Как найти светосилу телескопа

Светосила (относительное отверстие) телескопа

Относительное отверстие телескопа – это отношение диаметра объектива к его фокусному расстоянию.

Светосила телескопа = квадрат относительного отверстия

Определяет насколько ярким будет изображение, которое строит телескоп в фокальной плоскости по сравнению с объектом. Записывается в виде дроби (1/5, 1/7). Также встречается запись f/5, f/7. Таким образом светосила 1/2 говорит о том, что яркость изображения объекта в фокальной плоскости телескопа будет в 2 раза меньше яркости объекта.

Для заданной апертуры увеличение фокусного расстояние приводит к уменьшению светосилы. Фокусное расстояние влияет на увеличение телескопа, для заданного окуляра большое фокусное расстояние даст большее увеличение и меньшее поле зрения телескопа.

Градация телескопов по светосиле

Светосильным телескоп можно считать от f/6 и больше (помним,что f/6 больше чем f/7), несветосильным от f/10 и меньше. С f/6 до f/10 промежуточные значения. При сравнении телескопов нужно использовать именно параметр светосилы, то есть квадрата относительно отверстия. Например при сравнении двух телескопов с относительными отверстиями 1/5 и 1/7 сначала возведем оба параметра в квадрат, а потом разделим. В итоге получим, что светосила первого телескопа почти в 2 раза больше светосилы второго телескопа.

На что влияет светосила телескопа?

Для визуальных наблюдений светосильные телескопы дают больший размер выходного зрачка, то есть картинка яркая и четкая. Большее поле зрения позволяет наблюдать протяженные объекты к которым относятся многие галактики и туманности, то есть объекты Дальнего Космоса. В свою очередь несветосильные телескопы дают большее увеличение при прочих равных и используются в работе с объектами где требуется рассмотреть детали, то есть с планетами, Луной. Промежуточные телескопы хороши для тех кто либо не определился с объектами наблюдения, либо любит работать и по планетам, и по Дальнему Космосу.

Для астрофото большая светосила позволяет снимать на более коротких выдержках, так как поступает больше света из телескопа в объектив фотоаппарата. Это важно так как чем короче выдержка тем меньше погрешность из движения небесной сферы, даже с использованием моторных приводов.

Светосила телескопа на примере

Рассмотрим в примере телескопы с одинаковой апертурой (80 мм) и разными фокусными расстояниями, посмотрим как будет изменяться светосила, зависимые параметры и сравним фотографии Луны и Туманности Андромеды (смоделированы в Stellarium).

Апертура Фокусное Поле зрения окуляра Светосила Увеличение Поле зрения телекскопа Выходной зрачок
80 400 52 f/5 40 1.3 2
Туманность Андромеды Луна
Луна
Апертура Фокусное Поле зрения окуляра Светосила Увеличение Поле зрения телекскопа Выходной зрачок
80 600 52 f/7.5 60 0.86 1.33
Луна
Апертура Фокусное Поле зрения окуляра Светосила Увеличение Поле зрения телекскопа Выходной зрачок
80 800 52 f/10 60 0.65 1
Луна

Заключение

Как видно такой протяженный объект как Туманность Андромеды удобнее наблюдать в светосильный телескоп, а вот для наблюдения Луны подойдет и телескоп с меньшой светосилой. Заметно что при промежуточном значении светосилы возможно наблюдать оба объекта достаточно комфортно.

Добавить комментарий

  • Печать

Страницы: [1]   Вниз

A A A A

Автор
Тема: как узнать светосилу телескопа?  (Прочитано 2164 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

что такое светосила и как узнать светосилу телескопа?


Записан

bresser galaxy 114 мм. УРА!!! Пришла моя 250 мм труба!


Поделите диаметр его объектива на фокусное расстояние.


Записан

Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16×70 FMT-SX2. TS APO 102/714 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4+HEQ5Pro+ QHYIII 290M+50mm guide. 3″Flat+QHYCFW3+Optolong LRGB+SHO (36mm)+QHY163M.


Поделите диаметр его объектива на фокусное расстояние.

у меня телескоп 114/900 .я разделил и получилось 0.12. что обозначает эта цифра?


Записан

bresser galaxy 114 мм. УРА!!! Пришла моя 250 мм труба!


Поделите диаметр его объектива на фокусное расстояние.

Это будет  относительное отверстие.  :)

у меня телескоп 114/900 .я разделил и получилось 0.12. что обозначает эта цифра?

Это будет относительное отверстие. Его обычно принято выражать в виде простой дроби. В Вашем случае 1/7.9


Записан


а что такое относительное отверстие?


Записан

bresser galaxy 114 мм. УРА!!! Пришла моя 250 мм труба!



Записан


а что такое относительное отверстие?

Отношение диаметра объектива телескопа к фокусному расстоянию. Вы же сами посчитали.


Записан



Записан



Записан


спасибо всем за ответы и ссылки :)


Записан

bresser galaxy 114 мм. УРА!!! Пришла моя 250 мм труба!


Из подписи: “bresser galaxy 114 мм. в конце 2014 года телескоп 254 мм.” – звучит солидно! Вот это прогресс и путь к успеху!


Записан


Почти научное…
http://ru.wikipedia.org/wiki/Светосила
 Я почему-то всю свою фотографическую жизнь считал, что светосила – это отношение диаметра объектива к диаметру зрачка (5 мм). Живи и учись…


Записан


  • Печать

Страницы: [1]   Вверх

Новости астрономии 2020

Гостевая книга

Формулы для расчёта телескопа

Кратность или увеличение телескопа (Г)

Г=F/f, где F – фокусное расстояние объектива, f – фокусное расстояние окуляра.

F вы изменить чаще всего не можете, но имея окуляры с разным f, вы сможете менять кратность или увеличение телескопа Г.

