【玩转行星摄影】:天文望远镜光轴校准工具

作者:@WHY月亮王子

BlackHole 12寸牛反 由GS2C打造

如果说,天文望远镜的镜片是望远镜的心脏的话,光轴就是望远镜的灵魂。比方说,收二手单反镜头的时候,都会避免去买那些被磕碰过的镜头。因为磕碰的镜头,可能会导致内部镜片发生位移或者倾斜,最终引起图像画质的问题。这些位移或者倾斜,我们都归结为光轴问题。所以光轴准确的简单定义就是,镜片要装的“正”。“正”就是对光轴的要求。

BlackHole 8寸牛反 由 GS2C 月亮王子 打造

天文望远镜与单反镜头不同,大部分的天文望远镜光轴是可调节的(只有折射有一些是不可调的),因为天文望远镜镜片的固定方式没那么无懈可击,快递的运输足以让光轴发生偏移,而天文观测对光轴的精确度要求是极为苛刻的,如果到手后发现光轴偏移了,就需要返厂维修。所以厂商索性把镜片承载机构做成可调的,让用户到手后再自己重新调准光轴。

BlackHole 8寸牛反 由 GS2C 月亮王子 打造

无论行星摄影还是深空摄影,成像质量依赖于光轴的准确度。光轴是除了大气抖动之外,直接影响到成像效果的东西,所以必须严谨对待。
PS:行星拍不好的时候,也不要总是往视宁度上推,先检查下光轴是不是准确了再说。
校准光轴,光靠眼睛看是不行的。我们得用工具,还得根据望远镜的类型选用不同的工具。

一、激光准直器
激光准直器是一种精密的工具,它发射一束极细的激光打到镜片上,再反射回来。用激光反射来测量整个光学系统的光轴误差。
这是行星摄影必备的东西,牛反、DOB建议使用的校准器是牛反准直目镜和激光准直器。这两种相比之下,我更偏好于激光准直。只是需要花点钱买一个精度高的激光准直器。

巴德激光准直(售价600左右)

现在依笔者经验,巴德激光准直是准直度最好,激光束最细,划分板最精确的,价格600左右。虽然确实比国产准直贵了好几倍,但是这个钱如果你出的起,换来的结果绝对是值得的。

GSO的激光准直器(售价300左右)

台湾GSO的激光准直器,比巴德便宜一半,据说精度还可以的,也有玻璃划分板。

国产准直器(售价100左右)

国产激光准直器也能用,不得不感叹国产便宜,只有巴德1/6的价格,GSO1/3的价格。效果嘛,需要自己测一下,看这个激光准直自己准不准。当然,运气好的话,也能买到准度不错的。运气不行也没有关系,拿回来拆了也可以自己调,反正钱省下了,多花点时间就是了。

准直的方法在这里做一个简单介绍:

牛反调校步骤1:副镜高度和角度
这一步其实是最难的,不过通常品牌牛反副镜的高度和角度是出厂时已经调节好的,所以一般不建议去动它。但是对于ZWO和BlackHole以及一些diy的牛反,这一步就显得相当重要了。
目前的可行方法是采用牛反激光准直器调节。
步骤如下:
1.首先安装好牛反激光准直器并打开激光。
2.松开副镜中心螺丝,将副镜旋转90度,镜面与激光束平行相切,如果激光刚刚好切过镜面,形成一条光束,说明副镜高度刚刚好。如果激光高于或者低于镜面,说明副镜高度有问题,需要调节到与光束刚好相切为止。
3.中心螺丝高度保持不变,转正副镜。此时,激光会反射到主镜面上。轻轻左右旋转副镜,激光点会左右移动画出一条弧线,观察激光点移动到弧线最中心的位置停住并固定中心螺丝。
至此,副镜高度及角度调节完毕。

牛反校准步骤2:副镜垂直度
这一步也是通常所说的副镜调节,就是调节副镜周围的3颗或4颗调节螺丝,让副镜保持45度垂直向下。通常采用牛反校准目镜或者牛反激光准直器都可以完成。
步骤如下:
1.首先安装好激光准直器并打开激光。

2.调节副镜背面的三颗调节螺丝,让激光垂直打到主镜正中心即可。

牛反校准步骤3:主镜调节
这一步是最后一步,是将主镜调节到相对副镜完全水平的状态。通常采用牛反校准目镜或者牛反激光准直器都可以完成。
1.首先安装好校准目镜或激光准直器并打开激光。
2.校准目镜需要看到所有反射十字丝影像同心。激光准直器则需要看反射回到准直器的激光点正好打到准直器靶面的正中心。

左图激光通过中心孔,光轴准确;右图激光点在玻璃上,光轴不准确

二、牛反准直目镜
牛反准直目镜是一种比较简易的校准工具,用眼睛透过牛反准直目镜去观察主镜和副镜,看它们是否装正。

下面两幅图,是偏轴牛反和非偏轴牛反的光轴效果图,也是牛反调教的精华所在。其实通过牛反准直目镜观察,不断调整主镜和副镜的调节螺丝,就是要达到下面两幅图其中之一的效果。所以,这两幅图可以称之为牛反光轴的最理想状态。这里我觉得很直观,我觉得不需要我做过多的解释。有句话说得好,只可意会,不可言传。多观察多思考,相信大家自己慢慢会把牛反调节的非常准确。

三、人工星点发射器
施卡、部分马卡、RC,这几个校准方式类似,建议使用人工星点发射器,做光轴校准。

图片来自Vixen中国

人工星点发射器,可以在发射器表面形成一个直径极小的亮点。你可以理解成,发射器就是一个点光源。PS:有些人误以为发射器像指星笔一样,会发出一束光然后打在墙面上,形成光点用来校准,这是彻彻底底的误区。发射器打开电源后,将发射器放在几十米开外的地方,带点光源的一面对准自己的望远镜。然后用望远镜加目镜,对准发射器上面的光源,这时候你就能看到一个人造的星点了。下一步就是调光轴:
借用一幅图展示下星点法的光轴准与不准的区别

图片来自Vixen中国

不同望远镜的调整方法略有差异:
1.施卡是调副镜的三颗螺丝,基本上是没有异议的。
2.马卡,信达、星特朗、博冠的马卡只有主镜可以调,但俄罗斯Intes Micro高端马卡主镜副镜都可以调就比较麻烦,还需要用激光校准先调好副镜,再用人工星点调主镜。
3.GSO RC也是只需要调副镜三颗螺丝,相对简单。Vixen的VC200L这种主副镜都要调的,就很麻烦。需要激光校准和人工星点两个东西。

四、真实星点
星点实测校准

星点校准是最终的一步,必须在前三步校准完成的已经非常好的时候才能进行。目标是,星点焦内焦外均是同心圆为最佳。

光轴准,恒星聚焦图像

星点校准最准确,但是受到很多条件影响。比如没有晴天,没有合适的校准星(阳台帮经常遇到的难题),或者是大气抖动剧烈(这个最常见,导致散焦环飘忽闪烁,根本看不清)。

光轴不准,恒星聚焦图像

最后,我们来看一组图来直观的感受一下,光轴正和不正的时候,拍摄效果的差异。下面四列图像从左到右分别是:光轴完美、光轴稍偏,光轴明显偏离,光轴严重偏离的效果。

图片来自Vixen中国

总结,光轴是望远镜的灵魂,而校准工具就是灵魂的按摩师。把望远镜的光轴调校到最佳,是拍摄大片的前提。光轴调校是很多入门爱好者的心头病,其实难也不难,重在实践。光轴调节的细节无法在文中一一解释明白,有待于在实践中逐步领悟。

原文链接:
https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404348129162993343

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