【太极张三丰(老道)望远镜】望远镜、天文、观鸟知识库

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 20:05:39


太极张三丰(老道)望远镜,热烈欢迎您的光临!

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什么是望远镜?
      望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器,能把远物很小的张角按一定倍率放大,使之在像空间具有较大的张角,使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以,望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。
      在日常生活中,望远镜主要指光学望远镜。但是在现代天文学中,天文望远镜包括了射电望远镜,红外望远镜,X射线和伽吗射线望远镜。近年来天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波,宇宙射线和暗物质的领域。

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什么是望远镜?
      望远镜是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器,能把远物很小的张角按一定倍率放大,使之在像空间具有较大的张角,使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变清晰可辨。所以,望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。
      在日常生活中,望远镜主要指光学望远镜。但是在现代天文学中,天文望远镜包括了射电望远镜,红外望远镜,X射线和伽吗射线望远镜。近年来天文望远镜的概念又进一步地延伸到了引力波,宇宙射线和暗物质的领域。


望远镜的发明历史。
    17世纪初的一天,荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希(Hans Lippershey),为检查磨制出来的透镜质量,把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线,通过透镜看过去,发现远处的教堂塔尖好象变大拉近了,于是在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利,并遵从当局的要求,造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜。
    与此同时,德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜,他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜,这种望远镜由两个凸透镜组成,与伽利略的望远镜不同,比伽利略望远镜视野宽阔。但开普勒没有制造他所介绍的望远镜。沙伊纳于1613年─1617年间首次制作出了这种望远镜,他还遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜,把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。沙伊纳做了8台望远镜,一台一台地观察太阳,无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。因此,他打消了不少人认为黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉,证明了黑子确实是观察到的真实存在。在观察太阳时沙伊纳装上特殊遮光玻璃,伽利略则没有加此保护装置,结果伤了眼睛,最后几乎失明。荷兰的惠更斯为了减少折射望远镜的色差在1665年做了一台筒长近6米的望远镜,来探查土星的光环,后来又做了一台将近41米长的望远镜。
  使用透镜作物镜的望远镜称为折射望远镜,即使加长镜筒,精密加工透镜,也不能消除色象差,牛顿曾认为折射望远镜的色差是不可救药的,后来证明是过分悲观的。1668年他发明了反射式望远镜,斛决了色差的问题。第一台反射式望远镜非常小,望远镜内的反射镜口径只有2.5厘米,但是已经能清楚地看到木星的卫星、金星的盈亏等。1672年牛顿做了一台更大的反射望远镜,送给了英国皇家学会,至今还保存在皇家学会的图书馆里。1733年英国人哈尔制成第一台消色差折射望远镜。1758年伦敦的宝兰德也制成同样的望远镜,他采用了折射率不同的玻璃分别制造凸透镜和凹透镜,把各自形成的有色边缘相互抵消。但是要制造很大透镜不容易,目前世界上最大的一台折射式望远镜直径为102厘米,安装在雅弟斯天文台。1793年英国赫瑟尔(William Herschel),制做了反射式望远镜,反射镜直径为130厘米,用铜锡合金制成,重达1吨。1845年英国的帕森(William Parsons)制造的反射望远镜,反射镜直径为1.82米。1917年,胡克望远镜(Hooker Telescope)在美国加利福尼亚的威尔逊山天文台建成。它的主反射镜口径为100英寸。正是使用这座望远镜,哈勃(Edwin Hubble)发现了宇宙正在膨胀的惊人事实。1930年,德国人施密(BernhardSchmidt)将折射望远镜和反射望远镜的优点(折射望远镜像差小但有色差而且尺寸越大越昂贵,反射望远镜没有色差、造价低廉且反射镜可以造得很大,但存在像差)结合起来,制成了第一台折反射望远镜。
  战后,反射式望远镜在天文观测中发展很快,1950年在帕洛玛山上安装了一台直径5.08米的海尔(Hale)反射式望远镜。1969年在前苏联高加索北部的帕斯土霍夫山上安装了直径6米的反射镜。1990年,NASA将哈勃太空望远镜送入轨道,然而,由于镜面故障,直到1993年宇航员完成太空修复并更换了透镜后,哈勃望远镜才开始全面发挥作用。由于可以不受地球大气的干扰,哈勃望远镜的图像清晰度是地球上同类望远镜拍下图像的10倍。1993年,美国在夏威夷莫纳克亚山上建成了口径10米的“凯克望远镜”,其镜面由36块1.8米的反射镜拼合而成。2001设在智利的欧洲南方天文台研制完成了“超大望远镜”(VLT),它由4架口径8米的望远镜组成,其聚光能力与一架16米的反射望远镜相当。现在,一批正在筹建中的望远镜又开始对莫纳克亚山上的白色巨人兄弟发起了冲击。这些新的竞争参与者包括30米口径的“加利福尼亚极大望远镜”(California ExtremelyLarge Telescope,简称CELT),20米口径的大麦哲伦望远镜(Giant Magellan Telescope,简称GMT)和100米口径的绝大望远镜(Overwhelming Large Telescope,简称OWL)。它们的倡议者指出,这些新的望远镜不仅可以提供像质远胜于哈勃望远镜照片的太空图片,而且能收集到更多的光,对100亿年前星系形成时初态恒星和宇宙气体的情况有更多的了解,并看清楚遥远恒星周围的行星。