Максимальное увеличение (Г max)

Максимальное увеличение телескопа ограничено диаметром объектива.
Принято считать, что Г max=2*D, но из-за поправок на искажения, точности изготовления и настройки, лучше немного занизить эту величину:

Гmax = 1,5*D, где D – диаметр объектива или главного зеркала (апертура).

А если труба окажется способна на большее – пусть это лучше сюрпризом будет, чем наоборот…
Используя линзу Барлоу, можно поднять максимальное увеличение телескопа в разы, но в итоге вы получите всего-лишь размытое пятно больших размеров и никаких дополнительных деталей.

Есть, правда, другой подход: немного более крупные размеры часто позволяют лучше расмотреть тот же объект,
несмотря на то, что деталей на нём не прибавится. Наверное поэтому и советуют обычную формулу: Г max=2*D. То есть, это зависит от объекта и вашего вкуса…

Светосила

Светосила телескопа определяется в виде отношения D:F.
Если не особо заморачиваться, то чем меньше это отношение, тем лучше телескоп подходит для наблюдения галактик и туманностей (например 1:5).
А более длиннофокусный телескоп с соотношением вроде 1:12 лучше подходит для наблюдения Луны.

Разрешающая способность (b)

Разрешающая способность телескопа – наименьший угол между такими двумя близкими звездами, когда они уже видны как две, а не сливаются зрительно в одну.
Проще говоря, под разрешающей способностью можно понимать “чёткость” изображения (да простят меня профессионалы-оптики…).

b=138/D, где D – апертура объектива. Измеряется в секундах (точнее в секундах дуги).

Из-за атмосферы эта величина нечасто бывает меньше 1″ (1 секунды). Например, на Луне 1″ соответствует кратеру диаметром около 2 км.

Для длиннофокусных объективов, со значением светосилы 1:12 и более длинных, формула немного другая: b=116/D (по Данлопу).

Из сказанного выше видно, что в обычных условиях минимальная разрешающая способность в 1″ достигается при апертуре 150мм у рефлекторов
и около 125мм у планетников-рефракторов.
Более апертуристые телескопы дают более чёткое изображение только в теории, ну или высоко в горах, где чистая атмосфера,
либо в те редкие дни, когда “с погодой везёт”…

Однако, не забывайте, что чем больше телескоп, тем ярче изображение, тем виднее более тусклые детали и объекты.
Поэтому, с точки зрения обычного наблюдателя, изображение у больших телескопов всё равно оказывается лучше, чем у маленьких.

Вдобавок, в короткие промежутки времени атмосфера над вами может успокоиться настолько,
что большой телескоп покажет картинку более чёткую, чем при том самом пределе в 1″,
а вот маленький телескоп упрётся в это ограничение и будет очень обидно…

Так что, нет особого смысла ограничиваться 150-ю миллиметрами 😉

Предельная звёздная величина (m)

Предельная звёздная величина, которая видна в телескоп, в зависимости от апертуры:

m=2.1+5*lg(D), где D – диаметр телескопа в мм., lg – логарифм.

Если возьмётесь расчитывать, то увидите, что предельная звёздная величина,
доступная нашему глазу через самый большой “магазинный” телескоп с апертурой 300мм – около 14,5m.
Более слабые объекты ищутся через фотографирование и последующую компьютерную обработку кадров.

Приведу для справки таблицу соответствия апертуры телескопа D и предельной звёздной величины:

Предельные звёздные величины (m) в зависимости от апертуры телескопа (D)

D, мм m D, мм m
32 9,6 132 12.7
50 10,6 150 13
60 11 200 13,6
70 11,3 250 14,1
80 11,6 300 14,5
90 11,9 350 14,8
114 12,4 400 15,1
125 12,6 500 15,6

На деле значения будут немного отличаться из-за разницы световых потерь в разных конструкция телескопов.

При одинаковой апертуре D, выше всего предельная звёздная величина в линзовых телекопах-рефракторах.

В зеркальных рефлекторах потери выше – очень грубо можно отнять 10-15%.

В катадиопртиках потери самые большие, соответственно и предельная звёздная величина самая маленькая.

Также велики потери в биноклях из-за наличия нескольких преломляющих призм – их я имел ввиду, дав диаметры 32 и 50 мм.
То есть, в биноклях предельная звёздная величина будет гораздо меньше табличной. На сколько – зависит от качества марки бинокля, в частности от качества просветляющего покрытия всех поверхностей – это нельзя предсказать для всех моделей.

Сложные и дорогие окуляры тоже задерживают свет за счёт большего количества линз – неизбежная плата за качество изображения
(хотя, их качественные просветляющие покрытия частично снижают этот недостаток).

То есть, при одинаковой апертуре, в линзовый телескоп-рефрактор с самым простеньким окуляром вы увидите максимум возможного при данном D.

Но, поскольку, рефракторы больших диаметров дороги, то за те же деньги можно взять гораздо более апертуристый рефлектор и увидеть значительно больше.

Выходной зрачок

Выходной зрачок телескопа = D/Г

Хорошо, когда выходной зрачок телескопа равен 6 мм., это значит, что весь свет собираемый объективом попадёт в глаз (6 мм. – примерный диаметр человеческого зрачка в темноте).
Если выходной зрачок окажется больше, то часть света потеряется, подобно тому, как если бы мы задиафрагмировали объектив.

На деле удобнее считать “от обратного”. Например:

Для моего телескопа с апертурой D=250мм, максимальное увеличение без потери яркости = 250мм/6мм = 41,67 крат. То есть, при увеличении 41,67 выходной зрачок будет равен 6 мм.

Ну, и какой окуляр мне нужен для этого телескопа, чтобы получить это самое “равнозрачковое увеличение”?

Вспоминаем: f=F/Г.

