目視入門講座

[SIMON]

不過 還是要現場聽老貓 說古 才有FU

[小磊磊]

COMA 這張鏡片圖光線以西塔角入射, 事實上主鏡應該不存在此情況吧! 除非鏡片在筒內歪掉.如果是光軸歪掉造成目鏡的入射光偏角，眼睛是否有自動調適功能.
一般鏡片能接收最大的角度稱為開口數(Numerical Aperture)，與光圈互為相關，角度愈大，散景愈大，分解能愈細，景深愈淺(愈難對焦)。

[曹大貓咪]

嗯……粉有道理歐！為何彗像差要畫成這樣？粉奇怪的道理明天再聽老貓碎唸一下，或者有鄉親願意出來說明呢……

[曹大貓咪]

嗯...今天早上聽老貓喵喵叫一下...

彗像差這個東東,我們就以牛頓鏡來舉例(折射鏡亦樣),它和三個變數有關...1.入射光(incident ray)角度. 2.主鏡曲面形狀.3.焦比(光圈亦樣).

以圖一來看,這代表兩個焦比不同的主鏡曲面(FAST MIRROR黑曲面代表焦比小.SLOW MIRROR藍曲面代表焦比大 2X焦比).再以不同角度的入射光(灰色入射光)進入不同焦比反射鏡(同位置)所產生的彗像差.它的彗像差-星點延伸長度也不同(coma blur.注意一下!兩個彗像差的起點位置都是以鏡面中央的法線為起點位置.入射角=反射角. 寫這一篇時,本想以此圖做為圖解,但一直找不到...今天總算找到. )...

那疑問就是真實的光線會這樣進入反射鏡內嗎? 反射鏡筒這模長,光線不是都是直線進入的嗎?! 粉不幸的,答案是的! 這代表觀測時,折射鏡的遮光罩或是反射鏡,入射光線大於0度的星光還是會進入望遠鏡中.所以全世界的光學書都是入射光以一個角度進入望遠鏡而產生彗像差做為圖示.

望遠鏡的遮光罩(遮光罩口徑大於主鏡,遮光長度也短)雖然會阻止大部份的雜光(大於入射光角度的雜光),但還是有1度或更大角度的入射光進入望遠鏡內.所以望遠鏡內要安置光圈,再壓至一些雜光以防二次反射光產生.

另外如果是鏡面傾斜或說是光軸偏移.那是代表中央星點都無法正確聚焦.鏡面偏移和彗像差產生都是造成星點模糊(blurred),但意義並不相同.

在彗像差產生的公式中,就以入射光的tan函數和焦比做為參數. 其*像差公式 =3/16 .tan (入射光角度)/F 平方 .F=望遠鏡焦比.
所以小貓們可以參考以下表:

F焦比=10 入射光角度15' =產生彗像長度為1"7    入射光角度1度=產生彗像長度=6"75
F焦比=6   入射光角度15' =產生彗像長度為4"7    入射光角度1度=產生彗像長度=19"75
F焦比=4   入射光角度15' =產生彗像長度為10.55" 入射光角度1度=產生彗像長度=42.2"

*.以上反射鏡曲面為拋物面為主.
*.如果入射角度=0,依其公式,其結果=0,那當然是最理想的入射光狀況.

在50年代,美國的威爾森天文台100"反射鏡和60"鏡,因焦比小(F/5),所以在做微角度測量時,因彗像差產生的coma blur在做恆星三角測量視差和移動角距時,產生了粉大的誤差!另外就是遠方微暗的紅色星測距時,在放置於H-R圖中下面部份絕對星等的二維座標定位也產生粉大的困擾.

所以60年代後,專為去除彗像差的改良式卡鏡代表 R-C鏡的發明會讓職業天文觀測貓們大幅使用於現代天文觀測中,去除彗像的干擾也是其中重要原因之一.

*.最後一圖是老貓的光學工具書之一  望遠鏡光學.反射篇 誠文堂新光社出版 由日本最資深的東北大學 吉田正太郎 所寫的一本書.內容極佳. 老貓推薦

[小磊磊]

哈哈~ 感謝專家指導，我有在聽唷!

其實我的意思並非光線不會有入射角進入鏡片，而是正常情況的話入射角通常會圓週各方向都平均，所以成像還是愈接近鏡片中央愈好!
縮光圈的道理即是如此. 除非是超高工藝的非球面鏡片.

了解您的圖是要說明彗像差的情況，感激解惑。

[曹大貓咪]

嗯....沒錯沒錯! 小磊兄對望遠鏡光學也有相當的了解. 教學相長就是這樣的道理.

[曹大貓咪]

視觀測入門 首頁篇  現代業餘的目視派望遠鏡    6-6


首頁篇最後一章啦,真是漫長的寫作路...  老貓這一次將反射望遠鏡做一個總完結篇,將市面上幾個代表性的反射鏡做一個概略介紹..

首先將反射鏡的原型-牛頓鏡再做一次介紹,讓小貓們再做一次復習.
牛頓鏡是個簡單的望遠鏡光系.因是牛頓這位仁兄發明的.所以取為牛頓鏡.和折射鏡一樣,將光線集中和放大觀察.特點是反射角和入射角相等.待所有光點集中在一起後.利用目鏡將反射鏡焦點放大.
牛頓鏡的主鏡為球面或拋放物面為主的非球面焦點.利用平面鏡將光線在焦點前反射90度往上為一焦點.以利觀測.這種反射鏡,特點是光軸中央是無球面像差的存在.同時光軸調整簡單!適合星野和行星放大觀測及攝影.不過若是應用在攝影上的話,因為週邊的彗像差嚴重!所以最好有一彗像修正鏡的安置.　


牛頓鏡的結構:
主鏡：拋物面. 斜鏡:光學平面鏡　

現有一種非常流行的史密特牛頓鏡的複合折反射望遠鏡.
這是在史密特鏡照相機發明15年後,為了要減輕史密特相機其彎曲的像場,並將底片裝在鏡筒內不便的缺點下,所發展的另一種輕量級史密特鏡(LIGHT SCHMIDT).這種史密特牛頓鏡最大好處是可將彗像差修正(僅1/2牛頓鏡的彗像差)並取得廣角視野的像場.另一特點就是史密特鏡的像場彎曲經過球面反射鏡後,不過因為史密特修正板(C.P版)為光線透過方式.所以有色差的產生.影響到高倍行星的觀測或攝影性能...
另外要說的是,這種史密特牛頓鏡,因為修正鏡在前,反射鏡在後.所以主鏡為球面鏡所產生的像差並無修正作用.雖然彗像有作過修正.不過整個像場因為球面鏡引起像差的關係.
在星野攝影上要取得較佳的星點效果(去除球面鏡的眾多像差),可以利用消色差物鏡做為正球面像差再經凹透鏡的負球面像差的修正.取得中央附近整體像場的品質的提昇..(這種史密特牛頓鏡的星野品質是介於使密特相機和牛頓鏡之間).


