双筒望远镜5要素(转载)

转载自:http://www.karajin.com/archives/3143

选自Sky & Telescope 2011.12 Page38

作者:Gary Seronik

翻译:Karajin(我队的马小虎)

【Karajin导读:和普通介绍双筒望远镜的文章不同,本文视角独特,贴近实际,亲切而实在。选购双筒望远镜可以参考,双筒的用户也可以参考,从不同的角度看自己的设备和观测技巧。文章最后提出一些玩双筒的误区,本人躺枪,一直追求的低倍率、大出瞳,原来是错误的。】

用双筒望远镜看星空永远充满惊喜和挑战。有时候你一遍又一遍地找一个8等的星系,却一无所获,而有的时候却能无意中发现一个漂亮的星团。你肯定想知道到底是什么决定了一个双筒望远镜能看到什么样的天体,又不能看到什么。这篇文章总结了双筒望远镜五个最重要的因素,能够帮助你了解一个深空天体值不值得用双筒望远镜一看。

5. 口径

大家都清楚这个道理:口径越大越好。对天文望远镜来说物镜的口径绝对是最重要的参数。双筒望远镜也如此,口径越大,集光力越强,就越能看到更暗的天体。但有时候也没这么简单。

比如,不是所有10×50的双筒望远镜都是一样的,光学质量总会有好有坏,镀膜的质量也不尽相同。另一个容易被忽略的问题是,很多双筒镜并没有充分利用它们物镜的口径。像我的10×50的望远镜实际上只相当于一个10×40的。我还有另一个的15×70的便宜货,只相当于15×66。这是怎么回事呢?这两个望远镜的问题是一样的,它们的内部结构设计不合理,在光路上有东西挡住了一部分光。

你可以自己检测一下你的望远镜和说明书上写的参数是否一致。方法很简单,你只需要用一只手电筒从目镜处照进去,然后测量从物镜射出的光柱直径,如图中所示。将手电筒放在目镜前5厘米左右,在物镜后放一个卡片或者墙面,就能得到一个锐利的圆盘投影。测量圆盘的直径,也就是望远镜实际的有效口径。测测吧,有惊喜哦。

测量有效口径的简易方法是用一束光从目镜照进去,测量从物镜射出的光柱直径。

4. 稳定性

你能看到多少东西,很大程度上取决于你拿的有多稳!这可能是最容易被忽略的因素。不过你可以自己试试:观察一片天区,看你能看到的最暗的星等。然后把望远镜用支架固定好再看一次。你能看到暗整整一个星等甚至更暗的星!

这就是为什么有经验的观测者都喜欢用带防抖功能的双筒望远镜。它们使用光学防抖技术,效果非常棒,而且还能避免因使用三脚架时姿势别扭导致颈部压力增大的麻烦。缺点是太贵了……另外还需要电池。

你也可以买或者制作一个双筒望远镜专用的支架,效果会比普通的相机三脚架好很多。《S&T》杂志2010年8月号就曾刊登过这种支架的制作方法。

防抖双筒望远镜是天文观测者的福音。它们提供稳定的星像,简单易用。左边是10×30,右边是15×45。

用相机三脚架改装的双筒望远镜支架,《S&T》杂志2010年8月号有详细制作方法。

3. 倍率

我有一个30mm双筒望远镜,性能比50mm的还要好。我的10×30防抖双筒镜比廉价的7×50表现好,防抖功能和优秀的光学品质是一方面原因,更重要的是10×30的镜子放大倍率高一些。对于习惯了使用天文望远镜的爱好者来说,可能多提高3倍的放大率都没什么区别,但对于双筒望远镜,多放大1倍都是一个巨大的飞跃。

为什么呢?想想放大率有什么效果。首先也是最明显的,是使物体看起来更大。这很重要,因为你观测的深空目标在视野里越大,你就越容易发现它,尤其是它的亮度接近你能看到的极限时。相比放大倍率一般很低的双筒望远镜来说,额外的倍率扮演着更重要的角色。提高倍率对于在星野中分辨出一个小的深空天体是非常有帮助的。很多球状星团和行星状星云和不计其数的星系很容易被漏过就是因为它们太小了。7倍和10倍的区别就足以区分出那些经常漏过的深空天体了。

高倍率的另一个不那么起眼的好处是,对给定的口径,高倍率能够使天空背景更暗,也就更容易看到暗弱的目标了。注意对于“给定的口径”这个前提,貌似通光量是相同的,10×50和7×50的双筒望远镜相比,尽管口径都相同,但前者的天空背景确实要比后者要暗。

真正决定天空背景亮度的是出瞳直径,就是当你拿着双筒,把手臂伸直,在目镜处看到的亮斑的直径。通常出瞳越小,天空背景越暗。出瞳直径可以由物镜直径除以倍率的得到。比如10×50的镜子出瞳直径就是50÷10=5毫米。所以倍率越高,出瞳就越小,但同时视场也越小。所以相比18或20倍的高倍率,通常我更喜欢用15倍的双筒镜。