Тогда: фокусное расстояние F моего Добсона”: 1255мм. “Г” уже нашли: 41,67 крат.

Получается, что мне нужен окуляр f=1255/41,67=30,1мм. Да, примерно такой окуляр и шёл в комплекте :)…

42 крата – это совсем немного, но достаточно для рассматривания звёздных полей, а вот уже для Андромеды маловато…

(Берём окуляр с фокусом покороче. Ура, получается крупнее! Но… темнее. И чем больше кратность, тем темнее будет картинка.)

Это был расчёт для довольно апертуристого телескопа, а какая будет кратность для равнозрачковости в рядовые телескопы – посчитайте сами: одни слёзы… Поэтому и говорят, что “апертура рулит” – чем она выше, там картинка ярче при одинаковой кратности (при одинаковой конструкции телескопов).

Поле зрения телескопа

Поле зрения телескопа = поле зрения окуляра / Г

Поле зрения окуляра указано в его паспорте, а увеличение Г телескопа с данным окуляром мы уже знаем как расчитать: Г=F/f.

Чем полезно знание поля зрения телескопа?

Чем больше поле зрения телескопа, тем больший кусок неба виден, но тем мельче объекты.

Зная какое поле (угол) захватит ваш телескоп при заданном увеличении, и зная уговые размеры искомого объекта, можно прикинуть какую часть поля зрения займёт этот объект,
то есть прикинуть общий вид того, что вы увидите в окуляре.

Если вы ищете объект не по координатам, а по картам, то полезно сделать из проволоки колечки, которые соответствуют на карте угловым полям зрения ваших окуляров в составе данного телескопа.
Тогда гораздо легче ориентироваться: двигая телескоп от звезды к звезде и одновременно перемещая колечко на карте, вы легко можете сверять оба изображения.

Теперь, когда примерно ясна взаимосвязь характеристик телескопа, можно другими глазами посмотреть на то,
что можно увидеть в телескопы разных размеров.

Начинающему астроному



 

или расскажите друзьям:




Помогите подобрать прибор под задачу. Лампа накаливания в помещении олеблется под действием акустической речевой волны. Амплитуда колебаний на частоте 600 Гц спектрального ядра речи составляет 100 мкм. С какими параметрами нужен телескоп для того, чтобы увидеть колебания с расстояния 10 м извне помещения через окно


Как решить эту задачу,не понимаю.
Фотоаппаратом с фокусным расстоянием объектива 9 см фотографировали далекие предметы на максимально близком для данного аппарата расстоянии 81 см. Определить, на сколько при этом пришлось выдвинуть вперед объектив.


Как определить (по какой формуле) диапазон телескопа, если он необходим для наблюдения за звездами с атмосферной температурой, например, 10000:К?


В тексте ошибка: “Г max=1,5*D, где D – фокусное расстояние объектива”. Думаю должно быть: D – апертура объектива или главного зеркала.


А мой телескоп наверное самый такой простой…Levenhuk Skyline 76*700AZ очень обидно то,что я могу посмотреть только окружность звезды я середина её тёмная. почему?ответьте если можно…


Вы пишете в статье: “6 мм. – примерный диаметр человеческого зрачка в темноте”. Но, я встречала упоминания, что в темноте зрачок у нас 8 мм. Так сколько же на самом деле?


Большое спасибо за статью и другие статьи вашего сайта, очень понятно и подробно, спасибо!!!


Замечательная статья. Благодарю. Celestron 120/1000 OMNI


Очень интересно и подробно всё описано. Для меня это очень нужная статья, т.к. недавно начал заниматься астрономией. Мой телескоп: Sturman HQ1400150EQ. Спасибо вам большое!

Ответ:
Пожалуйста 🙂 У вас аппертура 150 мм и экваториальная монтировка – хорошее начало для дипская. Главное чтобы место наблюдения было без сильной засветки. Успехов!
Николай.




При перепечатке материалов с этого сайта, ссылка на kosmoved.ru обязательна.

© Copyright 2014-2020, kosmoved.ru

Контакты: info@kosmoved.ru

Что такое увеличение телескопа?

Это то во сколько раз большим представляется изображение объекта в окуляр телескопа по сравнению с его размерами видимыми невооруженным глазом. При этом под размером предмета (или его изображения) подразумевается угловой размер – угол под которым мы его видим. Это угол с вершиной на зрачке глаза и сторонами проходящими через противоположные края предмета (изображения). Например, Луна невооруженному глазу обычно видна под углом 30 угловых минут, а в телескоп со 100-кратным увеличением она будет видна под углом 30*100 = 3000 угловых минут, или 3000/60 = 50 градусов (то есть примерно как суповая тарелка перед вами на обеденном столе). С некоторой натяжкой, можно сказать, что телескоп как бы приближает рассматриваемые в его окуляр предметы во столько раз ближе, каково увеличение телескопа.
В отличие от большинства биноклей и подзорных труб, увеличение телескопа не фиксированная величина, его можно менять в довольно широком (примерно 10-кратном) диапазоне при наличии комплекта окуляров с разными фокусными расстояниями. Наиболее часто используются 3-4 увеличения (соответственно количеству сменных окуляров) в зависимости от наблюдаемых объектов. При использовании зум-окуляров увеличение телескопа может изменяться плавно в 2 или 3-кратном диапазоне. Смена увеличения также достигается при использовании линз Барлоу (экстендеров) и так называемых редукторов.
Увеличение телескопа равно отношению фокусных расстояний телескопа и установленного окуляра (умноженное может быть на кратность линзы Барлоу или редуктора если они используются). Например, при фокусном расстоянии телескопа 1000 мм, а окуляра 20 мм и при использовании 2х линзы Барлоу увеличение телескопа составит 2*1000/20 = 100 крат.

Что такое апертура телескопа?

