На что влияет светосила телескопа
Светосила телескопа
Одной из самых важных характеристик любого телескопа является его светосила. Светосила телескопа устанавливается соотношением размера (диаметра) объектива и фокусного расстояния (D/f). Это соотношение называют относительным отверстием и выражают в виде дроби, например 1:5. Обычно зарубежные производители, выпускающие светосильные телескопы-астрографы, оперируют обратной величиной – относительным фокусным расстоянием. Оно записывается, например, так: f/5.
Чем больше относительное отверстие объектива оптики или чем меньше соотношение диаметра объектива к расстоянию фокуса, тем большей светосилой обладает оптический прибор.
Показатель светосилы в первую очередь важен при астрофотосъемке. Более светосильный телескоп обеспечит максимально короткие выдержки в процессе съемки самых разных астрономических объектов. И тогда вам не потребуется никакого специального оборудования для астрофотографии. Еще одно преимущество светосильных приборов – их компактность по сравнению с классическими оптическими устройствами. Кроме того, они эффективны при наблюдении с относительно незначительными небольшими увеличениями.
Если говорить о недостатках, светосильные телескопы сложны в производстве и последующей настройке. К тому же они достаточно сильно подвержены влиянию всевозможных аберраций, что, впрочем, вполне компенсируется их достоинствами.
В нашем интернет-магазине вы найдете отличные примеры телескопов с хорошей светосилой: Levenhuk SkyMatic 135 GTA, Bresser National Geographic 130/650 EQ, Sky-Watcher BK P13065EQ2.
4glaza.ru
Декабрь 2017
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
Другие обзоры и статьи о телескопах и астрономии:
Обзоры оптической техники и аксессуаров:
Статьи о телескопах. Как выбрать, настроить и провести первые наблюдения:
Все об основах астрономии и «космических» объектах:
Светосила (относительное отверстие) телескопа
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.
Памятка астроному.
Как выбрать телескоп
«Эльдоблог» рассказывает, как выбрать телескоп для наблюдения за планетами Солнечной системы и звездами.
Виды телескопов
Рефракторы
Телескопы-рефракторы похожи на подзорные трубы и работают аналогично. Передняя линза, которую называют объективом, собирает и фокусирует попадающий на неё свет. Преломляясь через несколько слоёв оптического стекла, лучи направляются в глазную линзу — окуляр.
Обычные рефракторы подходят для наблюдений за Луной и изучения далёких объектов на поверхности Земли. Если думаете, какой телескоп выбрать для наблюдения за Марсом и Венерой, тогда берите ахроматическую модель с вогнутой и выпуклой линзами. Для изучения дальних планет Солнечной системы понадобится апохроматический рефрактор с двумя выпуклыми и одной вогнутой линзами для естественных пропорций изображения.
Какой телескоп выбрать начинающему астроному? Однозначно бюджетные рефракторы от 2000 рублей. Внутрь герметичной конструкции не попадает атмосферный воздух, поэтому качество изображения не зависит от температуры и погоды. Но рефракторы с большим увеличением крупные — у них длиннее труба и шире объектив. Поэтому из квартиры получится наблюдать только за ближайшими планетами и спутниками — у любительских телескопов степень увеличения — 100-150 крат.
Рефлекторы
В телескопе-рефлекторе свет направлен на дно трубы, где находится большое фокусирующее зеркало — главное, или первичное, которое заменяет объектив. Собирая лучи, оно подаёт их к зеркалу поменьше — вторичному, заменяющему окуляр. Далее свет проходит через оптическую трубку, расположенную вверху, и формирует картинку с помощью линзы.
Как выбрать телескоп для наблюдений? Ориентируйтесь на принцип его построения. В классическом рефлекторе Ньютона качество изображения сравнимо с рефрактором, но габариты оптической трубы вдвое меньше. С телескопом Кассегрена вы получите большое увеличение при компактных размерах прибора. Рефлектор Ричи-Кретьена дает очень чёткую картинку при большом увеличении.
Если хотите выбрать телескоп для дома, тогда рефлектор — отличный вариант. Он компактный и лёгкий. Однако на природе картинка искажается при высокой влажности и колебаниях температуры, и требует сложного ухода. Их периодически нужно разбирать, чтобы чистить и полировать зеркала. Стоимость таких моделей начинается от 7000 рублей.
