Меню

Время работы
Время работы магазина:
  • 10:00-20:00 без выходных

Как выбрать окуляр для телескопа

Как выбрать окуляр для телескопа


Одним из важнейших свойств телескопа является возможность подбирать увеличение и поле зрения под конкретный наблюдаемый объект. Для этого телескоп необходимо укомплектовать набором окуляров с оптимально подобранными параметрами. 

Увеличение телескопа полезно представить себе на примерах и образах.

Увеличение телескопа - это то во сколько раз угловые размеры изображений предметов в окуляре телескопа нам видятся больше угловых размеров этих предметов, при наблюдении невооруженным глазом
К примеру, при наблюдении Юпитера его диск виден наблюдателю с Земли под углом 45 угловых секунд. При телескопических наблюдениях с увеличением 240 крат диск Юпитера виден уже под углом 10800 угловых секунд или 180 угловых минут или 3 градуса. Для наглядности можно представить себе Юпитер в виде рисунка на листе бумаги и рассматривать его с расстояния вытянутой руки, тогда его диск на бумаге в сравнении с наблюдением невооруженным глазом будет видеться крохотной точкой диаметром всего 0,1 мм. При наблюдении в окуляр телескопа при 240 кратах на бумаге он будет видеться уже как диск диаметром 26 мм. 

Математически увеличение телескопа равно фокусному расстоянию объектива, поделенному на фокусное расстояние окуляра:            

 G = F'об/F'ок


Максимальное увеличение телескопа

Теоретически максимальное увеличение телескопа зависит от наличия самого короткофокусного окуляра.
Однако существуют ограничения, ограничивающие максимальное увеличение телескопа. По мере применения все более короткофокусных окуляров, которые дают все большие увеличения становится заметно, что вместе с увеличением масштаба изображения уменьшается та часть рассматриваемых объектов, которая видна в окуляр, то есть сужается поле зрения телескопа, при этом изображение становится все более и более тусклым, и менее резким, как бы замыливается. Это происходит вследствие ограниченного количества света собираемым объективом, дифракцией света на оправе объектива (ее деструктивное воздействие не заметно на малых увеличениях, однако очень заметно на больших). Несовершенство аберрационной коррекции оптики телескопа и вредоносное воздействие неспокойной атмосферы также более заметны на больших увеличениях.  

             

  


Поэтому увеличения в1.5·D становится предельно полезным.

При идеально спокойной атмосфере по ярким, контрастным, и компактным объектам - двойным звездам, планетам и деталям рельефа Луны бывает разумно использовать увеличение до 2·D, иногда даже и более. 

При наблюдениях тусклых и малоконтрастных объектов - туманностей и галактик, увеличение необходимо снижать вплоть до D/2, поскольку на больших увеличениях эти объекты не видны сливаясь с фоном. 

Для протяженных объектов - крупных рассеянных звездных скоплений и диффузных туманностей увеличение приходится ограничивать до D/4 и даже до D/8 чтобы весь объект смог поместиться в поле зрения окуляра. 


Из вышесказанного следует что телескопу необходимо много окуляров для того, чтобы подбирать оптимальное увеличение и поле зрения под конкретный наблюдаемый объект. 

Для широких туманностей и рассеянных скоплений необходимо минимальное увеличение, для планет и двойных звезд - максимальное, а для большей части дипскай объектов среднее, пропорционально их яркости и размерам.


Теперь можно просчитать минимальный комплект окуляров. Он будет примерно таким: 

  • два короткофокусных окуляра для реализации больших увеличений.
    Для качественного телескопа с относительным отверстием 1:5 это окуляры с фокусным расстоянием 3,5 мм и 5 мм, для телескопов с относительным отверстием 1:10 - 7 мм и 10 мм, для 1:15 - 11 мм и 15 мм;

  • два среднефокусных окуляра для наблюдений дипскай-объектов.