Апертура в применении к объективу телескопа это сечение (обычно круглой формы), того светового пучка на входе в телескоп, который пройдя всю оптику построит одну точку изображения. В большинстве случаев апертура (апертурная диафрагма) может ассоциироваться с оправой передней линзы или краями главного зеркала телескопа. Главная количественная характеристика круглой апертуры – ее диаметр. Чем диаметр больше, тем дифракционные явления в меньшей степени оказывают влияние на качество изображения и тем выше (в отсутствии других ограничений) предел углового разрешения телескопа – то насколько мелкие детали позволяет рассматривать этот телескоп на астрономических объектах. С другой стороны, чем больше диаметр апертуры (или просто апертура), тем больше площадь сечения входных световых пучков – больше света попадает в глаз наблюдателя и повышается проницание – то насколько тусклые звезды можно еще видеть при помощи телескопа. Так что апертура – наше все! Эта характеристика напрямую и непреодолимо (в отличие от других факторов) обеспечивает главное потребительское качество телескопа – возможность видеть невидимое для невооруженного глаза. Чем больше апертура, тем больше видно и по количеству (проницание), и по качеству (разрешение), но одновременно тем больше зависимость от качества атмосферы, габариты и вес телескопа, его цена.
Апертуру телескопа традиционно измеряют в дюймах, 1 дюйм (обозначают как 1”) примерно равен 25.4 мм.

  • Типичными значениями малых апертур являются: 60 мм, 66 мм, 70 мм, 76.2 мм (3”), 80 мм, 90 мм, 100 мм, 101.6 мм (4”). Обычно малые апертуры реализуют в виде всевозможных моделей рефракторов (линзовых телескопов).
  • В ряду умеренных апертур: 114.3 мм (4.5”), 127 мм (5”), 150 мм, 152.4 (6”), 180 мм есть телескопы почти всех известных оптических схем, но в большинстве своем это рефракторы, Ньютоны, Шмидты-Кассегрены, Максутовы-Кассегрены.
  • Ряд средних апертур имеет значения: 200 мм, 203.2 (8”), 235 мм (9.25”), 254 мм (10”), 304.8 (12”). Бюджетный сектор телескопов со средними значениями апертур представлен Ньютонами и Добсонами, а более дорогие инструменты в основном Шмидтами-Кассегренами (ШК).
  • Ну и далее следуют уже большие апертуры, где почти исключительно доминируют Добсоны: 330.2 мм (13”), 355.6 мм (14”), 406.4 мм (16”), 457.2 (18”), 520.7 (20”)…

см. также статьи из ЧАВО “К вопросу о выборе апертуры телескопа”, “Базовые характеристики оптических приборов”

Что такое апертурная лихорадка?

Это естественное следствие из кардинального свойства апертуры ограничивать проницание и разрешение телескопа. Владелец менее апертурного телескопа, войдя во вкус наблюдательной астрономии, хочет сменить его на более апертурный (с большим диаметром линз/зеркала), чтобы иметь возможность увидеть больше. По ряду соображений, имеет смысл переходить на размер апертуры примерно в полтора раза больший, чем предыдущая. В некоторых случаях этот естественный ход событий приобретает клиническую форму, когда смена апертуры на большую происходит задолго до исчерпания возможностей наличного инструмента – просто как погоня за дюймами, не взирая на те трудности, с которыми придется столкнуться используя габаритный и тяжелый инструмент. Что и называют апертурной лихорадкой.

Что важнее увеличение телескопа или его апертура?

Наивный ответ – увеличение, но чуть более продвинутые (см. выше) отвечают – апертура. Но, по большому счету и это неверный ответ. Одна из главных потребительских характеристик телескопа – это все же возможность наблюдать с большим разрешением и проницанием, что обеспечивается возможностью применить большее увеличение, без потери в яркости и качестве изображения. Апертура объектива телескопа только обеспечивает такую возможность, которая может быть ограничена еще и другими факторами. Чем апертура больше, тем большее увеличение можно установить при наблюдениях в телескоп.. ну, если все в порядке с качеством его оптики и при хороших атмосферных условиях.
С другой стороны апертура – постоянное свойство телескопа, а увеличение – переменное. Разнообразие увеличений телескопа обеспечивается набором окуляров с разными фокусными расстояниями, окулярами с переменным фокусным расстоянием (зумы) и/или применением линз Барлоу. Увеличение численно равно частному от деления фокусного расстояния объектива на фокусное расстояние окуляра и может быть умноженное на кратность использованной линзы Барлоу.
см. также статью из ЧАВО “Полезные оптические соотношения”

С каким максимальным увеличением я смогу наблюдать?

Обычно отвечают, что для этого надо умножить диаметр апертуры телескопа, измеренный в миллиметрах, на полтора или 40 апертур выраженных в дюймах. То есть для 10” инструмента (диаметр апертуры 254 мм) максимальное разумное составит около 400 крат.
Но тут надо отметить ряд обстоятельств. Это число не догма – обычно телескоп используется с меньшим увеличением подобранным для наблюдений того или иного класса объектов. Кроме того, при больших остаточных аберрациях объектива телескопа, плохой юстировке, неудачном климате места наблюдений (турбулентная атмосфера), тусклых объектах наблюдений, отсутствии часового ведения телескопа увеличения придется ограничивать меньшим, чем предельное, значением увеличением. При ярких объектах наблюдений, при проведении некоторым технических наблюдений (связанных с юстировкой телескопа или разрешением тонкой дифракционной структуры двойных звезд) неважной остроте зрения наблюдателя и надежном часовым двигателе монтировки, который отрабатывает компенсацию вращения Земли, вполне может оказаться полезным использование и несколько больших значений увеличений. Чем больше увеличение, тем меньше яркость изображения, меньше поле зрения телескопа, заметнее проявления дефектов оптики телескопа. И наоборот чем увеличение меньше, тем больше поле зрения телескопа, больше яркость изображения, оно выглядит более контрастным и резким.
см. также статью из ЧАВО “Какое максимальное увеличение имеет смысл для телескопа?”