Катадиоптрические телескопы
Внешне похожи на рефлекторы, но в передней кромке трубы находится линза — корректор. Она устраняет искажения ещё до того, как свет попадёт на главное зеркало.
Чтобы знать, как выбрать хороший телескоп, нужно обратить внимание на конструкцию линзы-корректора. Выпуклая в схеме Шмидта-Кассегрена дает широкое поле зрения, необходимое для обзора звёздного неба. Вогнутая линза в телескопах Максутова-Кассегрена отвечает за лучшую детализацию при узком поле зрения и большом увеличении.
Какой телескоп выбрать для наблюдения за далёкими и тусклыми объектами для профессионалов? Телескопы с катадиоптрической схемой дают хорошую картинку при компактных размерах, но их легче повредить при транспортировке. Они менее чувствительны к погоде, но и стоят от 40 000 рублей.
Максимальное увеличение
Разделите фокусное расстояние объектива (главного зеркала) на фокусное расстояние окуляра (вторичного зеркала) и получите максимальное увеличение телескопа. Эти показатели есть в паспорте прибора. Например, телескоп с 200-миллиметровым объективом и 10-миллиметровым окуляром даёт 20-кратное увеличение.
Какой лучше выбрать телескоп?
Эффективное увеличение
С ним вы получаете детализированную картинку, чтобы наблюдать тусклые объекты, отражающие мало света — астероиды, кометы, некоторые спутники планет. Если вы ищете телескоп, как правильно выбрать эффективное увеличение — самый важный вопрос. Этот показатель зависит от апертуры —диаметра передней линзы или главного зеркала телескопа.
Чтобы узнать минимальное эффективное увеличение, нужно разделить апертуру на 6, максимальное — умножить на 2. Например, если диаметр зеркала — 100 мм, то минимальное увеличение — 30 крат, максимальное — 200 крат. Тогда вы получите чёткую картинку с реалистичными цветами, иначе нужно заменить линзы или зеркала.
Светосила
Показывает, с какой яркостью небесных тел может работать телескоп. Если вы изучаете телескопы для любителей астрономии, как выбрать подходящую модель, зависит от относительного отверстия оптики. Этот показатель равен отношению апертуры к фокусному расстоянию объектива или главного зеркала. Например, при диаметре объектива 200 мм и фокусном расстоянии 1000 мм вы получите относительное отверстие 200/1000=1/5.
Телескопы отличаются по светосиле:
Монтировка телескопа
Это подставка для оптической трубы.
Альт-азимутальная
Похожа на штатив фотоаппарата с шарнирной головкой. Позволяет поворачивать телескоп по вертикали и горизонтали. Она простая, компактная и бюджетная — стоимость треножника с монтировкой от 2000 рублей.
Но настраивать её сложнее — нужно учитывать направление вращения Земли и географические координаты, чтобы удерживать объект в поле зрения. Если не знаете, как выбрать телескоп для начинающих, присмотритесь к азимутальной монтировке.
Экваториальная
Конструкция регулируется параллельно и перпендикулярно оси вращения Земли, что упрощает настройку. Такая монтировка идеально подходит для опытных астрономов и любителей астрофотографии.
Но она дороже — стоимость штатива начинается от 5000 рублей. Разбирать её самостоятельно запрещено — при повторной сборке монтировку придётся калибровать в специальной мастерской.
Моторизованная
Если вы ищете телескоп ребёнку, какой выбрать тип монтировки — важный вопрос. Штатив с автоматическим наведением наводит объектив без ручной настройки. В комплекте может быть пульт или USB-кабель. В первом случае придётся искать номер объекта в каталоге, во втором — найти звезду или планету по названию.
Искатель
Если вы хотите знать, как выбрать телескоп для ребёнка, присмотритесь к механизму Red Dot, который помогает навести объектив в нужную точку неба. Он не даёт увеличения, но позволяет быстро фокусироваться на поверхности Луны и ближайших планет. Для профессиональных наблюдений нужен оптический искатель — миниатюрный телескоп, который даёт увеличение 3–5 крат.
Комплектация телескопа
Окуляр Гюйгенса подходит для наблюдения за ближайшими планетами из-за малого уровня искажений или изучения поверхности Солнца. Внутри нет клея, который мог бы рассеивать яркий свет.
Линза Барлоу увеличивает кратность приближения, например в 1,5, 2 или 3 раза.