望远镜的发明历史。
    17世纪初的一天,荷兰小镇的一家眼镜店的主人利伯希(Hans Lippershey),为检查磨制出来的透镜质量,把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线,通过透镜看过去,发现远处的教堂塔尖好象变大拉近了,于是在无意中发现了望远镜的秘密。1608年他为自己制作的望远镜申请专利,并遵从当局的要求,造了一个双筒望远镜。据说小镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜。
    与此同时,德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜,他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜,这种望远镜由两个凸透镜组成,与伽利略的望远镜不同,比伽利略望远镜视野宽阔。但开普勒没有制造他所介绍的望远镜。沙伊纳于1613年─1617年间首次制作出了这种望远镜,他还遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜,把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。沙伊纳做了8台望远镜,一台一台地观察太阳,无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。因此,他打消了不少人认为黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉,证明了黑子确实是观察到的真实存在。在观察太阳时沙伊纳装上特殊遮光玻璃,伽利略则没有加此保护装置,结果伤了眼睛,最后几乎失明。荷兰的惠更斯为了减少折射望远镜的色差在1665年做了一台筒长近6米的望远镜,来探查土星的光环,后来又做了一台将近41米长的望远镜。
  使用透镜作物镜的望远镜称为折射望远镜,即使加长镜筒,精密加工透镜,也不能消除色象差,牛顿曾认为折射望远镜的色差是不可救药的,后来证明是过分悲观的。1668年他发明了反射式望远镜,斛决了色差的问题。第一台反射式望远镜非常小,望远镜内的反射镜口径只有2.5厘米,但是已经能清楚地看到木星的卫星、金星的盈亏等。1672年牛顿做了一台更大的反射望远镜,送给了英国皇家学会,至今还保存在皇家学会的图书馆里。1733年英国人哈尔制成第一台消色差折射望远镜。1758年伦敦的宝兰德也制成同样的望远镜,他采用了折射率不同的玻璃分别制造凸透镜和凹透镜,把各自形成的有色边缘相互抵消。但是要制造很大透镜不容易,目前世界上最大的一台折射式望远镜直径为102厘米,安装在雅弟斯天文台。1793年英国赫瑟尔(William Herschel),制做了反射式望远镜,反射镜直径为130厘米,用铜锡合金制成,重达1吨。1845年英国的帕森(William Parsons)制造的反射望远镜,反射镜直径为1.82米。1917年,胡克望远镜(Hooker Telescope)在美国加利福尼亚的威尔逊山天文台建成。它的主反射镜口径为100英寸。正是使用这座望远镜,哈勃(Edwin Hubble)发现了宇宙正在膨胀的惊人事实。1930年,德国人施密(BernhardSchmidt)将折射望远镜和反射望远镜的优点(折射望远镜像差小但有色差而且尺寸越大越昂贵,反射望远镜没有色差、造价低廉且反射镜可以造得很大,但存在像差)结合起来,制成了第一台折反射望远镜。
  战后,反射式望远镜在天文观测中发展很快,1950年在帕洛玛山上安装了一台直径5.08米的海尔(Hale)反射式望远镜。1969年在前苏联高加索北部的帕斯土霍夫山上安装了直径6米的反射镜。1990年,NASA将哈勃太空望远镜送入轨道,然而,由于镜面故障,直到1993年宇航员完成太空修复并更换了透镜后,哈勃望远镜才开始全面发挥作用。由于可以不受地球大气的干扰,哈勃望远镜的图像清晰度是地球上同类望远镜拍下图像的10倍。1993年,美国在夏威夷莫纳克亚山上建成了口径10米的“凯克望远镜”,其镜面由36块1.8米的反射镜拼合而成。2001设在智利的欧洲南方天文台研制完成了“超大望远镜”(VLT),它由4架口径8米的望远镜组成,其聚光能力与一架16米的反射望远镜相当。现在,一批正在筹建中的望远镜又开始对莫纳克亚山上的白色巨人兄弟发起了冲击。这些新的竞争参与者包括30米口径的“加利福尼亚极大望远镜”(California ExtremelyLarge Telescope,简称CELT),20米口径的大麦哲伦望远镜(Giant Magellan Telescope,简称GMT)和100米口径的绝大望远镜(Overwhelming Large Telescope,简称OWL)。它们的倡议者指出,这些新的望远镜不仅可以提供像质远胜于哈勃望远镜照片的太空图片,而且能收集到更多的光,对100亿年前星系形成时初态恒星和宇宙气体的情况有更多的了解,并看清楚遥远恒星周围的行星。
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双筒望远镜基础知识
放大倍率
每一具双筒望远镜都有标有两个数字,大部分都是标在双筒望远镜的右镜肩上,比如:8*30、10*50、20*60、15*70、25*100。第一个数字是指放大倍率。它告诉我们通过望远镜观测时,被观测物能被拉近多少,例如使用8倍放大倍率的望远镜,可以让一只距离100米的鸟,看上去只有12.5米。第二个数字是指物镜直径。

物镜直径
双筒望远镜第二个特性数字指的是物镜直径(双筒望远镜入射通光孔径),是毫米做单位。一架设计标准为10X50的双筒望远镜的物镜直径为50毫米。物镜直径越大,双筒望远镜采集光线的能力 越强。如果在弱光条件下观测,那么理想的选择是物镜直径为42或者50毫米的望远镜,物镜直径为20或者32毫米的双筒望远镜比较合适在日光条件下观测。

双筒望远镜基础知识
放大倍率
每一具双筒望远镜都有标有两个数字,大部分都是标在双筒望远镜的右镜肩上,比如:8*30、10*50、20*60、15*70、25*100。第一个数字是指放大倍率。它告诉我们通过望远镜观测时,被观测物能被拉近多少,例如使用8倍放大倍率的望远镜,可以让一只距离100米的鸟,看上去只有12.5米。第二个数字是指物镜直径。

物镜直径
双筒望远镜第二个特性数字指的是物镜直径(双筒望远镜入射通光孔径),是毫米做单位。一架设计标准为10X50的双筒望远镜的物镜直径为50毫米。物镜直径越大,双筒望远镜采集光线的能力 越强。如果在弱光条件下观测,那么理想的选择是物镜直径为42或者50毫米的望远镜,物镜直径为20或者32毫米的双筒望远镜比较合适在日光条件下观测。


出瞳直径

当你距离双筒望远镜的目镜30厘米左右观察目镜时,可以看到两个形如瞳孔的亮点,它的直径就是该望远镜的出瞳直径,出瞳直径等于以毫米为单位的物镜通光口径直径除以放大倍率。出射光瞳首先告诉我们望远镜的质素,质素上乘者出射光瞳为一个完美清晰的圆形光点,位处中央周围呈黑色。对普罗棱镜机型而言,光点内有棱镜影子代表棱镜是次级玻璃,周围漏光则代表镜身内部消光不佳,出射光瞳偏向一方或成榄核型则代表内部棱镜位置变歪,出射光瞳越大代表影像较光亮、倍率比较低,而且眼球较易看到影像,适合海事环境,在船舶上,处于不断晃动场合下,使用的望远镜,如果出射光瞳太细会使影像难于对准目标,进行观测。但过了7mm,即超越人眼瞳孔极限大小,一部份光线会散失掉造成浪费,而且人越老瞳孔越细。如40岁的人,瞳孔到夜间扩到最大也只有5毫米,故7*50机型如开始乏人问津,出射光瞳5毫米机型反而最为适中。观测舒适的通常规则是:双筒望远镜的出瞳直径应当至少和人眼的瞳孔直径一样大。当然,出射和入射通光孔径并不是评估影像亮度的唯一决定性指标,其他因素也同样重要,如对比度,分辨率和透光率。

出瞳直径

当你距离双筒望远镜的目镜30厘米左右观察目镜时,可以看到两个形如瞳孔的亮点,它的直径就是该望远镜的出瞳直径,出瞳直径等于以毫米为单位的物镜通光口径直径除以放大倍率。出射光瞳首先告诉我们望远镜的质素,质素上乘者出射光瞳为一个完美清晰的圆形光点,位处中央周围呈黑色。对普罗棱镜机型而言,光点内有棱镜影子代表棱镜是次级玻璃,周围漏光则代表镜身内部消光不佳,出射光瞳偏向一方或成榄核型则代表内部棱镜位置变歪,出射光瞳越大代表影像较光亮、倍率比较低,而且眼球较易看到影像,适合海事环境,在船舶上,处于不断晃动场合下,使用的望远镜,如果出射光瞳太细会使影像难于对准目标,进行观测。但过了7mm,即超越人眼瞳孔极限大小,一部份光线会散失掉造成浪费,而且人越老瞳孔越细。如40岁的人,瞳孔到夜间扩到最大也只有5毫米,故7*50机型如开始乏人问津,出射光瞳5毫米机型反而最为适中。观测舒适的通常规则是:双筒望远镜的出瞳直径应当至少和人眼的瞳孔直径一样大。当然,出射和入射通光孔径并不是评估影像亮度的唯一决定性指标,其他因素也同样重要,如对比度,分辨率和透光率。
继续啊!
先给咱们说说屋脊和保罗的优缺点吧


保罗棱镜望远镜和屋脊棱镜望远镜
    porro(保罗)棱镜与roof(屋脊)棱镜
    通过一个典型开普勒望远镜看到的图象,是上下左右颠倒的,为了适应地面观测的需要,必须在物镜(将远处的目标成一倒立的实像)后面加一组棱镜,将倒立的实像转为正立的实像。实现转像有两种结构的棱镜,porro(保罗)棱镜和roof(屋脊)棱镜。
    porro(保罗)棱镜的优点是结构简单,透光率高,成像质量好,但望远镜体积偏大。
    为了克服这个缺点,可以采用反向porro(保罗)棱镜转像,不过又带来了新的问题,物镜的口径偏小,不适合低照度环境下使用
    roof(屋脊)棱镜的最大优点是,采用它之后望远镜的体积可以做得最小,望远镜的重量也随之下降,但是这种棱镜结构复杂,而且透光率比porro棱镜低5%,需要镀相位膜,所以要做个优质roof棱镜望远镜,需要付出很大代价。