史密特牛頓鏡結構:
C.P修正板：非球面
主鏡：球面　
＊.建議多加球面像場修正透鏡（正負球面透鏡組)

馬斯托夫牛頓鏡:
這種修正板的牛頓鏡可說是中央像場最佳的牛頓鏡.是在1943年,前蘇聯的D.D.馬斯托夫先生所提出的新光系.中央和周邊像場極佳.適合高倍觀測攝影.週邊像場彗像極低.不過這種大口徑的球面鏡會有一個粉大的問題,其焦點分佈也為球面曲面分佈(即像場彎曲).同時本身的重量和色差.馬斯拖夫的修正板為球面,和主鏡的球面曲度是同一個球面中央點.因距離此點中央點遠近不同,所以曲度會有所變化.經過一連串的計算和經驗得知.此球面修正鏡(多為BK7)的厚度要控制在口徑的1/10就可以達到最佳球面像差和色差的平衡.
在焦比上,因低焦比的曲率會導至色差劣化.所以馬牛鏡有不得低於焦比F3的限制.最好在F6以上才會有因低色差較高品質的像場.其實馬牛鏡也有消色差的設計.但是僅限於大口徑的設計.小口徑的馬牛鏡製作容易,但都是長焦比為多...

馬斯托夫牛頓鏡結構:
修正板：球面
主鏡：球面
　

現代市面幾款經典鏡:

1.高橋製作所 Mewlon 210卡式改良反射鏡:

例如業餘目視資深貓們最愛的 21公分口徑.D=210mm F=2415mm 鏡筒長 700mm 鏡筒重量 8kg! 這類卡氏鏡是長焦比(F/11.5).採用主鏡是F/3焦比的非球面的橢圓面鏡,二次鏡是放大約4倍的凸球面鏡.高橋設計此竟時是採用 非修正鏡(no corrector lens)-改良型 多-可漢 Dall-Kirkham 光系. D-K反射鏡發展已近60年,老貓會說到此鏡是目視行星派最喜歡的反射鏡.主要是可由業餘老手自行研磨製作,其特性視野並不寬(可用投影約在30mm以內).但中央視野的球面差卻極低(主要也因焦比長.所以可以用於高倍率放大觀測行星),不過周邊的彗像差和像場彎曲卻不低! 所以用於行星觀測是最理想的天文望遠鏡! 若不採用廣視角的修正鏡去處理,它不失為一款物美價廉的好反射鏡.
不過近期有許多廠商將它發展為修正鏡型(Corrected Dall-Kirkham),將此鏡最大的缺點-周邊彗像降低及像場平坦化! 如此改善後,如高橋將mewlon鏡的CR化將可用視角括展到30mm到40mm左右(產品 減焦鏡CR0.73X.這個減焦鏡最大特點是大幅降低彗像差!),歐美也有粉多廠商推出類似產品來對抗RC鏡.

幾年前,老貓也有機會利用mewlon 210 觀測土星,曾用500倍直逼此鏡最高性能.在500倍下,Dall-Kirkham發揮了中央極低的球面像差優點,竟看得到土星表面特徵反差!同時顏色還是非常漂亮(無失真!).此鏡看雙星解析也非常適合!

Dall- Kirkham 卡氏鏡結構:
主鏡:橢圓面鏡
二次鏡:球面鏡
修正鏡:

2.VIXEN  VMC200L

這是日本VIXEN在2000年以後推出相當具代表性的高性能反射鏡之一. 它的光系是的卡氏改良設計.稱為VIXEN 典型馬卡光系(VMC=Vixen original Maksutov Cassegrain).不過是屬修正鏡版本( Corrected Catadiptiric Optic ),它又粉類似SCT(Schmidt Cassegrain Telescope)的型態.VMC主要特點是主鏡和二次鏡都屬球面鏡.
不過二次鏡因有裝置一個修正鏡(近80mm口徑),所以二次鏡的遮敝率直逼40%. VMC 200L的口徑200mm.焦距為1950mm(F/9.7).主鏡和二次鏡都是球面鏡的情況下,那就是會產生嚴重的球面像差! 不過VIXEN在二次鏡後面緊接一個半月型的球面修正透鏡,這個修正凹透鏡將球面像差反轉.這表示在球面像差圖中可以看到所有的色光在入射角低( 接近鏡面中央)的像差為0,隨著入射角越高,其像差曲線反轉為極為接近0的負球面像差. 這代表VMC有不錯的星場品質,特別在中央視野.

能保持這樣的特質,也代表VIXEN的主二次鏡的精度達到相當高的層次,另外VIXEN將反射鏡座的固定也特別安裝一個環狀固定座.將反射鏡面對不同的觀測角度時,能將鏡面內應力的變化降到最低.這樣對於星點的繞射影響也壓制到一個程度.對於低倍率行星的觀測品質(十字光芒變淡)有相當的幫助! 在高倍率下的行星觀測,行星的影像在目視下會有穩定的特徵表現.若在CCD錄影下,其對比的影像頻率(MTF)對於Registax軟體重疊有相當的優質影像表現!

VMC 卡氏鏡結構:
主鏡:高精度球面鏡
二次鏡:球面
修正鏡:有

3.VIXEN VMC260L

VIXEN在推出200L以後,又再推出大口徑的26公分產品.VIXEN將VMC260在修正鏡部份做了一個粉大的改良.也就是不採用半月型的凹透鏡,而是採用二群二枚的修正鏡,這讓VMC 260L的焦距延長了一些到3000mm.讓焦比為F/11.5.不過這樣的設計將VMC200L的遮敝率由近40%降到33%.VMC260L在高倍率觀測的品質,讓MTF更高(高倍率下,行星目視觀測的反差極佳),同時有了新的修正鏡裝置,VMC260L在球面像差和色差間做了相當完全的修正.

所以VIXEN又幫VMC260L設計了一個平坦化減焦鏡,讓焦比降到F/7.15. 這讓VMC 260L可以進行深空的星野攝影或星系間的超新星搜索...

VMC 卡氏鏡結構:
主鏡:高精度球面鏡
二次鏡:球面
修正鏡:有


4.VIXEN VC200L

VIXEN在推出VMC200L以外,也同時推出高階星野鏡-VC200L,此光系也是修正鏡卡式鏡一種,不過不同的是主鏡採用VISAC(Vixen Sixth-Order Aspheric Cassegrain)高次橢圓非球面.二次鏡是採用球面鏡. 主鏡在研磨後,再用數位化的鍍膜控制厚度技術將主鏡鍍成高次修正的非球面鏡.在目鏡焦點前面再安置一個3群3枚的修正鏡組.
粉好玩的是,小貓們會說這不和高橋的mewlon210鏡一樣嗎? 沒錯的,它和Dall- Kirkham 光系極為類似!(VIXEN並非公佈主鏡非球面資料).不過老貓認為它是屬於Corrected Dall-Kirkham. 所以VIXEN在推廣VC-200L鏡時,主要是強力將VISAC 六次非球面技術運用在主鏡上,還有它是修正鏡的光系.這讓球面像差有5次修正.同時其它如彗像差和像場彎曲等都非常優異(像差曲線接近中央0位置).