Светофильтры устраняют помехи, вызванные влиянием атмосферы и отражающими свойствами поверхности. Если вам интересно, как выбрать телескоп для любителя, в комплекте должны быть фильтры для Луны, Марса и Венеры. Опытным астрономам пригодятся аксессуары для изучения Солнца, Меркурия, Юпитера и Сатурна.
Адаптер для фотоаппарата или смартфона позволяет делать фотографии при помощи имеющегося у вас оборудования.
Механизм тонких движений на монтировке передвигает объектив на доли миллиметра, чтобы следить за движением звезды, спутника или астероида.
Полочка для аксессуаров на штативе удержит сменную оптику, смартфон и карту звёздного неба.
Для хранения и транспортировки может использоваться мягкий чехол или жёсткий тубус. Первый вариант дешевле (от 500 рублей), второй — надёжнее.
Вооружившись знанием о том, как выбрать телескоп, вы скоро сможете найти на ночном небе все планеты Солнечной системы и ближайшие звёзды. В «Эльдорадо» вы найдете телескопы Celestron, Bresser и Levenhuk.
Как выбрать телескоп
Далекие неизведанные миры и яркие звезды, загадочные небесные тела и бесконечная Вселенная… Что может быть интереснее? И разве легко найти более интригующую тему? Звездное небо – зрелище всегда завораживающее, способное увлечь и пытливый детский ум, и пылких юных романтиков, и людей постарше. А потому неудивительно, что почти каждый из нас порой обращает взор ввысь, пусть даже неосознанно пытаясь проникнуть в тайны мироздания. И лучшим помощником в таком исследовании может стать телескоп.
Что мы обычно представляем при упоминании подобного устройства? Как правило, на ум приходит образ эдакой подзорной трубы увеличенного размера, поставленной для устойчивости на специальную треногу. При этом с помощью термина «телескоп» обозначают целый класс разнообразных технических средств, предназначенных для исследования космоса. И многие из них далеки от привычного стереотипа.
В основе конструкции многих телескопов лежат линзы и зеркала различного размера, а также всевозможные варианты их комбинирования. Это так называемые оптические телескопы. Линзы и зеркала необходимы им для сбора света и увеличения изображения таким образом, чтобы его можно было рассмотреть в окуляр. Именно на оптических телескопах, которые можно использовать в домашних условиях или взять с собой за город, мы и остановимся подробнее. Они предназначены для тех, кто увлекается астрономией, и позволяют начать знакомство со звездным небом или оттачивать отдельные навыки изучения небесных объектов, светил и явлений.
ВИДЫ ТЕЛЕСКОПОВ. ИХ ОСОБЕННОСТИ
Оптические телескопы можно разделить на несколько групп:
— линзовые телескопы (рефракторы);
— зеркальные телескопы (рефлекторы);
— зеркально-линзовые телескопы (катадиоптрики).
Рефракторы отличает классическая конструкция. Они больше всего похожи на подзорную трубу. Изображение в таких телескопах строится с помощью двух линз. Рефракторы предпочтительнее использовать для наблюдения ярких небесных объектов (например, Луны, планет Солнечной системы, двойных звезд), а также для дневных земных наблюдений. Заглянуть в глубины космоса с помощью таких телескопов более проблематично, так как они не умеют концентрировать слабое свечение от удаленных небесных объектов. Преимущества рефракторов: качество изображения (благодаря высокой контрастности), простота эксплуатации (нет необходимости в частом техническом обслуживании), терпимость к смене температуры (это важно при использовании устройства как в помещениях, так и на улице). Недостатки: «окрашивание» рассматриваемых объектов (при наблюдении может быть заметно синее или фиолетовое окаймление ярких объектов), высокая цена для моделей с диаметром объектива более 100 мм. Ниже приведен пример изображения в телескоп-рефрактор (явно заметна синяя кайма по кромке объекта).
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Выбор телескопа зависит не только от предполагаемого бюджета покупки, но и от планируемых сценариев наблюдения. При этом важно учитывать не только принадлежность телескопа к одной из групп, но и отдельные технические характеристики каждой модели. При покупке телескопа часто возникают дилеммы. На какие характеристики следует обращать внимание в первую очередь? Учитывать возможности устройства концентрировать свет от далеких небесных объектов или увеличивать эти объекты? Казалось бы, ответ на поверхности: всего и побольше. Впрочем, на практике такое сочетание не всегда возможно, чему преградой в том числе ценовые ограничения.
Рассмотрим основные технические характеристики телескопов подробнее.