 Для телескопа с относительным отверстием 1:5 это фокусные расстояния 10 мм и 15 мм, для телескопа 1:10 - 20 мм и 30 мм, для 1:15 - 30 мм и 45 мм

  • один широкоугольный обзорно-поисковый окуляр. Этот окуляр покажет все максимально доступное поле зрения телескопа.
    Для телескопа с фокусёром 1,25" это 18 мм окуляр с полем зрения 82 градуса или 24 мм с полем зрения 68 градусов или 30 мм окуляр с полем зрения 50 градусов.
    Для телескопа с фокусёром 2" это 20 мм окуляр с полем зрения 100 градуса или 30 мм окуляр с полем зрения 82 градуса или 35 мм окуляр с полем зрения 68 градусов или 50 мм окуляр с полем зрения 50 градусов.


Комплект окуляров для наблюдения дипскай-объектов

Для наблюдения протяженных дипскай объектов наиболее полезным свойством окуляра является его широкоугольность. Чем больше поле зрения окуляра, тем эффектнее в него смотрятся наблюдаемые объекты благодаря наличию большего количества звезд в поле зрения.
Выходные зрачки для дипскай окуляров - 3 мм для протяженных и ярких объектов и 2 мм для компактных и тусклых. 

Фокусное расстояние окуляров, реализующее такие выходные зрачки, зависит от относительного фокусного расстояния телескопа. Для телескопа 1:5 фокусные расстояния дипскайных окуляров будут 15 мм и 10 мм. Для телескопа 1:10 - 30 мм и 20 мм.
Часть дипскай объектов очень компактные и яркие (ядра шаровых звездных скоплений). Для таких объектов необходимы более короткофокусные окуляры под выходной зрачок 1...1,5 мм.


Комплект окуляров для наблюдений планет

Ранее считалось, что классические планетные окуляры — это короткофокусные ортоскопические окуляры и окуляры Плёссла. Однако короткофокусные (менее 10 мм) окуляры этих оптических схем неудобно использовать ввиду малого и поэтому некомфортного выноса выходного зрачка.
Большое поле зрения не важно для планетных окуляров поскольку планеты малы по размерам. Тем более у широкоугольных окуляров более сложная оптическая схема (больше линз), что снижает контраст изображения вследствие светорассеивания в стекле и потерь на отражение на поверхностях линз. Поэтому в телескопах с относительным отверстием 1:5 оправдано применение усложненных планетных окуляров, то есть окуляров с вынесенным выходным зрачком. Усложнение оптической схемы в таких окулярах немного снижает контраст изображения на дисках планет по сравнению с Плёсслами и Ортоскопами.
В идеале для наблюдений планет лучше использовать длиннофокусные телескопы на монтировках с часовым приводом и окуляры с меньшим количеством линз , имеющими хорошо обработанные поверхности и высококачественные просветляющие покрытия.


Окуляры для наблюдений Луны и Солнца

Для наблюдений Луны и Солнца можно пользоваться планетными окулярами. Тут отличие в том, что размеры дисков Луны и Солнца во много раз больше планетных поэтому лучше применить окуляр, который позволил бы увидеть возможно большую часть диска Луны и Солнца, то есть умеренно широкоугольный окуляр с улучшенной коррекцией аберраций.


Преимущества широкоугольных окуляров

Широкоугольные окуляры позволяют при одинаковом увеличении увидеть большее поле зрения по сравнению с менее широкоугольным окуляром.

Кроме того, при использовании широкоугольных окуляров можно использовать окуляры меньшего фокусного расстояния и при этом получать большее увеличение с целью наблюдать тоже поле зрения что в менее широкоугольный окуляр.

Большее увеличение, кроме лучшей детализации дает еще один очень полезный эффект. Оно снижает яркость фона ночного неба и делает видимыми более тусклые звезды (яркость звезд не меняется, но они как бы проявляются на более темном фоне неба). 

Даже в такой относительно консервативной отрасли как оптическое производство за относительно короткое время произошел огромный качественный скачек - когда-то окуляры Плёссла с их 40-градусным полем зрения считались широкоугольными. Затем широкоугольными окулярами стали называть окуляры Эрфле - 60градусов. Более поздние варианты Эрфле уже имели поле зрения до 72-х градусов. 

Американский оптик Альберт Наглер в 80-х годах двадцатого века вывел на рынок астрономической оптики 82-градусные окуляры. 