VIXEN也設計了一款減焦鏡,讓VC-200L的焦比由F/9降到F/6.5. 不過這款減焦鏡雖增亮了望遠鏡,但也稍降低了其像場品質...

另外老貓也要說的是,雖然其遮敝率不小.約在42.5%(MTF下降).但主鏡在高次非球面修正下,在高倍率觀測行星的性能要求還是可以達到的!

不過這類的反射鏡都有一個缺點...那就是有壽命期限.因為VC,VMC都是來自鍍膜取得理想的曲面.但一到氧化後,這種反射鏡完全沒有辦法自行DIY或工廠處理.一定要送回VIXEN重新鍍膜.

*.高次非球面修正的小秘密(豆知識 參考用):

老貓曾經有說到高次非球面像差修正...什模是高次像差修正ㄋ?簡單地說,我們利用球面鏡來說明.球面的曲率為球面半徑R.一個光束在球面鏡反射到一個焦點.我們先看一個關係...那就是這個光束到達球面鏡表面反射的點和中央法線的高度為H.那利用反射原理可以算出這個H高度

H高度=球面曲率半徑Rxsin(入射角度) .它可以和焦距f關係互為 =fxsin2(入射角度)

在靠近中央法線時,高度趨近於0,所以高度H=曲率半徑Rx(入射角度). 最後導為 F=R/2(焦距=曲率半徑的1/2).

好!在非球面鏡上各光束反射時,每個光束對中央法線的角度關係在理想上應該是 sin 入射角=入射角,我們利用正弦sin 對入射角展開為=sin(入射角)=入射角- (入射角)三次方/6+(入射角)五次方/120 - (入射角)七次方/5040+(入射角)九次方/362880-...相對於.我們微分以1,3,5,7,9次方去展開最後趨於0.才會得到sin入射角=入射角的理想結果

以上的入射角微分,利用1,3,5,7,9等次方展開,我們在像差修正計算上為3次以上次方展開來計算高次方的像差.事實上,利用3次方像差去接近0,就滿足一般的像差修正.若到5次方就是高次方修正了...

在實際的設計上,我們主要是平面成像的像差修正.這就要看入射角的高度,像場的視角半徑,光軸的x,y軸像像差.這些球面像差大小大約和入射角的三次方關係!

所以在5次方像差修正上,在分析各種像差時,就要單獨去分析如"球面像差"就是a1h3次方+a2h5次方."彗像差"=b1h2(像面彎曲)+b2h4次方(像面彎曲).這關係式中的a1,a2,b1,b2在不同光學系統有其不同數值含義.大型RC鏡的像差修正在主鏡,副鏡的雙曲線修正上,因考慮到大口徑的內應力因重力產生的變化.曲率都是7次方高次修正.這也代表這類反射鏡的精度都在1/20波長以上...

但在現有商業販賣的產品中,能作到7次以上高次的像差修正是非常困難稀少.價格也都是天價...


5. VIXEN R200SS :

老貓最後特別把R200SS提出來,讓小貓們了解一下這部牛頓反射鏡...
VIXEN R200SS是VIXEN在1993年推出後,非常暢消的大口徑高亮度攝星和目視兩用鏡.因為它的焦比為F/4.主鏡是高精度的非球面拋物面鏡.因為主鏡厚度僅有19mm.所以主鏡重量約為5.3公斤左右.可用於一般的中小型赤道儀,如GP-D赤道儀等...

口徑大短焦比下,其斜鏡就要非常大.其斜鏡短徑達70mm. 不過兩反射鏡都是青玻璃鏡材( 含鐵故斷面為淡綠色). VIXEN在製作R200SS,是先研磨為球面後,再利用數位鍍膜技術作成高精度的拋物面.這和上面所說的VMC,VC鍍膜方式都大同小異! VIXEN在其反射鏡改為攝星鏡的最大敵人-彗像差消除也非常用心(降低成本).
利用兩群兩枚彗像修正鏡將投影直徑的星點品質大幅提昇.因球面像差在中央視野非常低.所以可用於目視高倍觀測.不過R200SS最大的問題在於斜鏡架過於厚實.所以對於亮星的繞射光芒較為明顯.實際上,R200SS的投影直徑相當大(約直徑有50mm. 短焦比的特點),就算是全幅相機,不過周邊星點修正相當不錯!週邊減光粉小!

所以若在溫度和環境理想下,光軸正確的條件下,老貓極推薦這款物美價廉的R200SS用於(H-II 氫離子)窄頻的星野廣角攝影.


反射鏡面的光測定:

在老貓以前看天文指南雜誌時,都會看到一些外來語日文Ronchi test(?）).這是一般業餘貓們最常使用的望遠鏡光學精度測試方法...這是什麼東西?

要了解它,先對光的特性-干涉做一個初步的了解...
說起光的干涉,光這個東西粉奇怪,在波動學說來說(就是講光是一種波動,另一種學說是說光是一種粒子,因而有所謂的光電效用的應用),光和水一樣會有波動,當手無聊在水面上碰動時,水會產生波動.如果有兩個無聊男同時拍打水面,就會在水面產生兩個漣漪,當兩個波面相遇後就產生干涉啦 ...好像 ...粉無聊的說法...
光也是一樣,但光的干涉比較"龜毛"一點,要有光的穩定干涉就必需有穩定的純光光源(意思就是說比較看得清楚啦).這純光可以是氦氖雷射光源或單色光光源照射的話比較看得清楚...

光的干涉會因兩個光的特性相同,在波面上的波峰和波谷相會產生黑暗紋.鋒相重疊則產生亮紋.若是一普通光源會因相位(色光不同,波長不同,相位並不同在一個固定位置)不一致互相干擾,產生模糊不清,以致干涉紋就看不清啦...所以使用純光在相位相同的雷射光或單光時在看干涉時就會黑白分明.干涉紋的測定是利用兩個光路的光路差產生的明暗條紋.如兩光路差為kx單光波長,產生亮紋.則(k+1/2單光波長)產生暗紋.

現以反射鏡的干涉,在此就不再講干涉的一些物理特性.如干涉Coherence,MutualCoherence等的分別...我們直接講望遠鏡的干涉檢驗,在測定望遠鏡(反射,折射曲率)的曲率精確,正統的光學廠測定反射鏡是利用Michelson麥克森干涉計和雷射光源去測定反射鏡的干涉紋.
簡單地說就是利用一塊光學平面玻璃TF(Transmission Flat口徑略等於待測的反射鏡口徑),還要一塊標準球面透鏡TS(Transmission Sphere),和一個利用雷射光源組成的人工點光源(面光源效果不佳.雷射光是最佳的點光源).最後就是會產生的半透射和半反射倆個光路的半透光稜鏡,這個稜鏡是兩塊三稜鏡組成的.當雷射光射入這個稜鏡時會產生一半雷射光透射,另一半反射.
反射雷射光路再射向待測透鏡或反射(折射)鏡,再射到標準平面鏡,最後再反射回稜鏡,此時會透過稜鏡到達觀測者的位置.因透射和反射的兩個雷射光路相遇而產生互相干涉.

