选择天文望远镜之实用教范准则

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  每个喜爱天文、热爱观星的同好,大概都既希望又渴望并奢望拥有天文望远镜,每每看到天文杂志上的新型望远镜,眼睛都快突出来了!但是望远镜的种类那么多,就算预算充足,也总不能每样都买吧(呃……其实是蛮想这么做的)!到底要怎样来选购一部适当的望远镜呢?相信这是很多同好心中共同的问题!既然有问题,我们就来解答一下吧!
  一组完整的望远镜是由镜筒部与架台部组成的。镜筒部就是指望远镜本身,有折射式、反射式、折反射式三种。架台部指的是承载望远镜的部分,有经纬仪与赤道仪两种。由于望远镜是获得天体影像的关键,所以本文只讨论望远镜部分。
  一部望远镜——不管是何种型号的望远镜,最让人锱铢必较的都是口径的大小。因为望远镜口径的大小,决定望远镜的一切功能。由口径决定的望远镜性能有:焦比、集光力、解像力、极限星等、质量、价钱。
  ●焦比:焦比是指望远镜焦距长度与口径的比值,F=f/d。这个比值就是相机镜头上的光圈。如果焦距长度不变,则望远镜口径愈大,焦比就愈小,影像就愈亮。焦比大小在天文摄影上有着非常大的影响,因为如果你的器材的焦比是别人的2倍,则意味着你的曝光时间是别人的4倍。例如f/2的光学系统正确的曝光时间为1秒,则f/4的光学系统需要曝光4秒才会有一样的影像浓度。
  ●集光力:集光力是指望远镜所收集到的光量与肉眼的比值。一个正常人的瞳孔在完全开放的状态下,直径约为7mm。一部70mm口径的望远镜,口径的面积与肉眼相比,其集光力是肉眼的100倍。望远镜的口径愈大,集光力就愈强,也就愈能看到更暗淡的天体,这也就是为什么望远镜愈做愈大的原因了。
  ●解像力(θ):望远镜的倍数愈大,所看到的影像也会愈大,但影像变大不见得就能看清楚。望远镜能力范围内所能看到的最清楚的细部,就称为解像力,以弧秒为单位。公式是θ=116/D(mm),所以口径116mm的望远镜刚好可以分辨相距1〞的细部,再靠近就无法分辨清楚了,倍数再大都一样。
  ●极限星等(M):望远镜所能看到的最暗星等称为极限星等。一个正常视力的人,在黑暗、空气透明的情况下最暗可以看到6等星;而口径70mm的望远镜的集光力是肉眼的100倍,它就能看到比6等星再暗5个星等的11等星。望远镜的口径远大于肉眼,自然能看到更暗的星等。极限星等的计算公式是M=1.77+5logD。例如:口径70mm的望远镜,极限星等是M=1.77+5log70=11.0(等)。
  ●质量:以折射式望远镜为例,物镜口径增大2倍,就代表物镜质量最少变成4倍。望远镜的口径愈大,物镜就愈重,就必须用更坚固耐用的镜座来支撑镜片;同时口径愈大,镜筒的相对体积就更大,镜筒也必须同时更坚固。这样的结果可能是一部让赤道仪扛不动的望远镜!但是如果为了减轻质量,被迫牺牲掉镜筒的强度,这样做反而是得不偿失的。
  ●价钱:其实这个不叫性能,这个是结果。如前项所述,物镜口径变大2倍,代表物镜质量最少变成4倍,但价钱一定会远远超过4倍。不过也不必这么悲哀,质量与价钱的问题,在反射式望远镜上就没有这么严重啦!所以,其实反射式望远镜也是不错的选择。
  看过这些与望远镜性能有关的说明后,你是不是有选择一部望远镜的基本概念了?如果还没有,没关系,我们现在就直截了当地告诉你,什么人该买什么样的望远镜。
  第一,入门型同好
  其实,所谓的入门型同好,是最难回答的一种!比如说,推荐给这位同好一套小型的望远镜,结果他玩上瘾了,就会再花钱去买一套大型的望远镜,结果是:这一套小型的望远镜可能就是一种投资上的浪费。
  相反的,如果一开始就推荐一套较大的望远镜,结果他玩一阵子之后就不想再玩了,那不就是更大的浪费了?!所以对入门型同好是很难推荐买哪一种望远镜的。
  总结这个问题,对于暂时“心无所属”的入门同好,选购望远镜的原则是:折射镜以口径6厘米~8厘米的APO级为主——推荐这种规格是考虑到如果要买下一部较大的望远镜时,这部小的还可以当导星镜用;如果不玩了,卖掉的损失也不会那么大。反射镜则为10厘米~15厘米的牛顿镜较适当——因为牛顿镜的价格便宜多了,万一……比较不会心疼。至于赤道仪则要看预算够不够再考虑——我建议这一类型中冲动型的同好就不要买赤道仪了。
  作者推荐:高桥制作所FS-78,VIXEN FL-80S,PENTAX 75SDHF,BORG 75ED。
  高桥制作所FC-60,高桥制作所MT-130,VIXEN R-150。
  第二,入门眼视型同好
  “买望远镜的目的就只是想用眼睛看而已!”这样的同好要优先考虑眼睛观察的舒适度,所以最重要的考虑应该是目镜。而望远镜的考虑上,因为是要用眼睛观看,而肉眼的解析能力又比不上新式的观测仪器,所以望远镜是口径愈大愈好!