保罗棱镜望远镜和屋脊棱镜望远镜
    porro(保罗)棱镜与roof(屋脊)棱镜
    通过一个典型开普勒望远镜看到的图象,是上下左右颠倒的,为了适应地面观测的需要,必须在物镜(将远处的目标成一倒立的实像)后面加一组棱镜,将倒立的实像转为正立的实像。实现转像有两种结构的棱镜,porro(保罗)棱镜和roof(屋脊)棱镜。
    porro(保罗)棱镜的优点是结构简单,透光率高,成像质量好,但望远镜体积偏大。
    为了克服这个缺点,可以采用反向porro(保罗)棱镜转像,不过又带来了新的问题,物镜的口径偏小,不适合低照度环境下使用
    roof(屋脊)棱镜的最大优点是,采用它之后望远镜的体积可以做得最小,望远镜的重量也随之下降,但是这种棱镜结构复杂,而且透光率比porro棱镜低5%,需要镀相位膜,所以要做个优质roof棱镜望远镜,需要付出很大代价。
保罗棱镜望远镜、屋脊棱镜望远镜,光路图
保罗棱镜望远镜,如图:
屋脊棱镜望远镜,如图。


双筒望远镜基础知识

视场

这个数值指的是距离1000米时所看到的范围。通常,放大倍率越大,视场范围越小。具有较大视场范围的双筒望远镜能够覆盖较大的区域,使观测者可以方便的追踪移动目标,诸如一大群鸟。
视场即是我们观景的范围,视场越大,观测范围越大,视场表示方法有数种:
1、度数:  比如7* 表示视场(整个直径)可见7度视野。
2、以呎表示: 比如373ft/1000yards.。即观看1000码外景物时可见视野范围为373呎。以简单三角学计算,把373呎除52.5 即可计出度数。
3、以米表示:比如145M/1000M。即观看1000米外景物时可见视野范围为145米。
3、表面视场: 视场大少取决于目镜设计方式,同样目镜下,倍数越高,实际视野一定变窄。比较不同目镜一定要用数面视场,计算方法很简单:数面视场= 实际视场 x 倍率。如一具10x50望远镜, 7* 目镜数面视场即70度。视面视场60度以上机型称为广角镜,视野宽阔。但边缘通常较多像差,影像较松散。50-60度是标准机型,在视野和外围成像取得平衡。50度以下像由饮管中看风景,视野太窄,感觉不好。

双筒望远镜基础知识

视场

这个数值指的是距离1000米时所看到的范围。通常,放大倍率越大,视场范围越小。具有较大视场范围的双筒望远镜能够覆盖较大的区域,使观测者可以方便的追踪移动目标,诸如一大群鸟。
视场即是我们观景的范围,视场越大,观测范围越大,视场表示方法有数种:
1、度数:  比如7* 表示视场(整个直径)可见7度视野。
2、以呎表示: 比如373ft/1000yards.。即观看1000码外景物时可见视野范围为373呎。以简单三角学计算,把373呎除52.5 即可计出度数。
3、以米表示:比如145M/1000M。即观看1000米外景物时可见视野范围为145米。
3、表面视场: 视场大少取决于目镜设计方式,同样目镜下,倍数越高,实际视野一定变窄。比较不同目镜一定要用数面视场,计算方法很简单:数面视场= 实际视场 x 倍率。如一具10x50望远镜, 7* 目镜数面视场即70度。视面视场60度以上机型称为广角镜,视野宽阔。但边缘通常较多像差,影像较松散。50-60度是标准机型,在视野和外围成像取得平衡。50度以下像由饮管中看风景,视野太窄,感觉不好。


来两张天文图片轻松一下:
(一)火星北半球的春天。
    在每年3月20日的春分那天,天文意义上的春天降临到地球的北半球,而南半球则进入秋天。不过在火星上,北半球春天的起点则是1月22日,相当长寿的“火星全球勘测者”太空船,在前些年的这个季节拍摄了许多影像,后来组合出上面这幅影像,这颗红色行星现在的外观和这幅影像很类似。影像中央绵延的暗色区域是西尔蒂斯大平原,它下方位在南半球的淡色区块则是希拉斯撞击盆地。地球四季的每个季节长度大约是90天,而火星较大且轨道较长椭圆,所以火星季节的长度较长且长短变化较大,它季节的长度介于140到190个火星日之间。


来两张天文图片轻松一下:
(一)火星北半球的春天。
    在每年3月20日的春分那天,天文意义上的春天降临到地球的北半球,而南半球则进入秋天。不过在火星上,北半球春天的起点则是1月22日,相当长寿的“火星全球勘测者”太空船,在前些年的这个季节拍摄了许多影像,后来组合出上面这幅影像,这颗红色行星现在的外观和这幅影像很类似。影像中央绵延的暗色区域是西尔蒂斯大平原,它下方位在南半球的淡色区块则是希拉斯撞击盆地。地球四季的每个季节长度大约是90天,而火星较大且轨道较长椭圆,所以火星季节的长度较长且长短变化较大,它季节的长度介于140到190个火星日之间。


(二)挪威冬季的黑绿色极光
    是什么造成了帘状极光间的空隙呢?利用环绕地球飞行的四艘群集太空船收集到的数据,对这些不同寻常的极光空隙进行研究,可以解开这个秘密:有时候被称为黑极光的极光空隙,实际上是反极光。在正常的极光中,电子与/或主要的负电荷粒子沿着永磁场的表面降落到地球。它们电离了地球大气层产生了明亮的光芒。然而,在极光的空隙中,沿着临近的磁场线,负电荷粒子可能从地球的电离层中被吸出。这种黑暗的反极光能在2万公里以上的高空持续数分钟。上面这张本月初在挪威哈尔斯塔镇拍摄的图像,能看到一系列明显的极光空隙分开了绿色极光幕帘。


(二)挪威冬季的黑绿色极光
    是什么造成了帘状极光间的空隙呢?利用环绕地球飞行的四艘群集太空船收集到的数据,对这些不同寻常的极光空隙进行研究,可以解开这个秘密:有时候被称为黑极光的极光空隙,实际上是反极光。在正常的极光中,电子与/或主要的负电荷粒子沿着永磁场的表面降落到地球。它们电离了地球大气层产生了明亮的光芒。然而,在极光的空隙中,沿着临近的磁场线,负电荷粒子可能从地球的电离层中被吸出。这种黑暗的反极光能在2万公里以上的高空持续数分钟。上面这张本月初在挪威哈尔斯塔镇拍摄的图像,能看到一系列明显的极光空隙分开了绿色极光幕帘。


镜身标识的含义
以BAIGISH10X40双筒镜为例:在左镜肩上印有“10X40”字样,10表示通过望远镜观测目标,比肉眼直接观测放大了10倍,距离1000米远的物体,相当于距离只有100米


镜身标识的含义
以BAIGISH10X40双筒镜为例:在左镜肩上印有“10X40”字样,10表示通过望远镜观测目标,比肉眼直接观测放大了10倍,距离1000米远的物体,相当于距离只有100米


40表示物镜的直径是40毫米, 物镜口径越大,成像越明亮,但便携性会下降。左镜肩上还有“114M/1000M”的字样,表示在1000米远的地方,通过这个望远镜可以看见的范围是一个直径114米的圆,这实际上表示的是一个视场角度的概念,换算成角度就是 6.5 度.