所以觀測者可以在稜鏡後面看到待測鏡的干涉紋.若是反射鏡或折射鏡的精度達到完美,干涉紋在平面鏡產生的像場不會變.也就是說,平面鏡的平直條紋不會因待測鏡引起條紋變形失真.但若是待測的反射鏡或折射鏡曲度誤差太大,則條紋會變形!(在牛頓環中,我們利用兩塊平面透鏡壓在一起,因為中央有空氣介質,在單光色光照射下,兩塊平面鏡上面就會看到完美的環狀干涉紋路,若是搬開"一點點"兩塊密合的平面鏡,就會因空氣厚度不一產生直條的干涉紋路啦)
這個干涉儀需要一大塊標準平面鏡和標準球面透鏡.這個標準球面透鏡在性能上必需有基準凸球面和同軸心的凹球面.凹球面這一面必需鍍上一層防反射的coating.這種干涉計可以測定折射物鏡,反射鏡和卡氏鏡光系等...

測定反射鏡的波長精度也可以利用干涉紋去測量.一般我們是利用黑條紋中心位置和鏡面邊緣的條紋產生的彎曲程度去測精度.公式是b/a x 波長/2 ( b=干涉黑紋的中央和邊緣彎曲的距離.a=黑條紋和白條紋的長度.波長為光源波長).

在業餘的干涉紋檢查是在較暗房內.利用一塊標準光學平面.一般的抬燈當光源.利用厚紙板穿一個小洞(大小約幾mm)當點光源.這個光源會在一塊呈45度斜度半透明玻璃上透射到待測鏡和平面鏡,再反射回到此斜鏡,最後透射到後面觀測點(眼睛或ccd或相機).在斜鏡和觀測位置中央,再準備一 片光柵底片.這個光柵底片為每mm幾條可透光的柵欄.若是光柵不多的話,其產生的干涉條紋不密,就看不太出鏡面的彎曲條紋.
所以光柵要有適當的柵欄數目,這樣測量感度才會高些 ..觀測者就透過光柵看到平面鏡和待測鏡的干涉條紋.這些測定後產生的條紋如何去判斷鏡面的精度.除了測量干涉條紋的距離外,還可以觀察干涉紋的彎曲情況,如內外彎則表示曲面過度或修正不足.如果是用一般光源(白光).還可以看出色差情況(折射鏡)...消色差和APO的色差情況就粉明顯不同...

*光學廠在測定鏡面誤差時會利用不同色光(黃,綠,藍,紅等)去測定個色光的球面像差精度.這也是一種望遠鏡的性能表現測定.
*在日本雜誌天文指南上看到有產品販賣.標準平面鏡精度為1/8波長.口徑75-250mm可供選擇.光柵底片規格是200條/吋.半透鏡斜鏡是利用太陽觀測稜鏡,內置防雜光管路.光源透過太陽稜鏡目鏡座方向進入.價格約在1萬-8萬台幣之間..

*.老貓粉久以前有做過.就是在暗房內,放置一塊待測的反射鏡.在反射鏡前面的焦點中央偏左位置放一個紅光雷射(氦氖).此雷射光會打到反射鏡再反射成一個焦點(偏右).在佛科試鏡法中,就在偏右這個位置一片刀片,眼睛在刀片後觀看鏡面陰影.但干涉法則利用一個光柵放在刀片位置前面一點.再投影到白紙上,就可以看到此時會因反射鏡的誤差產生稍彎曲的干涉紋. 老貓在次告訴小貓們,如果我們看到了這彎曲的干涉紋.依經驗法則來看精度,就量黑白間的間隔距離(一個波長的長度),如10mm.彎曲間距則是取彎曲的中央位置到邊緣的位置間的距離.如2mm.簡單的算法就是2/10=0.2=1/5 (波長).這樣的大略可知其鏡面精度的數據...

以目視派反射鏡的精度要球,並不像攝影派的反射鏡來得高.但這有一個要求表: 不同的焦比有不同的精度要求.

F/5 目視派精度要求 鏡面精度=1/10波長
F/7.5 目視派精度要求 鏡面精度=1/7.5波長
F/10 目視派精度要求 鏡面精度=1/5波長
F/15 目視派精度要求 鏡面精度=1/3.75波長
F/20 目視派精度要求 鏡面精度=1/2.5波長

*.攝影派的要求則是兩倍精度於目視派鏡面精度.



說完了小貓們要了解的知識後,就再介紹一下現代職業天文觀測貓們所使用的大望遠鏡...

現代大口徑反射鏡的技術:
　　 　
最近有許多的大望遠鏡紛紛建立,老貓就稍為講一些這些望遠鏡的一些狀況.在二次大戰後,大望遠鏡應該屬美國巴羅馬山的5公尺反射鏡.但在70年代以後,對於大望遠鏡的圓頂內的一些亂流現象也越來越注重.一般的圓頂不論是室內還是開天窗的溫差引起的對流會影響到大氣擾動.所以使用大尺度大望遠鏡可以降低這些擾動影響,因為大的空間可以減緩這些空氣的擾動,室溫溫度變化也會較為恆定.不過在80年中期,某些大型望遠鏡和圓頂卻走向相反路線,就是將望遠鏡偷輕,望遠鏡室變小.

新的理論是說,如此在打開天窗後,可以更快速達到室內外溫差恆定.智利的ESO(歐洲南方天文台)就是採用新的理論.ESO新的3.5公尺反射鏡.採用新的經緯儀兩軸同步修正追蹤恆星技術.因採用偷輕結構.許多內置裝置都外露在外,如最新的反射鏡主動傾斜補正陣列(油壓電動伺服器陣列分佈,以螺旋分佈在主鏡底部和週邊.在主動技術上,在自調性鏡面技術上更是第一次使用在二次鏡及三次鏡利用恆星擾動分析即時對應鏡面曲面補正,以修正大氣的擾動引起的波前變形.這就是主動光學Active optics和Adative optics自調性光學兩個技術的共同作用.

亞力桑納大學在大口徑的研製上更是應用在8公尺大望遠鏡.這個新的技術是在反射鏡加熱成型的粗胚上,以旋轉方式冷卻成形後的主鏡.這會造成鏡面在高熱的融解液狀態時,因旋轉慢慢形成拋物面.同時在澆鑄鏡面時,是澆入到蜂狀結構的模型中.如此就造成主鏡背部成大部份中空的狀態.在鏡面重量上不但可以大量減輕.同時空氣會在主鏡背面空間流動,如此溫差恆定快速也降低鏡面觀測時空氣擾動的干擾...