В последнее время на рынке появились 100 и даже 120-градусные окуляры.  Такие окуляры обеспечивают поле зрения сравнимое с полем зрения неподвижного глаза наблюдателя.




Влияние светосилы телескопа на выбор окуляра

Светосила телескопа влияет на выбор окуляра. Чем больше светосила телескопа, тем выше требования к качеству окуляра, поскольку собственные аберрации окуляра проявляются сильнее по мере увеличения светосилы телескопа.
Длиннофокусные объективы телескопов гораздо менее требовательны  к качеству окуляров.


Расшифровка сокращений, написанных на корпусах окуляров

  • AFOV – поле зрения окуляра 

  • ED – в окуляре используются линзы, изготовленные из ED стекла (со сверхнизкой дисперсией). 

  • FMC – на все поверхности нанесено многослойное просветляющее покрытие (fully multi-coated). Такой окуляр обеспечивает более контрастное изображение 

  • H –окуляр Гюйгенса (Huygens). Двухлинзовая схема с небольшим полем зрения и выносом зрачка

  • R –окуляр Рамсдена – очень дешевый, идущий в комплекте с простейшими телескопами

  • HD - высокая степень детализации (high definition), качественная коррекция аберраций по всему полю зрения

  • HR - высокое разрешение (high resolution) по всему полю зрения

  • LE, LER – увеличенный вынос выходного зрачка (long eye relief). Для комфортного расположения глаза наблюдателя при использовании короткофокусного окуляра

  • LV, NLV, SLV, LVW – содержит линзы, изготовленные из лантановых стекол,

  • MC – многослойное просветляющее покрытие оптических поверхностей (multi-coated), обычно не всех поверхностей

  • Plessl или PL – симметричная схема окуляра

  • WA – широкоугольный (поле зрения 60 градусов),

  • SWA – сверхширокоугольный (поле зрения 70 градусов),

  • UWA– ультраширокоугольный (поле зрения свыше 80 градусов),

  • XWA – экстремально широкоугольный (поле зрения100-градусов и выше)


Оптические схемы окуляров.


Окуляр Гюйгенса

Это первый двухлинзовый окуляр. 

Содержит две выпукло плоские линзы, обращенные выпуклостью к объективу и изготовленные из одной марки стекла (кронового).
Достоинства окуляра - простота, технологичность, хорошее качество изображения. Основной недостаток - малый выноса выходного зрачка. Плохо работает со светосильными объективами.

Окуляр Рамсдена

Второй двухлинзовый окуляр, состоящий из двух одинаковых плоско-выпуклых линз из кронового стекла. Полевая и глазная линзы обращены друг к другу выпуклыми сторонами. В схеме Рамсдена сферическая аберрация исправлена лучше, чем в окуляре Гюйгенса. Поле зрения достигает 45 градусов.
Достоинства- простота и технологичность, лучшая по сравнению с Гюйгенсом коррекция аберраций в центре поля зрения.

Недостатки - малый вынос выходного зрачка, плохо работает со светосильными объективами.

Окуляр Кельнера

Двухкомпонентный окуляр с одиночной положительной полевой линзой из крона и глазным склеенным компонентом из крона и флинта. 

Довольно простой и дешевый в производстве окуляр широко используемый в бюджетных телескопах.

Окуляр Плёссла

Двухкомпонентный окуляр, состоящий из двух склеек, близко расположенных друг к другу и обращенных кроновыми линзами друг к другу.
Достоинствами окуляра являются его дешевизна и технологичность, относительно большой вынос выходного зрачка и пригодность для работы со светосильными объективами. 


Ортоскопический окуляр 

Ортоскопический окуляр самый совершенный из двухкомпонентных окуляров. Он состоит из тройной симметричной склейки и установленной рядом с ней одиночной положительной глазной линзы. Схема была изобретена немецким физиком-оптиком Эрнстом Аббе в конце XIX века.

По качеству изображения ортоскопический окуляр превосходит Плёссл (лучше исправлена дисторсия), он компактен, имеет относительно большой вынос выходного зрачка, однако дороже Плёссла в производстве. Ортоскопический окуляр хорошо работает со светосильными телескопами.