这两幅图是在双筒中看M31的模拟图。在10×50中星系更大,天空背景更暗。7×50中的视场更大。

2. 天空条件

能不能看到一个指定的深空天体,主要取决于三个因素:你的观测技术、你的双筒望远镜、天空条件。这三个因素一个比一个重要。遗憾的是,好的天空条件对多数人来说是奢求,只能偶尔去远离城市的地方或参加星空大会时才能享受。在一个理想的观测环境下,即使你的设备不是最好的,也能很轻易地看到很多深空目标。既然这样,那就看看怎么在一般的条件下利用好你的设备吧。

首先,找一个能避开直射的路灯,也看不到楼里的灯光的地方,穿深色的衣服。其次,好好设计你的观测计划。如果可能的话,利用好黎明前的黑暗,那时光污染也是最小的时候。我住在波士顿郊区时,我主要在黎明前时分用双筒望远镜观测。我很吃惊那时的天空条件比几个小时之前好不少呢。你也可以好好利用暴雨过后的第一个晚上。那时的大气十分透明,光污染的影响很小。

S&T编辑Dennis di Cicco拍摄的银河的相同区域,左图是在乡下拍的,右图是在自家后院拍的。可见光污染的危害。

1. 星等

毫无疑问,一个深空目标的亮度是它能不能被看到的最重要的参数。亮的目标即使在有光污染的条件下,用普通的设备也能看到。而暗的天体则依赖于好的天空条件和好的设备。

你当然可以从资料中查出天体的星等,但你要学会怎么看待这些表示天体亮度的数字。对于大面积的目标,星等值往往只是个大概的参考。举个例子,M33是三角座一个较大的星系。大部分资料显示它的星等是5.8等。对于这个亮度的星星来说,用双筒望远镜看简直是小菜一碟。但是,这个星系的亮度却分布在一个71′x42′的天区面积中,差不多是满月的三倍。那么整个面的亮度就很低了。如果有光污染影响的话,想看到M33还是挺不容易的。

有些资料不仅给出总亮度,也给出了表面亮度。M33的表面亮度是每平方角分14.4等。大熊座的M81星系的总亮度是7.3等,比M33的总亮度暗3倍,但是M81很小,表面亮度达到每平方角分13.6等,反而比M33亮1倍,所以,M81比M33更容易看到!

不重要的因素

以上的5个因素是最重要的。当然还有其他的因素也需要考虑。比如一些器材发烧友追求玻璃的镀膜。如果不镀膜的话,每个玻璃表面会反射4%的光,最终到达眼睛里的光线只剩下2/3了,或者说,损失了半个星等。现在的双筒望远镜多少都有一些镀膜,所以用起来都不会很糟。镀膜很重要,但不是决定成败的因素。

还有些望远镜推出个性化的功能,比如调焦。大部分双筒调焦靠中间一个转轮,能够使两个目镜同时前后移动,实现调焦。另一种放式是可以单独调节每个目镜的焦距。按道理说,单独调节应该更好,但实际经验则显示,即使是只能同时调节焦距的廉价的镜子,用起来也没有什么不方便的地方。

棱镜的设计也是经常争论的话题。普罗棱镜比屋脊棱镜更常见,但优秀的望远镜集合了两种设计的优点。当然,便宜的屋脊棱镜因为缺少“相位膜层(phase coatings)”,显然不如同等价位的普罗棱镜。对高质量的双筒望远镜来说,更具决定性的因素也许是哪一个拿在手里更舒服。

还有一些人纠结于出瞳的大小。有些人声称双筒望远镜必须有7毫米的出瞳才适合做天文观测。前面关于放大率的讨论已经解释过了,这种理论是没有道理的。还有一些人争论说出瞳只有3毫米的话,晚上看东西太暗了。这种理论也是经不起推敲的。我对选购望远镜的建议是不必在意出瞳直径的大小,需要多关注的是倍率和口径。

总结

每一个双筒迷都梦想能够用最棒的设备,在最完美的星空下观测。但对于大部分人来说,这是不现实的。我们只能使用我们拥有的设备,通常也只能去我们力所能及的地方。失败固然是沮丧的,但重要的是请记住在每一次失败中,你都可以学习到观测技巧、了解你的设备和观测的条件。

通过多年的观测经验,我意识到,看不到想看的目标的原因,多数是因为我没看对地方,或者我的期望值太高,超过了设备和能力所及。后者的情形更多一些。每次观测之前,都查查目标的亮度和大小,想象一下它们在视野中应该是个什么样子。有时候答案也许是“非常小,非常暗”,提前有个心理预期,你往往能够见证奇迹。

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作者Gary Seronik经常使用很多双筒望远镜和自制的望远镜观测星空。他的个人主页:www.garyseronik.com

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