另外的亞力桑納州的MMT,就是使用6塊組成一大塊等效口徑的調整技術.使得這座MMT有6倍的集光力和解析能力.這在以前無矩陣伺服同步技術和高速電腦時是做不到的.歐洲發展出的VLT超大望遠鏡是最新一代的代表.它被安裝在置利2600公尺的高山上,計劃中為4部同口徑(8公尺)共同集中為一個光束.還有美國的亞力桑納的最新干涉方式,將兩部8公尺的反射鏡提昇到23公尺的高分解力...  


圖一二: mewlon 210反射鏡 橢圓主鏡和結構圖特寫 注意主鏡中央孔徑長長的遮光筒.
圖三: VIXEN VMC和VC兩鏡筒 遮敝率都不小! VMC鏡筒比VC短.

[曹大貓咪]

視觀測入門 首頁篇 現代業餘的目視派望遠鏡-雙筒鏡    6-6 plus



前天收到花蓮一位翁姓同好詢問老貓一些變星觀測問題,其中有講到為何不寫一篇專為初學小貓們如何選購天文用的雙筒鏡經驗? 想一想也對啦...在幾年前,就有幾位老友要我在布落格上寫一些雙筒鏡的介紹和經驗...

或許再出一篇番外篇...就專為目視派小貓們寫一篇雙筒鏡專攻天文的選購.網上因為已經粉多雙筒鏡的介紹文,一些教科書式的說法就不再重覆! 所以就專以老貓對雙筒鏡在天文觀測上的經驗,給小貓們在購買和觀測上一些參考吧...

下一篇預告小文...雙筒鏡在天文觀測上的功力! 為何高貴的雙筒鏡那模貴?! 如何選購最適天文觀測的好雙筒鏡!?  

老貓最近可能又會再入手一部日系大廠10x70的好鏡,有機會再介紹給小貓們...




曹永杰

[曹大貓咪]

番外篇   目視派的最佳輔助工具  雙筒望遠鏡   6-6 plus

小貓們對於雙筒望遠鏡-(老貓喜歡講雙筒鏡,以下統稱雙筒鏡)應該不會陌生! 老貓最喜歡講雙筒鏡,所以對於雙筒鏡的認識要好好了解一下!

雙筒鏡最大的功用有兩個.小貓們一定先要弄清楚!它無法代替天文望遠鏡所有功能!!

1.雙筒鏡輔助肉眼來尋找天文目標及觀測,所以雙筒鏡有分兩種,一種是地面用,另一種才是夜視用(現在說是天文用)
2.雙筒鏡帶給雙眼的類似感覺,也就是立體感.不過這種立體感依雙筒鏡的性能各有不同的表現!


對於雙筒鏡完全不了解的小貓們,雙筒鏡有4個東西,那是一定要弄清楚的...否則就是看看...沒有任何用處...

a.雙筒鏡面上的數字.小型雙筒鏡在天文用就兩種. 7x50, 8x30.標示7×50雙筒望遠鏡： 這個數字7x是指它是7倍的望遠鏡,也就是放大倍率!換句話說就是將星星放大7倍來看(地面當然也是放大7倍).後面的數字50是標示其口徑為50mm(直徑是5公分).
7x50代表是它的觀測力和集光力.倍率越大比起7x可以看得比較清楚（如10x或12x)! 再大的倍率就不適合手持(晃得厲害!)和尋找的功能(視野變窄及變昏暗).口徑50mm是比它的解析力比8x30或8x25的觀測品質好且亮!

b,標示視野6°：
好的傳統雙筒鏡會有另一個數字field 6°(105m/1000m).這些數字是說它有6度的觀測角度(非常重要!),後面是說等於1000公尺(1公里)外可以看到寬105公尺!這是在觀測地面時的表示.這個視野角度也隨著倍率不同,它的視野角度也會隨之改變.在目鏡的光學中,有一個粉重要的光圈（Field diaphragm）,它代表整個視野的寬度由此光圈控制.若是整個光學品質越大,此光圈也越大(大於6度).

c.Exit Pupil射出瞳孔徑（Exit Pupil ):
在雙筒鏡的目鏡中,會將整個光學成像投影在眼睛前面的投影直徑或一個成像平面上(一張白紙投影成像).老貓們要看這個射出瞳孔徑大不大,一般是越大越好(但也不能太大或太小! 一般不會大於肉眼瞳孔7mm.因為大於7mm就浪費了,肉眼無法完全接收!) 7x50雙筒鏡上的孔徑可由雙筒鏡口徑/倍率=50/7=7mm. 那若是10x50雙筒鏡,50/10=5mm.這代表10x50雙筒鏡在黑暗夜空中,它的星場亮度就不如7x50.所以也有貓們說這是雙筒鏡的亮度比＊.
若是倍率增加,口徑也要跟著加大.例如11x70雙筒鏡, 70/11=6.4mm.也就是要用到11x70雙筒鏡才會維持7x50雙筒鏡的星場亮度.當然代價就是粉貴的價錢! 不過老貓們的眼睛瞳孔放大在黑夜中因萎縮,無法撐到7mm.頂多5,6mm就粉偷笑了...所以以一部10x50雙筒鏡而言,其亮度50/10=5的情況下,也是可以考慮的.

*.專業的雙筒鏡廠商,在亮度上下了粉大的功夫.這要為小貓們講一下...
雙筒鏡從發明到現在已經演進近百年的時間.雙筒鏡從早期的凹目鏡結構到現代的雙筒,就屬正像成像和光損問題,在天文上是粉大的缺點! 所以這些大廠多將正像裝置採用一種改良普羅稜鏡結構.(Inverted porro prism).多見於雙筒鏡兩塊稜鏡呈90度對立安裝.而不採用另一早期的設計-屋頂稜鏡(Roof)!
這是因為屋頂式稜鏡反射光路較多,光損較為嚴重,同時相位會改變(phase shift)造成部份光線被偏振(polarisation),這樣的光路會互相干涉(intetference),再降低光路亮度.所以90年代的雙筒大廠不會採用這種正像設計.不過在2000年以後,因為鍍膜技術的進步,蔡司首先利用這種先進技術相位膜鍍膜(phase coating)應用在其雙筒鏡產品上.日本vixen,nikon也在2010年前後使用這種新技術在雙筒鏡上.不過現在僅在地面高價位雙筒鏡可見.天文用的雙筒或較大雙筒因整體設計和成本考量,這短期還是普羅稜鏡正像架構不會改變!