Окуляр Эрфле  

Окуляр Эрфле трехкомпонентный окуляр. Был разработан немецким оптиком Генрихом Эрфле в середине 20-го века. Схема состоит из склейки, двояковыпуклой линзы и линзы-склейки. Полевая диафрагма расположена перед окуляром примерно в половине фокусного расстояния окуляра. Вынос выходного зрачка немного менее фокусного расстояния. Использование современных технологий позволило довести поле зрения до 72 градусов при хорошей коррекции аберраций.

Окуляр Наглера

В 1979 году американский оптик Альберт Наглер изобрел и запатентовал, а затем оптимизировал для астрономических телескопов окуляр с очень широким на то время полем зрения (82°) с отлично исправленными аберрациями. Оптическая схема «Ethos» разработанная Наглером имеет поле зрения еще больше -100о. Схема Наглера совершенствовалась и в процессе эволюции было создано пять схожих оптических схем: Наглер, Наглер тип 2, Наглер тип 4, Наглер тип 5, Наглер тип 6. 

Конструктивно окуляр Наглера является комбинацией длиннофокусного окуляра с линзой Барлоу. Эта оптическая схема в различных вариациях широко распространена в окулярах с широким полем зрения и большим выносом зрачка. 

Основной недостаток окуляров Наглера их масса и размеры. Кроме того, они очень дорогие. В последнее время благодаря копированию этой схемы другими производителями, а также упрощению и удешевлению производства у сверхширокоугольных окуляров Наглера появилось много клонов, которые стали значительно дешевле, но и менее качественными, чем оригинальные окуляры Наглера от 

Tele Vue


Зум окуляры

Зум окуляр - это окуляр с переменным фокусным расстоянием. Такая конструктивная особенность окуляра позволяет изменять увеличения телескопа без смены окуляра. На первый взгляд это кажется очень удобным потому что позволяет подбирать оптимальное увеличение не меняя окуляр. Однако не все так просто поскольку у зум окуляров есть ограничения: 

  • зум-окуляры не перекрывают всего диапазона увеличений телескопа.

  • ввиду конструктивных особенностей даже лучшие образцы зум-окуляров существенно уступают окулярам с фиксированным фокусом в качестве изображения и надежности (ввиду подвижки оптических элементов специальной механикой).

Самое лучшее применение зум окуляров - для наблюдения планет, Солнца и Луны на большом увеличении, когда необходимо плавно менять фокусное расстояние для подбора оптимального увеличения в условиях изменчивой атмосферы. 


Посадочный размер окуляра

Окуляры устанавливаются в фокусер телескопа. Посадочный размер (диаметр) окуляров принято указывать в дюймах. Наиболее распространенными посадочными размерами являются 1,25″ и 2″. Окуляры с посадочным размером 1,25″ можно устанавливать в 2″ фокусер через специальный переходник. 

2″ окуляры имеют преимущество перед 1,25″ в том, что при одинаковом фокусном расстоянии позволяют охватить большее поле зрения. 


Общие советы и рекомендации по выбору окуляра

Сразу после покупки телескопа не следует спешить и сразу менять комплектные окуляры телескопа и покупать новые. Комплектные окуляры оптических схем Кельнера и Плессла имеют весьма неплохое качество и их более чем достаточно для начального ознакомления с небом.  

Прежде чем покупать окуляр следует четко определиться с фокусным расстоянием и полем зрения. 

Если бюджет невелик вполне подойдут окуляры Плёссла, желательно с фокусным расстоянием не менее 10мм. Для наблюдения планет их лучше использовать совместно с качественнной линзой Барлоу.

Стоит учитывать, что чем выше светосила телескопа, тем выше требования к качеству коррекции собственных аберраций окуляра. На светосильном телескопе (f/5... f /4) окуляры с одинаковым фокусом, но разной оптической схемой будут давать одинаковое увеличении, но разное качество изображения. На не светосильном телескопе ((f/10... f /15) простые и совершенные окуляры будут показывать почти одинаково.





Комментарии