Что такое разрешение телескопа?

Разрешением при астрономических наблюдениях называют тот минимальный угол, под которым удается рассмотреть два объекта (например, звезды) наблюдения как отдельные – не сливающиеся в одно световое пятно. К примеру, идеальному объективу с апертурой 140 мм без учета влияния атмосферы вполне под силу разделить (увидеть разделенными темным промежутком) пару равноярких звезд видимых на небе под углом в 1 угловую секунду. При наблюдениях планет и поверхности Луны предел разрешения определяет количество и контраст деталей на диске планет – чем меньше предел разрешения (больше апертура), тем больше деталей и контраст изображения на увеличениях близких к предельному.
Разрешение прежде всего и очень сильно ограничено дифракцией – апертурой телескопа. Зависимость предела дифракционного разрешения от апертуры очень проста и непреодолима: предельный угол в угл. секундах равен 140” делить на диаметр апертуры объектива в мм. То есть чем больше диаметр апертуры объектива телескопа, тем более тесные пары двойных звезд может разрешить идеальный телескоп без учета атмосферы и проч.
Кроме дифракции разрешение страдает от ряда других факторов (более или менее преодолимых):

  • несовершенства оптики (аберраций и разъюстировки) объектива и окуляра
  • аберрациями и проч. дефектами глаза наблюдателя
  • атмосферной турбуленцией – хаотического перемешивания теплых и холодных слоев воздуха как на высотах в несколько километрах (климатические ограничения), так и рядом с телескопом (обычно искусственного происхождения) и даже внутри трубы телескопа (из-за неполного выравнивания температуры телескопа и окружающего воздуха)
  • тепловых и весовых деформаций оптических элементов
  • недостаточным увеличением
  • малым контрастом и/или яркостью объекта

см. также статью из ЧАВО “Чему равно разрешение телескопа?”

Что такое проницание телескопа?

Проницание это еще одно сущностное свойство телескопа – возможность видеть более тусклые звезды (и прочие объекты), чем невооруженным глазом. Визуальный предел проницания – звездная величина (блеск) самых тусклых звезд, которые могут быть видны наблюдателем в окуляр телескопа – определяется в первую очередь апертурой телескопа D и увеличением установленного на нем окуляра Г:
Mlim = Mo + 2.5lg(D) + 2.5lg(Г)
где Mo примерно равна 2.5..3.5 в зависимости от прочих минорных факторов:

  • потерь света в оптическом тракте телескопа
  • паразитной засветки поля зрения
  • светового загрязнения – засветки неба в месте наблюдения
  • опыта наблюдателя
  • величины остаточных аберраций телескопа

Так предел проницания 10″ телескопа составляет 14-15 звездных величин.
Фотографический предел проницания зависит от еще большего числа факторов, дополнительно включающих соотношения размера пиксела фотоприемника и аберрационного пятна объектива, величины турбулентного пятна, “шумности” фотоприемника, точности гидирования и т.д.
см. также статью из ЧАВО “Полезные оптические соотношения”

Что такое поле зрения телескопа?

Это тот светлый круг изображения, который мы видим заглядывая в окуляр оптического прибора. Этот круг выглядит как вырезанный в черном непрозрачном материале. Так и есть – так глаз видит изображение того, что называется полевой диафрагмой окуляра – непрозрачной металлической “заслонки” с отверстием в центре. Эту деталь можно увидеть заглянув в некоторые окуляры со стороны противоположной глазной линзе. Поле зрения измеряют в угловой мере между диаметрально противоположными краями изображения диафрагмы (границами поля зрения) как ее видит глаз в окуляре. Именно это поле зрения приводят как одну из самых важных характеристик астрономического окуляра. Чем больше поле зрения окуляра, тем шире открывающаяся глазу панорама изображения в телескопе, тем больше иллюзия присутствия и выше информационная насыщенность изображения.
Это – выходное поле зрения окуляра телескопа (AFOV), для глаза наблюдателя, но говорят также о (входном) поле зрения телескопа (TFOV). Поле зрения телескопа – то насколько большая часть неба видна в него – измеряется также в угловой мере (градусах или угловых минутах) и связано с полем зрения окуляра простым соотношением: TFOV = AFOV/увеличение. То есть если мы пользуемся окуляром с 66-градусным полем зрения, который дает при установке в телескоп увеличение 100 крат, то телескоп “показывает” кусочек небесной сферы размером всего 66/100 = 0.66 градуса или 0.66*60 = 40 угловых минут (напоминаю, что в одном градусе 60 угловых минут).
Так что, чем больше увеличение, тем меньше поле зрения телескопа (при том же поле зрения окуляров).
Вероятно стоит отметить, что поле зрения телескопа физически ограничено диаметром просвета окулярной трубки фокусера, оно не может быть более 1600/f’ градусов для 1.25″ фокусера и 2600/f’ для 2″ фокусера (f’ – фокусное расстояние объектива в мм). Отсюда следует и еще одно важное свойство телескопа – чем короче фокусное расстояние объектива телескопа, тем больше у него доступное поле зрения при том же диаметре окулярной трубки (фокусера).
см. также статьи из ЧАВО “Поле зрения окуляра”, “Полезные оптические соотношения”, “Базовые характеристики оптических приборов”

Важна ли светосила для объектива телескопа?