40表示物镜的直径是40毫米, 物镜口径越大,成像越明亮,但便携性会下降。左镜肩上还有“114M/1000M”的字样,表示在1000米远的地方,通过这个望远镜可以看见的范围是一个直径114米的圆,这实际上表示的是一个视场角度的概念,换算成角度就是 6.5 度.


还有的望远镜是用 xx ft at 1000yds 来表示视场的大小,ft代表英尺,yds代表码,都是英制单位。以Zeiss 7x50 B/GA望远镜为例,它的视场为 390ft at 1000yds


还有的望远镜是用 xx ft at 1000yds 来表示视场的大小,ft代表英尺,yds代表码,都是英制单位。以Zeiss 7x50 B/GA望远镜为例,它的视场为 390ft at 1000yds
真是很好的科普材料,要是能讲解一些怎样用望远镜把景物拍下来的技巧就好了,这样就可以把远山海景和太空景物拍下来了!
长见识了!谢谢!


放大倍数越大越好吗?

  
    绝大部分人相信,望远镜的放大倍数越高,看到的效果越好,事实却正相反,在物镜口径相同的情况下,放大倍数越高,成像质量就越差,看到的景物越模糊。你如果是用望远镜来观赏风光、演出、比赛……,一般选用7~8倍的放大倍数最为适宜,因为用这种倍数观察,成像会更明亮、更稳定,视场更大;如果选用10倍以上的高倍镜观察,你会发现像是变大了,但视场却变小了(如看球场只能看到一个角、看舞台只能看到几个演员……),同时像也变暗,稳定性变差(抖动得历害),由于一般人很难用手较长时间地拿稳一架10倍以上的双筒望远镜,所以实际上你会发现在望远镜中很不容易找到目标,而且手持观测抖动厉害。世界各国军用望远镜大都以6~10倍为主,我国的军用望远镜主要是7倍和8倍的,就是因为清晰稳定的成像十分重要。


    一些经销商信口雌黄,吹嘘自己的望远镜能放大几十、几百倍,以虚假的高倍率来吸引、欺骗顾客,使不少消费者受骗上当。其实,望远镜的放大倍率应该与物镜口径匹配,否则,就将造成无效放大。打个比方,没有足够大的口径保证的放大倍数就如同没有足够高的分辨率保证的照相底片,如果他们的双筒望远镜真能放大几百倍,那么你所看到的景物就如同把一张普通底片放大到一个运动场那么大,你说还能看清楚什么吗?

  
    假如你需要观察某些小范围景物的细节和特写(如观鸟、动物、观测天体等)或者还要摄影录像等,则必须使用10倍以上的望远镜(为了成像清晰,口径也得相应增大),但此时你一定要为双筒望远镜配一个稳固的三角架。

放大倍数越大越好吗?

  
    绝大部分人相信,望远镜的放大倍数越高,看到的效果越好,事实却正相反,在物镜口径相同的情况下,放大倍数越高,成像质量就越差,看到的景物越模糊。你如果是用望远镜来观赏风光、演出、比赛……,一般选用7~8倍的放大倍数最为适宜,因为用这种倍数观察,成像会更明亮、更稳定,视场更大;如果选用10倍以上的高倍镜观察,你会发现像是变大了,但视场却变小了(如看球场只能看到一个角、看舞台只能看到几个演员……),同时像也变暗,稳定性变差(抖动得历害),由于一般人很难用手较长时间地拿稳一架10倍以上的双筒望远镜,所以实际上你会发现在望远镜中很不容易找到目标,而且手持观测抖动厉害。世界各国军用望远镜大都以6~10倍为主,我国的军用望远镜主要是7倍和8倍的,就是因为清晰稳定的成像十分重要。


    一些经销商信口雌黄,吹嘘自己的望远镜能放大几十、几百倍,以虚假的高倍率来吸引、欺骗顾客,使不少消费者受骗上当。其实,望远镜的放大倍率应该与物镜口径匹配,否则,就将造成无效放大。打个比方,没有足够大的口径保证的放大倍数就如同没有足够高的分辨率保证的照相底片,如果他们的双筒望远镜真能放大几百倍,那么你所看到的景物就如同把一张普通底片放大到一个运动场那么大,你说还能看清楚什么吗?

  
    假如你需要观察某些小范围景物的细节和特写(如观鸟、动物、观测天体等)或者还要摄影录像等,则必须使用10倍以上的望远镜(为了成像清晰,口径也得相应增大),但此时你一定要为双筒望远镜配一个稳固的三角架。


手持双筒望远镜的最高倍率是12倍。

    手持观测望远镜,有一个清晰、稳定的成像是最重要的,基于这一点,全世界的军用手持望远镜,基本都是7倍,或者8倍,也有少量10倍,和个别的12倍军用望远镜。
    超过12倍的手持望远镜,成像质量将变差,手持观测成像抖动很强烈,不上三角架有支撑地观测,很短时间就会令人头晕。
    所以,您如果喜欢手持高倍望远镜,选择12倍就足够。

手持双筒望远镜的最高倍率是12倍。

    手持观测望远镜,有一个清晰、稳定的成像是最重要的,基于这一点,全世界的军用手持望远镜,基本都是7倍,或者8倍,也有少量10倍,和个别的12倍军用望远镜。
    超过12倍的手持望远镜,成像质量将变差,手持观测成像抖动很强烈,不上三角架有支撑地观测,很短时间就会令人头晕。
    所以,您如果喜欢手持高倍望远镜,选择12倍就足够。
谢谢您的科普,真的长知识!
老道的科普文章要好好读


双目望远镜的倍率与视场

    大部分双筒望远镜的倍率都会标明在望远镜的机身上,有的还会注明望远镜的实际视场角度。怎么认识自己手中望远镜的倍率和视场性能呢?

  例如8×30,镜体上标做8X30 FIELD OF VIEW7.5°,说明此双筒望远镜可以将1000米远的目标,拉近到离您125米用肉眼看的感觉(1000 /8),若是7×50的双筒望远镜,可将700米远的物体,拉近到距离100米来看的感觉(700/7),这个8和7就是放大率为8倍和7倍,乘号后面的30和50代表双筒镜的物镜通光孔径分别为30毫米和50毫米。

  以8×30规格为例,其视场角标为7.5度。就表示距离观察目标1000米时,望远镜观察到的视场范围角度是7.5度,也可换算得132米。

   一般来说,倍率越高的望远镜,视场越小。

   但是7*50这样的大出瞳、中倍率望远镜,视场也不是很大。

   视场还与望远镜的目镜设计有关系。

双目望远镜的倍率与视场

    大部分双筒望远镜的倍率都会标明在望远镜的机身上,有的还会注明望远镜的实际视场角度。怎么认识自己手中望远镜的倍率和视场性能呢?