Максимальное полезное увеличение. Безусловно, этот параметр играет серьезную роль. Увеличение важно при изучении любых объектов и явлений звездного неба, но первостепенно при условии их достаточной яркости. Например, при изучении планет Солнечной системы можно рассмотреть большее число деталей этих объектов, используя значительное увеличение. Впрочем, ограничивать себя только пределами нашей системы, пожалуй, нелогично. Именно поэтому обращать внимание исключительно на максимальное полезное увеличение неправильно. Важно учитывать, что чрезмерное увеличение еще и накладывает дополнительные ограничения на использование телескопа. В этом случае становится ощутима вибрация трубы при прикосновении к ней, становятся заметны искажения, вызванные турбулентностью атмосферы, и др. Использование телескопа – это всегда умение найти оптимальное увеличение рассматриваемого объекта или явления с целью минимизации искажений.
Тип монтировки телескопа – особенности его установки на поверхности для направления на небесные объекты и явления с целью их изучения. Подобные манипуляции обусловлены вращением Земли и перемещением небесных объектов. То есть при длительном наблюдении за одним и тем же объектом требуется постоянная подстройка с учетом его текущего расположения. Выделяют азимутальные и экваториальные монтировки. Первая позволяет поворачивать телескоп в двух направлениях: по вертикальной и горизонтальной осям (схоже с поворотом камеры на штативе). Особенности конструкции монтировки второго типа подразумевают необходимость поворота телескопа вокруг лишь одной оси, что удобно при наведении телескопа по координатам объекта на звездном небе. Заметим, что вне зависимости от типа монтировки крайне важны ее вес, прочность и надежность. Неустойчивый телескоп, вибрирующий от малейшего прикосновения или дуновения, бесполезен. Кстати, существуют и так называемые моторизованные монтировки, позволяющие автоматически осуществлять подстройку устройства.
Другие параметры телескопов, по сути, являются производными от указанных выше. К ним относятся, например:
— диаметр и максимальное увеличение окуляров;
— относительное отверстие (показывает светосилу объектива);
— предельная звездная величина (характеризует оптическую мощь телескопа, его возможности показать звезду определенной величины в случае оптимальных условий наблюдения) и др.
КРИТЕРИИ ВЫБОРА
Подведем итоги. При покупке оптического телескопа важно определиться не только с бюджетом покупки, но и с целью приобретения. При этом нужно учитывать, что грамотно выбранный телескоп способен прослужить долгие годы. Этот вид устройств, по сути, не устаревает. Даже несмотря на то, что технологии не стоят на месте, и современные исследователи звездного неба могут использовать телескопы с такими дополнительными функциями, как моторизованная монтировка или аудиосопровождение (что, безусловно позволяет наблюдать небесные объекты и явления подчас с большим интересом), с не меньшим успехом долгие годы можно пользоваться и моделями без дополнительных «наворотов». Хороший телескоп часто покупается один раз и на всю жизнь. Именно поэтому к его покупке нужно подойти с должной серьезностью, не ограничивать выбор минимальным бюджетом. Вместе с тем, справедлив и другой подход: составить корректное мнение о возможностях телескопа и сделать оптимальный выбор часто можно ли самостоятельно опробовав возможности данных устройств. И именно поэтому не всегда целесообразна покупка сразу дорогой модели.
Такой выбор позволит без чрезмерной переплаты увлечь ребенка темой изучения звездного неба, а взрослому любителю астрономии определиться с требуемым функционалом телескопа.
Желающим заглянуть в глубины космоса и не ограничивающим себя лишь пределами Солнечной системы подойдут модели среднего ценового диапазона (от 10 до 20 тыс. руб.), использующие оптическую схему типа «рефлектор» с диаметром апертуры 110-120 мм и азимутальной или экваториальной монтировкой. Такой телескоп сможет стать надежным другом для астронома-любителя во многих ситуациях, связанных с его хобби, и позволит развить навыки изучения звездного неба.
Наконец, исследователи космоса, желающие получить устройство с дополнительными возможностями, могут рассмотреть варианты покупки телескопа-катадиоптрика (в значительной степени подходит любителям выезжать за город или даже путешествовать с телескопом),
а также телескопов рефракторного и рефлекторного типа с диаметром апертуры 90-130 мм (в том числе с моторизованной монтировкой) в верхнем ценовом диапазоне (более 20 тыс. руб.).