Светосила объектива телескопа или его относительное отверстие (отношение диаметра апертуры к фокусному расстоянию) – важная характеристика для астрографа, телескопа используемого для производства фоторабот. Этот параметр (наряду со временем выдержки) определяет экспозицию при получении одного кадра. Чем светосила больше, тем меньшее время требуется для достижения той же экспозиции – того же уровня полезного сигнала на фотоматериале. Длительность выдержек при фотографировании широких звездных полей и туманностей обеспечивается довольно сложными системами слежения за суточным вращением неба, компенсацией несовершенства механики монтировки и поэтому для астрографа в ряде случаев важно уменьшить время выдержки и максимально увеличить светосилу объектива (без потерь в качестве изображения).
При визуальных наблюдениях в первом приближении светосила объектива телескопа не столь существенна. То насколько ярким глаз увидит изображения в телескоп, определяется не светосилой объектива, а размером выходного зрачка телескопа. Диаметр выходного зрачка равен диаметру апертуры объектива деленному на увеличение. То есть, чем больше увеличение, тем меньше выходной зрачок и тем меньше яркость изображения.
Светосила объектива телескопа косвенно определяет размер поля зрения. Чем светосильнее объектив телескопа – тем большее поле зрения возможно получить в пределах его окулярного тубуса или зафиксированном размере фотоприемника (кадра камеры). Кроме того как у визуального так и у фотографического астрономического телескопа (рефлектора или рефрактора) продольный размер трубы, обычно, тем меньше, чем больше относительное отверстие его объектива.

Относительное отверстие объектива телескопа – нужно побольше, или поменьше?

При фотоработах по широким полям (звездные поля, туманности, галактики и т.п.) относительное отверстие (отношение диаметра входной апертуры к фокусному расстоянию) выбирают побольше, чтобы получить лучшую проработку тусклых объектов (см. выше про важность светосилы). Но при стремлении к наивысшему проницанию по звездам требуется согласовывать относительное отверстие объектива и сумму его остаточных аберраций с размером пиксела фотоприемника. Вполне может статься, что меньшая светосила объектива даст лучшее проницание.
А вот для визуальных инструментов большее относительное отверстие объектива интересно постольку, поскольку позволяет получить большее поле зрения при том же размере фокусера (полевой диафрагмы обзорного окуляра).
При этом надо иметь ввиду, что большая светосила объектива обычно сопровождается большими остаточными аберрациями (как расчетными, так и ошибками производства, разюстирокой). Так что при желании достичь предельного разрешения (например, по планетам) лучше предпочесть телескопы с нефорсированным (небольшим) относительным отверстием объектива. Кроме того, в зеркальных системах большее относительное отверстие влечет за собой большее центральное экранирование, что также не добавляет контраста изображению на предельных увеличениях.

Фокусное расстояние телескопа

Фокусное расстояние объектива телескопа однозначно определяет масштаб изображения в его фокальной плоскости, а косвенно – ограничивает поле зрения телескопа. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше поле зрения. Поле зрения телескопа в угловых минутах равно размеру фотоприемника или диаметру полевой диафрагмы окуляра деленного на фокусное расстояние и помноженного на коэффициент 3500: поле’ = 3500*d/f. Скажем, в фокусер 1.25” можно вставить окуляр с максимальным размеров полевой диафрагмы 27 мм получается, что поле зрения телескопа с фокусным расстоянием 1000 мм и фокусеров 1.25” будет ограничено: 3500*27/1000 = 95 угловыми минутами.
Кроме того зная фокусное расстояние объектива телескопа f мы можем посчитать какое получится в нем увеличение с использованием окуляра с фокусным расстоянием f’ок: Г = f/fок.
см. также статью из ЧАВО “Базовые характеристики оптических приборов”

Многослойные покрытия оптических деталей – это полезная опция?

По проходе каждой поверхности линзы телескопа свет частично отражается. Отчего мы можем видеть рефлексы (от окна, солнца и т.п.) на поверхностях линз. Без просветляющих покрытий на каждой преломляющей поверхности отражается 4-5% света. Это не только ослабляет яркость конечного изображения (15 поверхностей ослабят его минимум вдвое!), но и вносит в оптический тракт большое количество «паразитного» света, который рассеиваясь и переотражаясь на оптических и механических деталях, делает изображение менее контрастным. Это проблема и решается нанесением просветляющих покрытий на каждую оптическую поверхность на пути от объекта к глазу наблюдателя – блики на просветленных линзах имеют характерный цвет, обычно синеватых и лиловых тонов. Одно- и двухслойные покрытия (яркий лиловый блик) относительно дешевы в производстве и уменьшают долю отраженного света до 1-1.5%, что приводит к потерям примерно 20% света на 15 оптических поверхностей и соответственно улучшают контраст изображения. Многослойные просветляющие покрытия (три и более слоев) способны уменьшить долю паразитных отражений до 0.3-0.6% на каждой поверхности (всего 10% на 15 поверхностях), но при этом довольно дороги в производстве и при малейших ошибках в технологических процессах заметно повышают светорассеивание оптических поверхностей. Наличие многослойного просветления выдает маркировка FMC на объективах и окулярах и приглушенной яркости зеленоватые/голубоватые блики, которые появляются на линзах от точечных источников света.
Понятно, что наибольший смысл в многослойных покрытиях имеет прежде всего многолинзовая оптика, вроде сложных сверхширокоугольных окуляров и фотообъективов.
см. также статью из ЧАВО “Светопотери в телескопе”

Телескоп с каким стандартом окулярного тубуса лучше – 2″ или 1.25″?

В окулярную трубку фокусера (фокусировщика) телескопа вставляют окуляры и проч. узлы. Двухдюймовый фокусер в любом случае лучше, хотя бы потому, что переходники для посадки 1.25″ окуляров и проч. аксессуаров в 2-дюймовый фокусер есть, а обратных переходников (во всяком случае без потерь в поле зрения) – нет. 2-дюймовый фокусер предоставляет больше свободы в выборе окулярных аксессуаров. Особенно важно иметь больший диаметр окулярной трубки фокусера в астрографе. Но 2″ аксессуары дороже и габаритнее.
см. также статью из ЧАВО “2” или 1.25″?”