  例如8×30,镜体上标做8X30 FIELD OF VIEW7.5°,说明此双筒望远镜可以将1000米远的目标,拉近到离您125米用肉眼看的感觉(1000 /8),若是7×50的双筒望远镜,可将700米远的物体,拉近到距离100米来看的感觉(700/7),这个8和7就是放大率为8倍和7倍,乘号后面的30和50代表双筒镜的物镜通光孔径分别为30毫米和50毫米。

  以8×30规格为例,其视场角标为7.5度。就表示距离观察目标1000米时,望远镜观察到的视场范围角度是7.5度,也可换算得132米。

   一般来说,倍率越高的望远镜,视场越小。

   但是7*50这样的大出瞳、中倍率望远镜,视场也不是很大。

   视场还与望远镜的目镜设计有关系。
要照顾生意,先把科普文补齐啊!
对于望远镜常见的误解


误解1:高倍才是高级货

合适的倍率才好,对于手持,如果不使用稳像望远镜,按照大多数人的手持稳定状况和一般用途,6-10倍比较适合,特殊情况需要更低(比如近距离观看演出)或者更高(固定观测较远处目标)的倍数。
但是,双筒望远镜受到物理规律的限制,高的倍数,需要大的物镜口径来配合,亮度是清晰度的前提和保证,一般,12*50,12*60,15*60,15*70,20*60,20*80,25*100,40*100,是比较合理的物镜口径与倍率的搭配。

误解2:军用才是高级货

对于欠发达国家来说,有时候是这样,不过如果面向世界来看,军用常规望远镜的发展趋势是中档性能,低档价格。而且现代军用望远镜由于有激光防护需要,会损失一些透光率,所谓激光防护,就是说,在物镜片上镀有一层激光防护膜,可以减少激光射入望远镜,对观测者视力的损害。

误解3:×色镀膜的望远镜才好

对于非特殊用途光学仪器,镀膜的作用是降低反光,单层增透镀膜一般为蓝紫色,多层镀膜由于技术不同而可能有绿色,蓝色,红色等多种,判断镀膜好坏的标志是反射率,反射越暗越好,而非颜色。至于常见的亮闪闪的大红膜就不用说了吧。

误解4:口径大视场也大

比较一下各种望远镜的参数就会发现,同样倍数的望远镜,一般口径越大视场越小。不过望远镜的性能不能简单以视场大小来评价,现代的高级望远镜视场一般都不大。超广角设计的望远镜从50年代以后就走了衰落路线。

误解5:望远镜可以放大亮度

亮度的单位是尼特,是一个类似于压强的单位,所以不适用于点目标。望远镜以及任何纯光学仪器都是不能放大亮度的,除非夜视仪这种电子放大的设备。再高级的镀膜,也只能尽可能减少光损失,而不能增加额外的光线(透光率超过100%),而望远镜的口径大所收集到更多的光线,也会被放大率所抵消。

误解6:望远镜能看多远?

要看什么目标了,肉眼都能看到几百万光年外的天体,但是却也看不到眼前的一只微生物。手持望远镜由于体积重量,抖动的限制,规格上不能无限提高,成像质量才是最重要的。
望远镜历史上的十四座里程碑
     
      (一)伽利略望远镜

      伽利略是第一位成功使用望远镜取得重大天文发现的人,他所制作和使用的一类折射式天文望远镜,称为伽利略望远镜。伽利略望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。它由一个凹透镜(目镜)和一个凸透镜(物镜)构成。其优点是结构简单,能直接成正像。

      伽利略是第一位认识到望远镜将可能用于天文研究的人。虽然伽利略没有发明望远镜,但他改进了前人的设计方案,并逐步增强其功能。图中的情景发生于1609年8月,伽利略正在向当时的威尼斯统治者演示他的望远镜。伽利略制作了一架口径4.2厘米,长约1.2米的望远镜,可以放大30倍。他是用平凸透镜作为物镜,凹透镜作为目镜,这种光学系统称为伽利略式望远镜。伽利略用这架望远镜指向天空,得到了一系列的重要发现,天文学从此进入了望远镜时代。折射望远镜的优点是焦距长,底片比例尺大,对镜筒弯曲不敏感,最适合于做天体测量方面的工作。但是它总是有残余的色差,同时对紫外、红外波段的辐射吸收很厉害。

    在伽利略望远镜系统里,光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方(靠近人目的后方)焦点上,这像对目镜是一个虚像,因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像,但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置,称为“观剧镜”;因携带方便,常用以观看表演等。

    你可以用很低的费用制作一架伽利略式望远镜。从文化用品商店买一块直径、焦距大一些的眼镜片作为物镜和一块焦距、直径较小的透镜作为目镜。用胶水和小槽把两块镜片装在硬纸筒内,再做一个简单的台座,于是一架能够看到月亮上的群山、银河中的繁星和木星的卫星的望远镜便制成了。想想看,伽利略就是用这样的望远镜发现很多宇宙奥秘的。但是切记,不要通过望远镜直接观察太阳,以免高温灼伤眼睛!伽利略式的折射望远镜有一个令人讨厌的缺点,就是在明亮物体周围产生“假色”(也就是色差)。“假色(色差)”产生的症结在于通常所谓的“白光”根本不是白颜色的光,而是由组成彩虹的从红到紫的所有色光混合而成的。当光束进入物镜并被折射时,各种色光的折射程度不同,因此成像的焦点也不同,模糊就产生了。 

    伽利略望远镜的缺点是成像倍率低,色差明显,视野小,所以,今天伽利略望远镜,主要制作为观剧镜,玩具镜等。
伽利略制作的望远镜
(二)牛顿反射式望远镜
      
    牛顿反射式望远镜的原理并不是采用玻璃透镜使光线折射或弯曲,而是使用一个弯曲的镜面将光线反射到一个焦点之上。这种方法比使用透镜将物体放大的倍数要高数倍。牛顿经过多次磨制非球面的透镜均告失败后,决定采用球面反射镜作为主镜。他用2.5厘米直径的金属,磨制成一块凹面反射镜,并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45o角的反射镜,使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90o角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜。它的球面镜虽然会产生一定的象差,但用反射镜代替折射镜却是一个巨大的成功。反射望远镜的主要优点是不存在色差,当物镜采用抛物面时,还可消去球差。图中显示的是牛顿首个反射式望远镜的复制


(三) 赫歇尔望远镜
    18世纪晚期,德国音乐师和天文学家威廉-赫歇尔开始制造大型反射式望远镜。图中显示的是赫歇尔所制造的最大望远镜,镜面口径为1.2米。该望远镜非常笨重,需要四个人来操作。赫歇尔是制作反射式望远镜的大师,他早年为音乐师,因为爱好天文,从1773年开始磨制望远镜,一生中制作的望远镜达数百架。赫歇尔制作的望远镜是把物镜斜放在镜筒中,它使平行光经反射后汇聚于镜筒的一侧。在反射式望远镜发明后,反射材料一直是其发展的障碍:铸镜用的青铜易于腐蚀,不得不定期抛光,需要耗费大量财力和时间,而耐腐蚀性好的金属,比青铜密度高且十分昂贵。

(三) 赫歇尔望远镜
    18世纪晚期,德国音乐师和天文学家威廉-赫歇尔开始制造大型反射式望远镜。图中显示的是赫歇尔所制造的最大望远镜,镜面口径为1.2米。该望远镜非常笨重,需要四个人来操作。赫歇尔是制作反射式望远镜的大师,他早年为音乐师,因为爱好天文,从1773年开始磨制望远镜,一生中制作的望远镜达数百架。赫歇尔制作的望远镜是把物镜斜放在镜筒中,它使平行光经反射后汇聚于镜筒的一侧。在反射式望远镜发明后,反射材料一直是其发展的障碍:铸镜用的青铜易于腐蚀,不得不定期抛光,需要耗费大量财力和时间,而耐腐蚀性好的金属,比青铜密度高且十分昂贵。


谢谢朋友们!

