细节上,也是看出一个目镜是正规的天文产品还是玩具类便宜货。
比如说,如下图红色框内所示。
正规的目镜产品的接口,都应该有一个槽----防止脱落用的。
在万一锁紧螺钉没有上紧的情况下,也不容易脱落(只要螺钉进入槽内即可挂住)。
而低端不正规的产品上往往是光秃秃的:另外,接口内侧的消光螺纹,可不是随便胡乱切削出来的,那个螺孔尺寸是个标准值,行业内大家共同遵守的,以便可以连接月光滤镜等辅助备件(见下图):我想,大概就是这些了吧。
具备了以上的各项基本素质的目镜产品,基本上就可以说是一个正规的天文望远镜目镜了,把这样的目镜作为入门设备,应该是可以放心了入门天文望远镜应具备最基本的素质之---巴洛镜篇巴洛镜,因由英国人Peter Barlow发明而得名。
简单来说,就是在目镜的前端(物镜和目镜之间)设置一个(或一组)凹透镜,由於巴洛镜的分流而有效的延长主镜的焦距,改变整个系统的焦比(F值),以达到更高的倍率之目的(倍率=物镜焦距/目镜焦距)。
注:因为巴洛镜距离目镜更近,有人把巴洛镜和目镜看成一体,认为巴洛镜不是加长了物镜焦距,而是减短了目镜系统的焦距,从而达到增加倍率的目的。
我认为这样理解也完全没有问题,甚至在天文望远镜的场合,这样的理解更直观一些吧。
关于巴洛镜,我想对那些打算购买入门级望远镜的初学朋友们说----谨慎!因为巴洛镜可能并不是你想象的那么简单。
我们先来做一个假设,比方说,你有一具焦距700mm的天文望远镜以及PL6和PL20两支目镜,那么你就可以分别在两种倍率(35倍,117倍)下观看天体了。
这时,如果你再选购一个3x巴洛镜的话,那么,你就又多了两个倍率(PL20x3=105倍,PL6x3=350倍)!是这样么?No!完全不是这样一道简单的算术题。
先不提350倍是否能跟口径般配的问题,我们还是先从天文望远镜行业引入巴洛镜的目的说起吧。
一、巴洛镜是用来做什么的?如果你上网查,很多资料都会告诉你,说天文巴洛镜的作用是为了延长F值,以便实现高倍率观看。
于是,这样就更加深了新手天文望远镜爱好者们的误解----似乎巴洛镜就是为了翻倍提高倍率的----把35倍提高到105倍,把117倍的提高到350倍。
首先我们要明确,这完全是误解!为什么这么说?首先,我们从分析天文望远镜业界引入巴洛镜的真正原因入手,来逐步说明其中的原因:①巴洛镜的常见形式:我们知道,市场上销售的巴洛镜,以2x和3x比较常见(参见下图):即使是采用了多枚镜片(甚至采用ED材料)的中高端巴洛镜,也难免会给成像带来诸如球差以及色差等的影响和困扰,就更不用提那种由一枚普通的凹透镜做成的塑料镜框廉价垃圾产品了(参考下图,请注意镜片没有镀膜的表象):②通过巴洛镜得到的像质:一般来说,用一支PL6看到的像质,肯定会优于用一支PL12+2xBarlow看到的。
于是,问题来了:那我们还专门增加一个巴洛镜干什么?实际上,最初天文望远镜行业引入巴洛镜的目的,是为了解决短焦目镜因为出瞳距离矮而带来的观看不适。
我们知道,不管是第一代的H目镜,还是第二代的K目镜,PL目镜以及Or目镜,都有一个共同的缺陷,就是短焦目镜的有效口径小,同时出瞳距离短(参见《入门天文望远镜应具备最基本的素质之---目镜篇》点击阅读以及下图):③引入巴洛镜的原因:当我们想长时间地放大观看诸如行星表面等目标的时候,这样的短焦目镜使用起来很费力(眼点太低),另外,这样的目镜也很难实现目镜后的天体摄影(目镜有效口径太小)。
为了实现舒适观看的目的,我们引入了巴洛镜,使用它最大的好处,在于我们可以舒适地进行高倍率观察。