*.豆知識: 稜鏡的材料BK4和BK7.
BK4和BK7:BK4(Barium crown)是一種鋇系crown冕牌和BK7錋矽酸系crown冕牌材質(borosilicate).BK4的折射率是1.53. BK7的折射率是1.499(一種低色散低折射率的鏡材).現以德國SCHOTT廠命名和主要供應商.蔡司等大廠和SCHOTT合作多年.這兩種稜鏡材質多運用在普羅稜鏡結構. BK7多使
用於廣角型雙筒鏡或軍式用途雙筒鏡.日本PENTAX廠早期雙筒鏡(7x35mm 視角有11度寬視野)和大雙筒鏡廠-宮內(Miyauchi)產品.
它的好處是...沒有色差增加(no added chromatic aberration)造成整體像場色差增加和成像銳利. 但缺點是...成本高,且透光率對於BK4較差,所以在成像圈的周邊有些減光問題.

BK4可由折射率(n)看出它是一款較高色散,高折射率的鏡材.所以運用在普羅稜鏡比起BK7是較好的選擇.因為透光率佳,所以並不需要多的鍍膜處理.,同時成本低(特別是中國也生產低成本的BK4以後...),對於雙筒鏡觀測低亮度的星星是比較有用處.不過它也有缺點...就是高色散導至的高色差.所以物鏡或目鏡的設計和材質就要降低色差的產生.近來雙筒鏡的稜鏡材質現在也有一些新開發的鏡材本身擁有BK4和BK7的優點.只是成本非常高.其它像是多層鍍膜好壞也非常重要!如果做的不好,像我們觀測變星時,像觀測一些橘紅色米拉變星,顏色多會失真.如果鍍膜不屬寬頻域.那看紅色的星星可能是較為蒼白了!

*.所以小貓們要知道,BK4和BK7的好壞要看稜鏡的需要和結構,並沒有說BK4就是絕對好或是BK7就是壞的道理...

d.現有一種數字,小貓們也可以參考.就是現在粉多的雙筒鏡可以載眼鏡觀測,老貓是習慣把眼鏡拿掉,直接眼睛貼近目鏡作觀測,這樣可以防周邊的雜光.這種雙筒鏡出現在近90年代晚期,它在廣告上標示可載眼鏡觀測,這也是一種所謂高眼點設計(high-eyepoint).若沒有這樣的設計,載眼鏡時就看不到整個視野.所以現代的雙筒鏡(地面用),大部份都有這種目鏡罩調高度的設計.當然目鏡到眼睛可觀測距離變長(約14-15mm)! 也就是長距視距(long eye relief)的目鏡光學設計.現在粉多天文望遠鏡的目鏡,在中高等級的目鏡也都有這種可載眼鏡設計.不過一些專門天文雙筒鏡還是沒有這種裝置.它比較注重旁邊雜光的去除.所以眼罩會延伸到眼耳位置.

老貓看過粉多小貓不懂得或正確使用雙筒鏡的對焦裝置,會變得一個目鏡清楚另一個目鏡不模糊...雙筒鏡的調焦裝置最早是兩眼獨立調焦(IF),這樣調到兩眼清楚並沒太大問題.但常看到的問題就發生在中央調焦(CF),這是後來發展出的裝置.也就是只要調中央的滾輪就可以兩眼清楚.但問題來了,有的人近視是兩眼不同度數.那就要另外再設計一個目鏡是可以獨立調焦(微調).粉多人就是這個目鏡微調不會用.所以看了半天,星星都是糊糊的...

老一輩的老貓教小貓們時,會告訴我們,使用CF時,要...
1.閉有微調位置的眼睛,睜開有中央調焦的眼睛
2.利用CF調清楚後,再閉中央調焦的眼睛.
3.睜開有微調的眼睛,微調到清楚後,就可以雙眼都清楚了!

問題是交給另一個人時,那又要重調了,否則那個人就看不清楚了.....

另外的防水問題,以前雙筒幾乎只有軍用和航海使用的雙筒會採氣密式外殼設計.不過現代的雙筒在中階以上都會採一體成型的防水設計.內充氮氣或惰性氣體充填.維持在一個大氣壓內外平衡狀態.不過大廠出品的雙筒多屬半永久耐用性.只要不拆封,基本上內部防水性是不錯的.

為何蔡司,萊卡或司華洛司奇的雙筒鏡那模貴!?
老貓喜歡的自慢歐洲雙筒鏡是...Swarovski EL 8.5x42 Swarovision  
                                        Carl Zeiss Jena 7x50W  10x50W  (唯一買得起,物美價廉但已經找不到了...)
                                        Carl Zeiss Jena Rubber covered 12x50B (蔡司80年代的天文雙筒鏡)
                                        Leica Ultravid 7x42
                                       以上均為天文觀星用機....老貓粉喜歡Zeiss Jena產品,真是物美價合宜!但都變收藏品了!
                                       現在的Zeiss就買不起了...其它高貴的品牌就推薦給有錢的貴貓們...

自古以來,德國的光學就是世界一等品.到了60年代,日本在光學的地位也佔有一席的地位...為何? 它們的產品那模貴!?  且看下節分曉...

[TS]

現代市面幾款經典鏡:

......

1.高橋製作所 Mewlon 210卡式改良反射鏡:

例如業餘目視資深貓們最愛的 21公分口徑.D=210mm F=2415mm 鏡筒長 700mm 鏡筒重量 8kg! 這類卡氏鏡是長焦比(F/11.5).採用主鏡是F/3焦比的非球面的橢圓面鏡,二次鏡是放大約4倍的凸球面鏡.高橋設計此竟時是採用 非修正鏡(no corrector lens)-改良型 多-可漢 Dall-Kirkham 光系. D-K反射鏡發展已近60年,老貓會說到此鏡是目視行星派最喜歡的反射鏡.主要是可由業餘老手自行研磨製作,其特性視野並不寬(可用投影約在30mm以內).但中央視野的球面差卻極低(主要也因焦比長.所以可以用於高倍率放大觀測行星),不過周邊的彗像差和像場彎曲卻不低! 所以用於行星觀測是最理想的天文望遠鏡! 若不採用廣視角的修正鏡去處理,它不失為一款物美價廉的好反射鏡.
不過近期有許多廠商將它發展為修正鏡型(Corrected Dall-Kirkham),將此鏡最大的缺點-周邊彗像降低及像場平坦化! 如此改善後,如高橋將mewlon鏡的CR化將可用視角括展到30mm到40mm左右(產品 減焦鏡CR0.73X.這個減焦鏡最大特點是大幅降低彗像差!),歐美也有粉多廠商推出類似產品來對抗RC鏡.

幾年前,老貓也有機會利用mewlon 210 觀測土星,曾用500倍直逼此鏡最高性能.在500倍下,Dall-Kirkham發揮了中央極低的球面像差優點,竟看得到土星表面特徵反差!同時顏色還是非常漂亮(無失真!).此鏡看雙星解析也非常適合!

Dall- Kirkham 卡氏鏡結構:
主鏡:橢圓面鏡
二次鏡:球面鏡
修正鏡:

......