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回复 30# 北旅论坛张三丰
观鸟知识库并没有提及{:3_82:}  我是个军迷 也是自然科学爱好者 请问观鸟需要什么样的知识 需要什么器材 当然我是打工一族 贵的器材我是买不起的 但是需要注意什么事项 请科普一下!
回复 30# 北旅论坛张三丰
观鸟知识库并没有提及{:3_82:}  我是个军迷 也是自然科学爱好者 请问观鸟需要什么样的知识 需要什么器材 当然我是打工一族 贵的器材我是买不起的 但是需要注意什么事项 请科普一下!
在这里还能见到老道的帖子,顶一下


什么样的望远镜是一只好的观鸟望远镜

译者注:观鸟爱好者在这个世界上是对望远镜要求尤其是光学质量要求最苛刻的一族,由于此,望远镜厂商们都在观鸟望远镜上投入了巨大的精力。可以说,在50mm口径以下的望远镜中,观鸟望远镜代表了当今望远镜制造的水平,是最顶级的望远镜。但是使用者们似乎还远未满足,更高级的机种仍在在开发中。从这篇文章我们可以对现代的望远镜技术有一点初步认识,虽然不一定适合我们的国情,但是其中所提到的望远镜质量的各方面因素对我们挑选望远镜,认识望远镜都很有帮助。

对于一个观鸟爱好者,望远镜在野外的表现可以归结为三条:影像质量,易用性/手感,以及防水抗造性能。完美的观鸟望远镜应该表现出鸟类的真实细节和颜色,就和看我们眼前的鸟一样,不管是在何种距离和何种光线条件下。你可以整天带着它们而不觉得精神和肉体上的疲劳。在雨中,或者意外浸水的时候,在剧烈的温度变化的时候,在各种可能遇到的碰撞和振动应该安全无碍。最后,这只望远镜应该还是你能买得起的,虽然我们这篇文章不会谈到价格的问题。

一、成像质量

成像质量由以下因素决定:

做工和材料;高质量的成像需要高质量的材料和精密的加工技术(包括严格的质量控制),没有别的比这更重要的了!此外,好的成像需要复杂的光学设计,需要比较多的镜片数量(多片的物镜和目镜)。最好的望远镜里面有更多的镜片,更昂贵的光学材料,更多的光学表面,这些都必须精密地加工。所有这些镜片必须精确地安装而且要牢固可靠,不会由于振动而移位。所有移动部分必须平滑而且精准,不管是新出厂还是已经使用了多年。所有这些都使其成本更高。目前来看,一只真正高质量的的普罗棱镜望远镜大约要250美元以上,但是对于采用更复杂的屋脊棱镜望远镜来说,同等质量的望远镜价格要在700-1000美元左右(我们在这里忽略了耐用性,一般来说屋脊棱镜望远镜要更耐用些。当然250美元价位上的各种望远镜性能差异要比1000美元产品之间大得多。

图为:普罗棱镜和屋脊棱镜的对比(图片来自Nikon网站)

什么样的望远镜是一只好的观鸟望远镜

译者注:观鸟爱好者在这个世界上是对望远镜要求尤其是光学质量要求最苛刻的一族,由于此,望远镜厂商们都在观鸟望远镜上投入了巨大的精力。可以说,在50mm口径以下的望远镜中,观鸟望远镜代表了当今望远镜制造的水平,是最顶级的望远镜。但是使用者们似乎还远未满足,更高级的机种仍在在开发中。从这篇文章我们可以对现代的望远镜技术有一点初步认识,虽然不一定适合我们的国情,但是其中所提到的望远镜质量的各方面因素对我们挑选望远镜,认识望远镜都很有帮助。

对于一个观鸟爱好者,望远镜在野外的表现可以归结为三条:影像质量,易用性/手感,以及防水抗造性能。完美的观鸟望远镜应该表现出鸟类的真实细节和颜色,就和看我们眼前的鸟一样,不管是在何种距离和何种光线条件下。你可以整天带着它们而不觉得精神和肉体上的疲劳。在雨中,或者意外浸水的时候,在剧烈的温度变化的时候,在各种可能遇到的碰撞和振动应该安全无碍。最后,这只望远镜应该还是你能买得起的,虽然我们这篇文章不会谈到价格的问题。

一、成像质量

成像质量由以下因素决定:

做工和材料;高质量的成像需要高质量的材料和精密的加工技术(包括严格的质量控制),没有别的比这更重要的了!此外,好的成像需要复杂的光学设计,需要比较多的镜片数量(多片的物镜和目镜)。最好的望远镜里面有更多的镜片,更昂贵的光学材料,更多的光学表面,这些都必须精密地加工。所有这些镜片必须精确地安装而且要牢固可靠,不会由于振动而移位。所有移动部分必须平滑而且精准,不管是新出厂还是已经使用了多年。所有这些都使其成本更高。目前来看,一只真正高质量的的普罗棱镜望远镜大约要250美元以上,但是对于采用更复杂的屋脊棱镜望远镜来说,同等质量的望远镜价格要在700-1000美元左右(我们在这里忽略了耐用性,一般来说屋脊棱镜望远镜要更耐用些。当然250美元价位上的各种望远镜性能差异要比1000美元产品之间大得多。

图为:普罗棱镜和屋脊棱镜的对比(图片来自Nikon网站)


物镜口径:物镜的直径大小,以毫米为单位,即7×35中的35和8×40中的40。在质量相同的情况下,物镜越大,越能帮助看清细节。……(作者在这里解释了衍射分辨率和口径的关系,从略)……,从理论上讲,口径越大,分辨率就越高。不过,物理上通用的“瑞丽判据”对于像鸟这样的面物体并不是很适用。

同样,物镜口径越大,集光的能力就越强。眼睛对光线的能量作出反应,进入眼睛的能量直接影响到我们分辩细节的能力。一般来说,口径越大,进入眼睛的能量越多,越有助于分辩。

更多的细节,更多的光线……这都需要更大的口径,但是,高质量的小物镜即便是23mm也可以在野外提供令人惊异的满意图象,特别是白天光线良好以及距离较近的情况下。对于普通的野外观测,30-35mm已经可以提供足够的细节表现,除非是在极端恶劣的光线条件下。事实上,在通常的观鸟距离上(40-60英尺),几乎所有的望远镜都看起来不错(只有直接互相对比才能分出优劣)。如果需要各种条件下都有很好的表现,那么就需要40-50mm口径的物镜(所谓“全尺寸”,20-29mm为“口袋尺寸"便携望远镜,30-35mm为中尺寸望远镜,译者注)在三种条件下需要全尺寸的望远镜:

袖珍望远镜和全尺寸望远镜的区别主要在口径上,倍数差不多,因此从图上可以看出其出瞳直径小很多(那个亮点直径)

距离超过150英尺,特别是像麻雀那样尺寸的小型鸟类,大物镜可以显出和小口径的不同。这并不是简单的分辨率的问题,尽管分辨率可能有些作用。你可以在这个距离看到更多的颜色,大口径物镜汇聚了足以刺激颜色感觉细胞的能量,而小口径望远镜看起来就稍微发灰。当光线不足距离又远时会更明显。应该说这种差距在短距离上也是存在的,只是不是那么明显罢了。

当你观测暗黑的树林中时,特别是一部分的视野在光亮中,大物镜有助于分辩暗光部分物体细节(解释从略)。

最后一种情况,是在黄昏,黎明等光线不好的条件下。尽管这种条件在别的地方往往被当作大口径望远镜的主要优势,其实却是最不常碰到的。在中等距离上,好的23mm望远镜表现和50mm望远镜差不多,大口径望远镜的优势只是体现在:50mm的望远镜可以在黎明时候早观测5-10分钟,黄昏时能够多观测5-10分钟,或者可以在稍远一点的距离上观测到同样的细节。

对于手持望远镜的倍数(7-10倍)来说,大于50mm的物镜口径已经很难提供更多的细节了。(从理论上讲,一个完美的8×,30-35mm 望远镜可以提供所有的细节,但事实上,在试验中发现,当今只有两只此级别的望远镜能够接近这一目标,在同样条件下,大口径望远镜总会看起来好一些,所以我们需要超过30-35mm的口径可能只是为了克服现在望远镜技术的局限?)