В телескоп все видно вверх ногами?!

Точно! Обычно этот факт очень поражает новичков, хотя астрономическим объектам все равно как повернут их изображение – на них никаких надписей нет и после нескольких наблюдений на это перестаешь обращать внимание. Но при переходе к наблюдениям более доступных земных объектов в возникает понятно чувство неловкости из-за их перевернутых изображений. И тут остается или просто утешать себя мыслью, что человеческий глаз тоже проецирует на сетчатку изображение вверх ногами, что не мешает жизни, или искать средства оборачивания изображений.
Простейший вариант – диагональное зеркало или зенит-призма, которые кроме удобного положения головы при наблюдениях вверх (они ломают визирную ось на 90 градусов), легко решают и проблему перевернутых ног на рефракторах и различных кассегренах. К Ньютонам подобный метод не применим. Однако при этом возникает другая – изображение становится зеркальным. Если для левой и правой руки изображения фигурки человека это не особенно страшно – они похожи, то при чтении удаленных вывесок возникают некоторые проблемы из-за зеркального вида букв и необходимости читать справа налево. Хуже, что примерно такие же проблемы возникают и при чтении поисковых карт (рисунок звезд в окуляр и на карте обращены зеркальным образом), ну… если их не печатать в зеркальном отображении.
Есть правда, призмы прямого зрения (с так называемой «крышей»), которые переворачивают изображение «как надо», но их изготовление довольно дорого, а точность прямого угла «крыши» должна быть особенно высокой, чтобы посреди изображения не возникало полосы двоений или исчезновения объектов. Есть и линзовые оборачивающие системы (erecting lens) с конструкцией вроде линз Барлоу, которые оборачивают изображение до прямого. Но они довольно длинные и старина Ньютон превращается с ними в подобие Буратино – этакое полено с длинным носом. На рефракторах и кассегренах линзовые оборачивающие системы не сочетаются с зенит-призмами или диагональными зеркалами.
см. также статью из ЧАВО “Оборачивание изображения в телескопе”

Труба – карбон! Масляная иммерсия!

Среди астро-товаров, как и в мире всех прочих гаджетов, есть особенно дорогие, в том числе с карбоновыми трубами. Первоисточник этого карбона – стремление создать трубу астрографа минимально подверженную уходу фокуса из-за температурного дрейфа в процессе съемки. Масляная иммерсия между линзами апохромата позволяет увеличить размер «склейки» против допустимых при традиционном способе склеивания и получить все преимущества склеенного блока – минимальные возможности для разъюстировки, потерь света и т.п.

Двухскоростной фокусер – это плюс?

Это возможность сочетать быструю перефокусировку с точной высокочувствительной подстройкой фокуса на больших увеличениях, что особенно актуально для светосильных телескопов.

Что ограничивает мобильность телескопа?

Обычная схема астрономических наблюдений с выездом за город – вынос из дома к автомобилю частей телескопа (труба, монтировка, тренога), сумки или чемоданчика с аксессуарами (окуляры, фильтры, карты, фонарь), расфасовка всего этого добра по салону и в багажник, а по прибытии на место наблюдения вдали от городских огней сборка телескопа.
При таком подходе мобильность ограничена только весом и габаритом самой тяжелой и габаритной из частей телескопа, размерами дверных проемов, дверей в лифте, объемом багажного отделения (а то и прицепа) автомобиля, силой и количеством рук наблюдателя и его помощников, трудоемкость сборки/разборки телескопа на части.

Можно ли будет перевозить телескоп на автомобиле?

Да – это наиболее обычный способ доставить телескоп к месту наблюдений для жителей больших городов.

Каковы примерные размеры телескопов?

scope-sizes.png

Звезды и другие небесные тела – одни из самых притягательных объектов видимой вселенной. Благодаря столетиям научных разработок рассмотреть ночное небо в деталях сегодня может каждый. Удобнее всего делать это с помощью телескопа. Конечно, при желании этот прибор можно использовать и для рассматривания наземных объектов, но в этом случае рекомендуем в первую очередь обратиться к модельному ряду подзорных труб и биноклей.

При покупке важно понимать, как выбрать телескоп для интересующих вас наблюдений. Новички в этом вопросе обычно совершают одну и ту же ошибку: стремятся купить самый «крутой» прибор, которым можно было бы пользоваться «всю жизнь». Такие астрономы часто приобретают узкоспециализированное оборудование, эксплуатация которого требует особых знаний и навыков. В результате дорогой прибор, не соответствующий реальным запросам человека, отправляется пылиться в дальний угол кладовки.

Если вам действительно интересно, как правильно выбрать телескоп, приготовьтесь купить начальную модель, чтобы разобраться с принципами ее работы и понаблюдать ближайшие небесные тела. Освоившись в теме, вы сможете уже более осознанно подобрать продвинутый вариант, а имеющийся прибор подарить или перепродать. Однако ряд наиболее важных характеристик стоит учитывать с самого начала – поговорим о том, какой лучше выбрать телескоп для разных видов наблюдений.

Что нужно знать об увеличении

Вопреки распространенному мнению, увеличение – не самый главный показатель телескопа. Более того, этим параметром можно управлять, используя разные окуляры. Кратность при выборе телескопа определить легко: необходимо фокусное расстояние объектива разделить на фокусное расстояние окуляра. Но далеко не весь спектр полученного значения полезный.

Возьмем простой пример. Рефракторный телескоп с фокусным расстояние объектива 1000 мм и окуляром 4 мм. Кратность для такого устройства составит х250. Предельное полезное увеличение равно умноженной на два апертуре (диаметру объектива). Если диаметр составляет 120 мм, то предельное значение комфортной кратности составит х240.