  这一型的同好选购望远镜的原则是:折射镜以口径10厘米为下限,焦距要长一点,焦比在8以上,是否要APO等级则并不重要;反射镜的话,口径不要小于15厘米,焦距也要长一点。其实最值得选择的是史密特-盖赛格林式的望远镜(简称SCT),不但口径都在20厘米以上,而且眼视的品质良好,价格低廉,是极好的选择。
  适合这一型的望远镜,在质量及体积上已不是小型机器,所以可以考虑购买赤道仪做搭载部分,以利观测。
  作者推荐:MEADE LX-50-200,CELESTRON SC-235L,CELESTRON SC-203L,VIXEN NA-120SS。
  第三,入门日月摄影型同好
  看到别人拍摄的天文照片,想必你一定是既羡慕又嫉妒,所以你也想拍几张好照片来昭告天下兼分享诸亲友,对不对?老实说,对于想要踏入天文摄影界来跟我抢饭碗的同好,我都不太欢迎……呃,不是不是——是我都不太建议……,呃,真正的意思是,拍天文照片是有一定难度的,成功率其实并不高,投资却很庞大,所以要踏入这个领域,一定要事先有完整的评估与考虑才行,不可贸然而行。
  对刚踏入天文摄影领域的入门同好,我建议先从太阳与月球下手,因为这二者最好拍到、最容易成功、也最不辛苦、又最不花钱(嗯!这个最重要)。
  拍太阳只要8厘米以下的折射镜就够了,焦距要长一点,焦比在8~15,最好是APO等级。当然,口径仍然是愈大愈好,但太阳的强光与高热不容易克服,口径愈大问题愈严重,所以大多数同好拍太阳都只用5厘米的口径。很少人用反射镜拍太阳,因为筒内有气流问题——除非用真空太阳望远镜(太难了吧)。
  拍月球的情形也差不多,月球的大小及亮度让小型望远镜就能有所发挥。当然,口径还是愈大愈好,不过除非你想拍的是月面上的小坑洞,不然10厘米以下口径、焦比在8左右的APO等级折射镜就可以了。反射镜也是一种不错的考虑,13厘米~16厘米是适当的口径大小,焦距长一点的比较好用,而且推荐牛顿镜。
  作者推荐:高桥制作所FS-78,VIXEN FL-80S,PENTAX 75SDHF,BORG 75ED。
  高桥制作所FS-102,高桥制作所MT-130。
  第四,中阶眼视型同好
  如果你投身天文科学之中,发现已无法自拔,但又不想或不能摄影,那做一位眼视天文观察家其实也是件不错的事情。
  这一阶段的同好,不能只是“看到”就好了,必须要尝试去做记录,让花掉的观测时间变得有意义。例如,长时间观察并记录木星表面云带的变化情形,或是熟悉各个较明亮的天体在天空的位置等等。
  要用眼睛看,望远镜的口径就不能太小,毕竟人眼的能力是比不上新式的观测器材的。但望远镜的口径愈大,其价格变化就是以倍数增加的,所以选择一部既便宜又“大腕”的望远镜就变成一件最重要的事情了。
  优先推荐的望远镜是口径25厘米以上的杜布森式反射镜。所谓杜布森式望远镜,是把一部短焦距(焦比通常在4左右)的牛顿式反射镜,放在一个直接落地的架台上。由于构造极为简单,所以价格相对非常便宜,40厘米等级的杜布森式望远镜比13厘米的APO折射镜还便宜许多。另一种可以考虑的望远镜是25厘米以上的史密特-盖赛格林式的望远镜(SCT),这一类的望远镜拜机器大量生产所赐,也有大口径、低价格的特点,非常适合眼视观察型同好购买。至于折射镜,由于大口径折射镜价格非常高,在预算充足的情况下,15厘米以上的单消色差折射镜也可以考虑。
  作者推荐:MEADE DOB-40,CELESTRON C-11,高桥制作所μ-210。
  第五,中阶摄影型同好
  这类同好是目前台湾业余天文界最大的人口族群。台湾新一代的业余天文同好,由于受到日本天文摄影风气的影响,大部分都投入到天文摄影领域里。这也不是不好,只是大家都一窝蜂地拍照,那别的事就很少有人去做了。
  要拍到好照片,器材是极为重要的一个因素。对入门者而言,这一阶段器材所需要的“建构成本”是极为惊人的。一入门就要购买这一等级的器材来拍照,我认为会产生极大的挫折感。所以刚入门的同好,一定要有充实的天文基础与熟练的望远镜操作技术,才能评估自己要不要“跳入火坑”。
  细分这一阶层同好的拍摄对象,可以再分成:
  专拍太阳的:要拍太阳,严格且有效的减光是非常重要的。要做到这一点,口径10厘米的APO级折射镜是很棒的选择。另外一项要求是:最好有相当程度的黑白暗房能力。几乎没有人拍“彩色”的太阳,我认为底片的解像力可能是最大的原因,毕竟彩色底片的解像力还是比不上专业的黑白底片的。