謝謝大貓前輩詳細說明與豐富的資料, 讓同好們都受益匪淺.
小弟倒是發現一個芝麻綠豆的小數字覺得蠻有趣的… 如果有寫錯請見諒, 請見諒...喔

大貓前輩用的 μ-210 那張相片裏的德文極限星等是 14.6, 而非高橋官網 (一般購物網站也是) 所標的 13.4, 是德文網站標錯? 還是另有算法?

13.4 應該是我們傳統以望遠鏡口徑集光力, 與人眼集光力差距的倍數套星等計算公式算的, 但是此公式的假設條件是當: “人眼瞳孔張開大小 = 望遠鏡系統的出瞳徑”, (比如說肉眼在黑暗中瞳孔張開5mm, 而210mm主鏡搭配50mm目鏡出瞳徑也是5mm), 而且假設都沒光損的理想情況. 此時肉眼看見夜空的 “黑” (或亮) 程度與從望遠鏡看到的完全一樣. 當望遠鏡倍率開始拉高, 從鏡子看到的夜空開始比肉眼看到的更 “黑”, 對比出來之後, 是不是極限星等會超越以傳統公式估計的 13.4呢?

我在 telescope-optics.net 網站 (http://www.telescope-optics.net/functions.htm)上找了一下比較複雜的極限星等算法 (其實自己也沒有完全看懂 >"<, 數學很差), 以大約 20% 光損情況下, 175X 放大, 8”鏡的極限星等是14.6 等呢. 當然這樣算得很概略 (μ-210 次鏡遮蔽率就一定大於 20%), 不過如果說 TOA-150 高倍下的極限星等只有 12.7 (http://www.kyoei-osaka.jp/SHOP/takahashi-toa150b.html), 那我一定不相信啦.

[peter]

star party 福聲也和一位大哥聊 單眼轉雙目, 他帶了一台 C14 上山.
 可惜那晚沒空去試看 .

[曹大貓咪]

感謝TS兄給我一個題目,那就是目視觀測的極限星等...這是一個粉大的題目.但我不打算再開一個課題專討論這個...所以就簡單說一說我的看法.

實際上,望遠鏡的目視極限星等僅是一個參考.這個數據有粉多經驗公式.但僅僅是參考...因為變數太多太多了...老貓最常用的公式是5.log*(望遠鏡口徑 mm)+2.7.就是這樣...所以用TOA150的目視極限星等依這個公式是13.6等左右(12.7等應該是日本引用 吉田正太郎 望遠鏡光學書 計算公式*p-72).用5-7mm的肉眼代入,其值在6-7等左右.這是在無光害和觀看天頂附近的暗星為標準.事由是老貓粉久以前有一本書叫作天文觀測者手冊(一年出一次,類似我們的天文年鑑.) 加拿大皇家天文學會出的工具書 可查到這些資料...後來老貓經過幾年來的驗證是粉符合實際的觀測經驗.
*.log是以10為基底的常用對數.
*.M=5.log(口徑 mm)+1.774 它是以7mm可見6.0等極限為依據.  書名 望遠鏡光學 吉田正太郎 誠文堂新光社 p72)


在大溪天文台建立前,老貓在測試新的250mm反光鏡.在11月,特別上到大雪山找到最暗的星等約在13.4等.依上公式約為14.7等. 不過在大溪天文台建立後,因光害及其它因素下,目視的極限星等降到12.2等(SN2014J新星觀測期間).8公分鏡是9.5等(M45星圖測定.感謝老萬兄提供)...所以在大溪地區,使用目視觀測,約都要將目視極限星等減個2.5-3等左右.台北市的話,那先降個3等再試看看...

*.有興趣的小貓或鄉親們有興趣的話,利用一部固定口徑的望遠鏡在所在地觀測一些特定的星體(經過子午中天頂),隨春夏秋冬四季在固定時間找出其最暗的星星星等.經過一年後,可以作出所在地的極限星等變化曲線和報告(大氣擾動和視狀統計).

最後要說的是...它的變數有粉多,如年紀,光害,恆星顏色,天頂距離,大氣擾動,透明度,望遠鏡type等等...但還有一個粉重要的變數.那就是如TS兄所說的 - 倍率! 以老貓的TOA折射鏡而言,雖然它的極限星等是13.6等左右,但若要逼出性能,在大氣擾動低的下半夜3-5點期間,利用的倍率最佳在400倍左右(不要超過500倍).會再逼出一點極限星等約0.5等左右(13.6等逼到14.1等左右).再高的倍率只會降低極限星等...但這一切超完美表現,就算TOA150這優異的折射鏡,老貓也無緣看得到那模暗的星等...

*.8公分鏡,依老貓提供的公式極限是12.2等.400倍可逼到12.7等.不過沒意義....

所以目視極限星等在小貓眼裡,僅作參考即可.除非小貓以後要看小行星,彗星,新星搜索或變星觀測才需要嚴肅面對.

*.老貓這個月初才割愛一部nikon 7x50mm雙筒鏡...粉傷心!因那是小貓第一次領到薪水買的高級雙筒鏡!嗚(民國77年花6千大洋買的)....傷心....好像老朋友離開老貓一樣的感覺...她也是讓老貓能夠好好觀測變星的最佳學習工具.

圖:反射鏡光損不會比折射鏡少,除了主鏡反射率外,還有二次鏡的遮蔽光損.所以極限星等要把反射鏡的參數放進去...圖為大溪天文台前25公分主鏡.為了抱上大雪山,測試光學性能和觀測極限星等,吃盡了苦頭!

[TS]

謝謝大貓兄的詳細解說, 曹大哥引用的公式, 小弟實務操作下覺得相當可靠, 儘管大多數情況的觀測結果會落在吉田先生與曹大哥的公式內.
其實看一分鐘, 三分鐘, 十分鐘, 三十分鐘… 所看到的結果都截然不同, 倒不是眼力如何如何, 有沒有耐心作長時間的觀察還差別頗大呢.

講到 "極限星等" 很容易被人覺得帶有吹噓器材或眼力的味道, 因為怕人講也就忌諱討論, 久而久之也找不到人可以討論. 
"極限星等" 在這個娛樂下對自己而言, 其實只有在辨識陌生目標時當參考星點用, 也想不到其它用途, 是用不著鑽牛角尖.
但是點光源, 微光的擴散深空天體, 盤面的行星月面… 各有其不同的 “極限分辨能力” 與不同觀測技巧, 小弟是覺得很好玩啦,
不怕見笑, 貼幾張最近找幾個星系畫的, 星點亮度是參考 SkySafari Pro. … (手上的紙本星圖都不夠深)

圖一是3”小折找 NGC 891星點圖, 天況很好, 可以到11.7等星
圖二左邊是 3”小折找 NGC 147, 可以到 11.5 等星
圖三是3”小折看M33, 也能到 11 等星, 對照圖是阿炫大師的美圖
圖四是以 5.5” 折射找M31裏面的NGC 206, 可以認到 13.8 等星
圖五是今年以 5.5” 折射看火星畫的草稿與修過的素描

[曹大貓咪]

老貓非常喜歡大型又不是粉巨大的雙筒鏡.特別是純日本製的雙筒鏡! 所以10x70mm雙筒鏡是我這二十幾年來收集過的有...