图为:珍望远镜和全尺寸望远镜的区别主要在口径上,倍数差不多,因此从图上可以看出其出瞳直径小很多(那个亮点直径)

物镜口径:物镜的直径大小,以毫米为单位,即7×35中的35和8×40中的40。在质量相同的情况下,物镜越大,越能帮助看清细节。……(作者在这里解释了衍射分辨率和口径的关系,从略)……,从理论上讲,口径越大,分辨率就越高。不过,物理上通用的“瑞丽判据”对于像鸟这样的面物体并不是很适用。

同样,物镜口径越大,集光的能力就越强。眼睛对光线的能量作出反应,进入眼睛的能量直接影响到我们分辩细节的能力。一般来说,口径越大,进入眼睛的能量越多,越有助于分辩。

更多的细节,更多的光线……这都需要更大的口径,但是,高质量的小物镜即便是23mm也可以在野外提供令人惊异的满意图象,特别是白天光线良好以及距离较近的情况下。对于普通的野外观测,30-35mm已经可以提供足够的细节表现,除非是在极端恶劣的光线条件下。事实上,在通常的观鸟距离上(40-60英尺),几乎所有的望远镜都看起来不错(只有直接互相对比才能分出优劣)。如果需要各种条件下都有很好的表现,那么就需要40-50mm口径的物镜(所谓“全尺寸”,20-29mm为“口袋尺寸"便携望远镜,30-35mm为中尺寸望远镜,译者注)在三种条件下需要全尺寸的望远镜:

袖珍望远镜和全尺寸望远镜的区别主要在口径上,倍数差不多,因此从图上可以看出其出瞳直径小很多(那个亮点直径)

距离超过150英尺,特别是像麻雀那样尺寸的小型鸟类,大物镜可以显出和小口径的不同。这并不是简单的分辨率的问题,尽管分辨率可能有些作用。你可以在这个距离看到更多的颜色,大口径物镜汇聚了足以刺激颜色感觉细胞的能量,而小口径望远镜看起来就稍微发灰。当光线不足距离又远时会更明显。应该说这种差距在短距离上也是存在的,只是不是那么明显罢了。

当你观测暗黑的树林中时,特别是一部分的视野在光亮中,大物镜有助于分辩暗光部分物体细节(解释从略)。

最后一种情况,是在黄昏,黎明等光线不好的条件下。尽管这种条件在别的地方往往被当作大口径望远镜的主要优势,其实却是最不常碰到的。在中等距离上,好的23mm望远镜表现和50mm望远镜差不多,大口径望远镜的优势只是体现在:50mm的望远镜可以在黎明时候早观测5-10分钟,黄昏时能够多观测5-10分钟,或者可以在稍远一点的距离上观测到同样的细节。

对于手持望远镜的倍数(7-10倍)来说,大于50mm的物镜口径已经很难提供更多的细节了。(从理论上讲,一个完美的8×,30-35mm 望远镜可以提供所有的细节,但事实上,在试验中发现,当今只有两只此级别的望远镜能够接近这一目标,在同样条件下,大口径望远镜总会看起来好一些,所以我们需要超过30-35mm的口径可能只是为了克服现在望远镜技术的局限?)

图为:珍望远镜和全尺寸望远镜的区别主要在口径上,倍数差不多,因此从图上可以看出其出瞳直径小很多(那个亮点直径)


镀膜技术:镀膜对影像亮度和锐度的影响几乎和镜片本身一样重要。每一个玻璃表面都会反射原本应该透过的光线。这些光线在镜筒内部和镜片之间反射就会破坏图象的颜色,细节,反差。单层镀膜(C)通过在玻璃表面镀上一层氟化镁减小反射光,全表面镀膜表示在所有表面镀有增透镀膜,这对影像的反差有不小改善。多层镀膜(MC)表示在某些表面镀有多层镀膜,反差会更好一些。全表面多层镀膜(FMC)表示在所有的镜片表面都镀有多层镀膜。某些厂商比如莱卡,即使是在最高档的望远镜上的最外镜片表面仍然使用了单层镀膜。据说是因为专门设计的单层镀膜更加耐久可以防止擦伤,而且最外一个表面反射出去的光线不会明显影响图象的反差。他们的理论我没有办法去验证,因为我没有办法得到符合条件的两只别的方面一样的望远镜来测试。所有这些差别并不是绝对的,同样是MC,C,或者FMC,有些望远镜就比别的镀膜要更好一些。最好的FMC 8×23便携望远镜看起来比镀膜较差的7×35望远镜更亮,更锐。好的镀膜同样可以增强望远镜在观察暗影中物体的能力。有些望远镜在这些方面做得很好,30mm的望远镜可以达到普通40-50mm毫米望远镜的能力。

上图为:镀膜改善物体的对比度(图片来自Nikon网页)

下图为:下面的传统工艺大双筒是单层镀膜,最外表面没有镀膜,上面的那只望远镜是FMC,可见反光强度有巨大差别(图片来自S&T)

镀膜技术:镀膜对影像亮度和锐度的影响几乎和镜片本身一样重要。每一个玻璃表面都会反射原本应该透过的光线。这些光线在镜筒内部和镜片之间反射就会破坏图象的颜色,细节,反差。单层镀膜(C)通过在玻璃表面镀上一层氟化镁减小反射光,全表面镀膜表示在所有表面镀有增透镀膜,这对影像的反差有不小改善。多层镀膜(MC)表示在某些表面镀有多层镀膜,反差会更好一些。全表面多层镀膜(FMC)表示在所有的镜片表面都镀有多层镀膜。某些厂商比如莱卡,即使是在最高档的望远镜上的最外镜片表面仍然使用了单层镀膜。据说是因为专门设计的单层镀膜更加耐久可以防止擦伤,而且最外一个表面反射出去的光线不会明显影响图象的反差。他们的理论我没有办法去验证,因为我没有办法得到符合条件的两只别的方面一样的望远镜来测试。所有这些差别并不是绝对的,同样是MC,C,或者FMC,有些望远镜就比别的镀膜要更好一些。最好的FMC 8×23便携望远镜看起来比镀膜较差的7×35望远镜更亮,更锐。好的镀膜同样可以增强望远镜在观察暗影中物体的能力。有些望远镜在这些方面做得很好,30mm的望远镜可以达到普通40-50mm毫米望远镜的能力。

上图为:镀膜改善物体的对比度(图片来自Nikon网页)

下图为:下面的传统工艺大双筒是单层镀膜,最外表面没有镀膜,上面的那只望远镜是FMC,可见反光强度有巨大差别(图片来自S&T)


残余像差:变形是最明显的像差之一,但是危害最小。我们都希望有平坦,无弯曲的图象。要达到我们的这个希望确实是对工程师的考验。在很多望远镜中,甚至包括某些最昂贵的机种,你都能发现我们技术上的局限(或者是在人们能够承受的价格范围内所能做到的局限)。在某些望远镜中,特别是广角设计的望远镜中,要想达到中央和边缘同时聚焦是不可能的。如果调焦使得边缘清楚了,那么中央部分又会模糊,这就是场曲,也是最常见的一种像差。