  作者推荐:PENTAX 105SD,高桥制作所FS-102,VIXEN FL-102S。
  专拍月球与行星的:拍摄月球与行星都要使用扩大摄影的方法,因此望远镜的口径要大,焦距要长。口径20厘米~30厘米、焦比在6~10的牛顿式反射镜或古典盖赛格林式反射镜都是较便宜但又高品质的选择。至于折射镜,由于价格、质量与体积的限制,15厘米~20厘米的APO折射镜已经是个人能力的极限了。
  作者推荐:高桥制作所MT-200,高桥制作所FS-128,高桥制作所μ-250。
  专拍星云星团的:星云星团是深空中的天体,有着面积小、亮度低的特性。所以要拍星云星团,望远镜的焦比就要愈小愈好。最棒的器材是口径20厘米以上的史密特照相机。这是一种特殊的望远镜,只能拍照,无法用眼睛观看,焦比通常在3以下,非常亮。再来是10厘米~15厘米的APO折射镜,折射镜有着反差优异、成像锐利的优点,焦比选择在6以下的。最后一种选择是口径在20厘米、焦比在5以下的牛顿式反射镜。
  作者推荐:BORG 125ED ,PENTAX 105SDHF,VIXEN ED-114SS。
  不管你想拍什么,一部载得动且稳定、追踪精准的赤道仪也是必备的器材。
  中阶的天文摄影同好,绝大多数都是使用相机与底片来拍摄的,而黑白底片在某些表现上比彩色底片更优秀,所以你个人如果能有相当程度的黑白暗房能力是很不错的。
  第六,高阶眼视型同好
  高阶眼视型同好在我的分类中,只有一件事可以做——彗星搜索。当你通过数百上千个星云星团的观测考验后,整个天空的各个天体的分布情形应是都记在脑海里了。这时你还能看什么?只有看看有没有新天体出现而已。而眼视搜索超新星出现的效率太差,所以只剩下彗星搜索可以做。
  要做彗星搜索,第一推荐的是超大口径的双眼望远镜。口径在12厘米以上的折射式双眼望远镜,是非常理想的搜索利器,不过价格非常高昂,真的要“忍痛”才能下手(可能会被另一半打,很痛)。反射镜其实也是可以考虑的,一种是所谓的杜布森式反射镜,口径可以超大,价格却可以超低,用它来搜寻新彗星也是不错的选择。
  作者推荐:FUJINON 25X150MT-SX,MIYAUCHI BR-141,VIXEN 20X125HFT。
  第七,高阶摄影型同好
  我认为这一等级的同好,对天文摄影的目的不能只是要得到一张美美的照片,而是要得到一张具有科学价值的照片——细腻的、正确的、科学的影像。我认为这一型的同好一定要用CCD来拍照片,如此才能快速地从数位的影像中得到科学资料。
  其实对这一型的同好并不太好推荐望远镜,因为既是高阶同好,对器材的熟悉就绝不在我之下;而且愈高阶的同好,专攻的愈是细微的领域,而每个领域对器材的需求,可以说是南辕北辙的!所以我就不多说了(好像有点滑头)。
  作者推荐:无。
  第八,供奉型同好
  什么?供奉型?开玩笑!怎么有人花钱买望远镜来供奉?嘿嘿!在我的分类中,就有!我认为,买一部望远镜摆在家里,然后一年之中拿出来看或拍不到两次的(是懒得拿出来用,而不是没机会用),就算是供奉型的同好。
  对这一型的同好,我认为望远镜的品质不需要考虑,壮观才是重点!如果这部望远镜是全台湾省唯一的,那就更值得购买了。
  作者推荐:MEADE LX-200-40,CELESTRON C-14。
  第九,巨富型同好
  当你有几辈子也花不完的钱时,可以考虑购买的望远镜——不如说成你可以考虑开一家望远镜光学工厂,还比较贴切一些。
  开玩笑的。不过如果你的预算没有上限,那我会强烈建议你盖一间小型的天文科学馆或是一个天文台,然后放一部40厘米~60厘米等级的望远镜,以供研究及一般民众观看天体。
  为何不再大一点?老实说这么大的望远镜,要考虑的已不是口径大小或预算多寡了,而是望远镜放置地点的大气宁静度。
  大家可以想象一下,如果大气的宁静度不佳,那么口径再大,对解析力也没有帮助,所以不需要多花那些钱。对这一型的同好而言,选择一处理想的望远镜放置地点,比选择望远镜还重要。
  作者推荐:三鹰光器GNF-50。
  以上观点是本人十余年来全心投入天文观测的一点心得,目的只是为各位同好提供一个购买望远镜前的备注。内文所推荐的望远镜都是本人的主观意见,不代表其他同好的意见,也不见得就是市场上的主流意见,所以请各位读者自行判断。
  我希望,本文对读者能够起到拨云见日的功效,但也许只有柳暗花明的程度而已。
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