Nikon 10x70SP,  勝間 WP10X70SB-D , FUJINON 10X70 FMT-SX.

這幾款我先後買了再賣,如NIKON 10X70就有3次! 會買它是因為一位老資深老友-陳正鵬先生在30年前給小貓看過nikon 10x70的雙筒,當場驚為天物!從此愛上nikon的雙筒(在30年前的nikon,那雙筒鏡真是藝術品,何況頂級旗艦級10x70SP...) 蔡司雙筒鏡7x50在圓山天文台有一部,雖有用過但印像模糊...

以老貓的感覺,給予以下較有觀測經驗的雙筒給予評價,僅供參考.

老貓評分:1-10  1:最差  10:滿分

品名:                          視野亮度   視野平坦像場    色差        顏色失真    像場銳利     視野雜光消除       手握質感      價格/品質比

勝間 10x70SB-D               8                7               8              8             9                  7                  9                 9.5

Fujinon 10x70FMT           10               8               8              9             8                 10                 9.5               8

Nikon   10x70SP               9               9               9               7             9                  9                  9                 8

*.總評:

在觀測地面物時,Fujinon 10x70FMT 非常亮且顏色失真度最低,所以FUJINON的雙筒鏡有種讓觀測者非常舒服的像場品質.加上手握質感佳,讓人有沉醉的飄飄然的感覺...

NIKON10X70SP,在色差上表現極佳,特別是中央像場極為銳利! 觀測地面物時,較為有壓迫感.在觀測星點時,非常清楚表現星點特質.但周邊的像場表現卻劣於Fujinon.且因鍍膜是這兩大廠的優點,反而兩者各有優點,所以星點的感覺給老貓有點曖昧...粉難分出高下!

勝間10x70SB-D  在價格/品質比中是三者最高者! 因為它的像場表現完全是日本味!(視野較窄些) 影像銳利且色差極低! 但星點品質就是粉直來直往,不會隱藏! 比起Nikon和Fujinon的鍍膜工藝就有差別! 不過其防水性質和耐用性是頂級品!這是老貓使用它30年來的見証!

以上為老貓個人感覺.不代表大多數的意見.僅供參考!

[曹大貓咪]

赤道儀需要自動導引Goto嗎?

相信粉多的鄉親都會說,當然!! 語氣一定是肯定的...

赤道儀需要自動導引嗎?這個問題自1985年開始,那時代的GOTO小望遠鏡系統在市面上,如VIXEN已經推出SKYSENOSR 第二代的系統,MIZAR也推出CC-01系統...那高橋製作所ㄋ?還是第一代的NOVA半自動GOTO系統...這個問題,到現在,老實說,還是見人見智.

赤道儀需要GOTO系統嗎? 老貓的經驗來說,它對於小赤道儀,並非絕對...但中赤道儀而言,特別是天文攝影玩家而言,它是絕對的.因為天文攝影為主的天文活動,需要的快速,精確有效率!這種是來自大天文台的概念而來(特別是遙測 remote controlled)...現在一些(絕大部份)職業級的天文貓們,他們需要的是影像,數據做統計分析!來驗證其理論,並有數學驗證工具做整理. 所以觀測操作過程中不重要.大部份是交給助手或一些研究生在觀測室內守夜拍攝或測量.

小赤道儀要GOTO嗎? 老貓認為並不需要...不如花點錢投資在其機械架構上.如買一部小且精密的赤道儀,利用它來做小望遠鏡觀測,或者自有的相機鏡頭做一些天文攝影...等到學會了如何對極軸(無論是飄移法或極軸鏡校對都可以)的基本功.也學會了天上的星星到底是長得怎樣後... 此時用得最多的是小貓們的雙眼和頭腦.此時不仿買一本星圖,一部7x50的雙筒鏡.這時不論是8等以內的彗星,星雲星團,月理或太陽黑子都是可以滿足初學小貓對天文的好奇心...

老貓認為,我要有能力找到任何8等以內的星雲團,恆星,彗星或是變星...不論是用雙筒,尋星鏡,星圖和雙眼...這樣的基本功達到,才算是一位及格的天文同好觀測功力...當然,8等以上,在觀測上那是另一個等級了...到達這個8等以內尋星能力,天氣有任何變化,濕度,風力,溫度影響到視狀,透明度...此時的你都已具備基本的判斷能力...甚至看到星座的仰角和方向,都大概會知道現在已經幾點了...

那中級赤道儀就需要GOTO了嗎? 老貓的答案是 對的! 在70年代以前,操作赤道儀在10公分鏡以內望遠鏡尋星,都不簡單!因為那時都是長焦型(F/8-F/12).視野都粉窄.所以以現在動不動就是F/4的反射牛鏡,操作上可以勝任的.不過...如果是F/8以上....如果您有時間開著音樂...可以泡上一整壺熱茶和一整晚享受尋星和手繪星星的樂趣,那有無GOTO並無緊要!  

但如果是要搶時間,搶效率...並不想慢慢翻星圖,看看參考星,慢慢用手指導引望遠鏡將整個宇宙盡在眼簾中的享受...或是像老貓一樣,太座限時老貓的觀星時間...一晚只有2個小時要觀測5-10顆變星...或是已經沒體力了...所以這樣的情況下,GOTO是必要的...所幸的是,GOTO在中型赤道儀比較精密成熟...

*.上個月31日,因赤道儀的電腦當雞(連線中斷),當場無法導引10"鏡到愛嬌姨彗星也沒當晚的定位資料(thesky無法啟動)...搞了近20分鐘都無法排除.只好在無尋星鏡下(小小5x25尋星鏡,沒有可站的地方),用10"鏡配合32mm目鏡(45x)配合一本老星圖(6等),花了近20分鐘才掃到這個彗星(大部份是人要站在只有14度低溫,強東北陣風下站在觀測椅,引起的腰酸,眼花和流鼻水要休息)...這是將當年的尋星的基本功再拿出來下,才順利進行愛嬌姨拍攝...

最後,老貓要說的是...如果小貓們是忙碌的都市人,想要享受看星星的樂趣...又沒粉多預算...  那就買一部DOB的小牛鏡吧! 如果有點預算,想買一部全部功能都有的赤道儀,但自己又是初學小貓...那就買一部預算在3-5萬元的赤道儀...前題是..它必需有維修保固,同時多人使用的經驗...這樣的購買,就能有事半功倍的優點...

若有人想問老貓購買赤道儀會作如何的選擇? 我會說,我只會買公司貨日系的赤道儀...或是二手品...還有一部重要的工具-雙筒鏡!

1976年的廣告 當時的銘機和夢幻機 astro 和nikon主力機8公分鏡.都是1200mm長焦!