同样,在边缘有时候会出现凹陷或者凸出的现象,在视场边缘观察一个直线物体很容易发现这一点)。这和把球形的地球展开成平面的地图有点类似,当我们这样做时,边缘就会有一些变形。确实有极少数很特殊的望远镜可以做到视场很大而且边缘变形极小,但是这些望远镜价格在2000美元以上而且有3-5磅重。有些特殊设计的天文望远镜用目镜可以也做到这点,重量和体积都和一大罐罐头一样(例如Televue著名的Nagler Type 5 31mm,直径有88mm,一公斤重,译者注)。你能想象把这种目镜装到手持望远镜上面么?即使装上了,价格呢?况且这些像差有那么重要么?最好的望远镜总是在消除变形和体积,重量,价格之间寻找着平衡,只要中心部分基本完美,边缘的一点变形不算致命。毕竟人们总是把目标放在视场中央观察。




图为:变形校正良好与不好的对比(图片来自Nikon网站)

残余像差:变形是最明显的像差之一,但是危害最小。我们都希望有平坦,无弯曲的图象。要达到我们的这个希望确实是对工程师的考验。在很多望远镜中,甚至包括某些最昂贵的机种,你都能发现我们技术上的局限(或者是在人们能够承受的价格范围内所能做到的局限)。在某些望远镜中,特别是广角设计的望远镜中,要想达到中央和边缘同时聚焦是不可能的。如果调焦使得边缘清楚了,那么中央部分又会模糊,这就是场曲,也是最常见的一种像差。

同样,在边缘有时候会出现凹陷或者凸出的现象,在视场边缘观察一个直线物体很容易发现这一点)。这和把球形的地球展开成平面的地图有点类似,当我们这样做时,边缘就会有一些变形。确实有极少数很特殊的望远镜可以做到视场很大而且边缘变形极小,但是这些望远镜价格在2000美元以上而且有3-5磅重。有些特殊设计的天文望远镜用目镜可以也做到这点,重量和体积都和一大罐罐头一样(例如Televue著名的Nagler Type 5 31mm,直径有88mm,一公斤重,译者注)。你能想象把这种目镜装到手持望远镜上面么?即使装上了,价格呢?况且这些像差有那么重要么?最好的望远镜总是在消除变形和体积,重量,价格之间寻找着平衡,只要中心部分基本完美,边缘的一点变形不算致命。毕竟人们总是把目标放在视场中央观察。




图为:变形校正良好与不好的对比(图片来自Nikon网站)


但是,像散却是不可忽视的,像散广泛存在于光学器材中,对成像质量影响要严重得多。需要更多的研究和注意。像散的原因是从物镜折射过来的光线不能完美汇聚于一点。设计者花了巨大的精力和经费来补偿像散。

像散主要有三种:

最常见的是色差,透镜折射光线的同时由于不同颜色光的色散率和折射率不同而没有办法汇聚在一个焦点上。如果要让黄色的光汇聚在焦点上,那么红色和蓝色的光就无法汇聚,于是物体边缘就会有红蓝颜色的镶边。几乎所有的望远镜都使用了消色差镜片,一般是由两片不同光学玻璃构成的,可以把两种特定波长的光汇聚在一个焦点上,这是一个显著的进步,有了它,我们才有今天可以使用的望远镜,当然还有少量色残余色差无法校正(或称为二级光谱)。更进一步,还有可能使用一些昂贵的光学材料比如ED,SD(超低低色散玻璃),萤石等以及复杂的光学设计例如多达5片的物镜,让三个波长以上的色光汇聚在一个焦点上。这就是所谓的复消色差(APO)以及超消色差。市场上确实有少数采用了ED光学玻璃的产品来减小残余色差(比如Celestron和Swift就有一些标注了ED的望远镜,莱卡也有此类产品,但却没有在广告中加以说明)。所有这些产品都没有敢宣称自己做到了复消色差,而且他们确实也没有做到(译者注:Takahashi的萤石望远镜22×60号称自己复消色差,而且确实是真正的复消色差)。ED玻璃的使用确实减小了色差,不过却没有完全消除。从我的观测经验来说,有所进步,不过不很明显。最大的区别是反差有所提高,这并不奇怪,因为一些失焦的光线被消除了。更仔细的观测可以发现,其色彩更清纯,而普通望远镜与之相比总是会把色彩搞得稍微浑浊一点点。另外ED玻璃的望远镜有助于分辩色彩的细微过渡。

图为:普通消色差仍然存在着残余色差,复消色差(APO)把色差降低到几乎没有,使得成像更清晰,色彩更纯净。当然这是高倍拍摄的,我们平时使用望远镜看到的色差没有这么严重。

但是,像散却是不可忽视的,像散广泛存在于光学器材中,对成像质量影响要严重得多。需要更多的研究和注意。像散的原因是从物镜折射过来的光线不能完美汇聚于一点。设计者花了巨大的精力和经费来补偿像散。

像散主要有三种:

最常见的是色差,透镜折射光线的同时由于不同颜色光的色散率和折射率不同而没有办法汇聚在一个焦点上。如果要让黄色的光汇聚在焦点上,那么红色和蓝色的光就无法汇聚,于是物体边缘就会有红蓝颜色的镶边。几乎所有的望远镜都使用了消色差镜片,一般是由两片不同光学玻璃构成的,可以把两种特定波长的光汇聚在一个焦点上,这是一个显著的进步,有了它,我们才有今天可以使用的望远镜,当然还有少量色残余色差无法校正(或称为二级光谱)。更进一步,还有可能使用一些昂贵的光学材料比如ED,SD(超低低色散玻璃),萤石等以及复杂的光学设计例如多达5片的物镜,让三个波长以上的色光汇聚在一个焦点上。这就是所谓的复消色差(APO)以及超消色差。市场上确实有少数采用了ED光学玻璃的产品来减小残余色差(比如Celestron和Swift就有一些标注了ED的望远镜,莱卡也有此类产品,但却没有在广告中加以说明)。所有这些产品都没有敢宣称自己做到了复消色差,而且他们确实也没有做到(译者注:Takahashi的萤石望远镜22×60号称自己复消色差,而且确实是真正的复消色差)。ED玻璃的使用确实减小了色差,不过却没有完全消除。从我的观测经验来说,有所进步,不过不很明显。最大的区别是反差有所提高,这并不奇怪,因为一些失焦的光线被消除了。更仔细的观测可以发现,其色彩更清纯,而普通望远镜与之相比总是会把色彩搞得稍微浑浊一点点。另外ED玻璃的望远镜有助于分辩色彩的细微过渡。

图为:普通消色差仍然存在着残余色差,复消色差(APO)把色差降低到几乎没有,使得成像更清晰,色彩更纯净。当然这是高倍拍摄的,我们平时使用望远镜看到的色差没有这么严重。
第二种像散到最近才引起望远镜厂商的重视,这就是球差。普通的望远镜镜片表面是球面的,从理论上讲,球面是无法把镜片上每个点的光线都汇聚到焦点的(可以理解为,球面只是一种理想镜面的近似,但是由于非球面加工很困难,所以只能加工成球面)。同样,球差也会使得成像稍微浑浊而损失一些细节。解决的方法是至少在一个光学表面上加工成非球面的复杂形状,这样就有可能使得边缘的光线和中心一样准确聚焦。这在天文中的施密特望远镜中最早应用。尼康在某些型号便携望远镜中使用了这种技术,从效果上来看,确实提高了反差和亮度,呈现出更高的分辨率和图象质量。在使用中感觉到,这项进步是明显的,可以看到比别的同规格望远镜更多的细节,甚至有很多更大口径的望远镜也要甘拜下风。