Пытаясь определить, какой телескоп выбрать, учитывайте и минимальное полезное приближение, которое равно апертуре, разделенной на 6. Для объектива того же диаметра оно составит х20 (120/6). Это означает, что приближение меньше 20 крат будет меньше диаметра вашего зрачка, поэтому не даст новой визуальной информации.

Что такое светосила и зачем ее учитывать

Определить, как выбрать хороший телескоп, невозможно без учета параметра относительного отверстия (для простоты уравняем его со светосилой). Чтобы получить этот параметр для конкретного прибора, необходимо вывести отношение апертуры к фокусному расстоянию объектива. Решая, какой телескоп лучше купить, можно использовать приведенный ранее пример: для устройства 120мм/1000мм светосила составит 1/8,3. Для удобства можно воспользоваться делением приборов на группы:

  • 1/6 и более – так называемые «быстрые» телескопы, которые хорошо подходят для съемки звездного неба, поскольку обеспечивают минимальную по времени экспозицию;

  • 1/6-1/8 – категория светосильных устройств, используемых для наблюдения за протяженными объектами;

  • 1/8-1/10 – универсальные приборы, к которым стоит приобрести несколько окуляров с разным фокусом;

  • меньше 1/10 – такие устройства называются длиннофокусными и позволяют исследовать компактные и/или наиболее удаленные объекты.

Тем, кто размышляет над вопросом, какой телескоп лучше, дополнительно рекомендуется уделить внимание качеству оптики. Материалы, кривизна поверхности, тип системы – все это определяет, насколько четким будет изображение.

Что купить: катадиоптрик, рефрактор или рефлектор?

Решая для себя, как правильно выбрать телескоп астрономический, уделите внимание видам оптических систем. Каждая из них обладает собственными преимуществами и недостатками, ориентирована на наблюдения определенного типа.

Рефракторы

Рефракторы – конструкция на основе линз и призм. Дополнительно существуют ахроматы и более совершенные апохроматы. Обращайте внимание на них, если вам интересно, как выбрать телескоп для наблюдений за планетами. Ахроматы и апохроматы дороже стандартных рефракторов, но цена оправдывает качество получаемой картинки. Линзовые устройства хороши для изучения Луны, планет и двойных звезд.

Преимущества:

  • надежность и простота использования;

  • минимальное влияние окружающей среды на изображение;

  • возможность наблюдать планеты, а с дополнительными аксессуарами – и наземные объекты.

Недостатки:

  • достаточно большие габариты и вес в сравнении с катадиоптриками и рефлекторами;

  • относительно высокая цена за 1 см2 апертуры;

  • не подходит для изучения туманностей, не очень ярких галактик.

Если решение вопроса о том, какой выбрать телескоп для наблюдения за планетами, упирается в ограниченный бюджет, стоит приобрести длиннофокусный рефрактор.

Рефлекторы

Оптическая система базируется на двух зеркалах: главном и вторичном. Решая, как выбрать первый телескоп, многие новички останавливаются именно на этой конструкции. К наиболее распространенным вариантам относятся системы Ньютона, Ричи-Кретьена и Кассегрена. Выбирая, какой телескоп лучше рефрактор или рефлектор именно для вас, учтите «плюсы» и «минусы» конструкции из зеркал.

Преимущества:

  • малая длина и вес трубы;

  • минимальная стоимость 1 см2 апертуры;

  • отсутствие аберраций хроматического типа;

  • удобство использования фотоаппаратуры;

  • возможность наблюдать неяркие объекты дальнего космоса (туманности, рассеянные звездные скопления и т.д.).

Недостатки:

  • не подходит для наблюдения за наземными объектами;

  • требует некоторого времени на термостабилизацию;

  • открытую оптику нужно периодически очищать;

  • по краю поля зрения присутствует кома (вид искажений), хотя ее можно скорректировать.

Отвечая на вопрос, какой телескоп мощнее – рефрактор или рефлектор, необходимо отметить, что в каждой категории можно подобрать модель с хорошим увеличением. При этом система зеркал будет дешевле.

Катадиоптрики

Выбирая, какой телескоп лучше для наблюдения, обратите внимание на катадиоптрики, которые собрали в себе достоинства рефракторов и рефлекторов. Устройства на основе системы Кассегрена обладают такими преимуществами:

  • максимальная компактность;

  • большое поле зрения, качественная картинка;

  • подходят для изучения глубокого космоса и ведения фотосъемки;

  • обладают сниженной чувствительностью к параметрам окружающей среды.

Недостатки:

  • не очень подходят для наблюдений с малой кратностью;

  • относительно высокая стоимость 1 см2 апертуры;

  • требуется длительная термостабилизация.

Топ-производителей телескопов

Вопрос, какой фирмы лучше купить телескоп, имеет немаловажное значение, ведь все производители предлагают оптику разного уровня.

  • Levenhuk – американский бренд, который выпускает модели для детей и взрослых, новичков и опытных астрономов. На все устройства действует пожизненная гарантия.

  • Bresser – немецкий бренд, знаменитый за счет исключительного качества продукции. Особым спросом пользуются устройства для детей и начинающих.

  • Sky-Watcher – специализируется на любительских и профессиональных телескопах.

Также в каталоге нашего магазина представлена продукция от Explore Scientific, Meade и Celestron.

Все еще не очень понятно, по каким параметрам выбирать телескоп? Наши консультанты с удовольствием помогут вам сделать первый шаг навстречу звездному небу!


Полезная информация при выборе телескопа

1) Апертура (диаметр объектива):

2) Фокусное расстояние:

3) Кратность увеличения:

Добавить комментарий