转载北旅之星的镜友ureayoung发表的帖子内容
1.1 望远镜可以看到多远?
回答这个问题我们首先需要定义一下什么叫做“看到”。例如在天气良好光污染轻微的夜间,我们仅用肉眼就可以看到亮度为6等以上的星星,其中很多星星距离我们数十光年,而同样的星星白天我们却无法看到。这是因为星星的亮度和信噪比在夜晚达到了人眼可见的阈值以上。从这个意义上来说,只要目标足够亮,背景足够暗,仅凭肉眼即可“看到”任意远的目标。如果使用合适的望远镜,可以汇聚更多的光线进入眼睛,提高目标的亮度,“看到”更多的目标。
然而上述的“看到”的定义中并不包含分辨目标的细节。决定能观察到目标多少细节的因素不是目标距离的远近,而是目标的张角。例如我们可以轻松地分辨三十八万公里远的月球上的月海形状,但是却分辨不了一百米远的一只苍蝇,这是因为月球的张角远远大于一百米远处苍蝇的张角。普通人裸眼的极限分辨能力大约是1角分(对应于标准视力表上的5.0),意思是照明良好时最多可以辨别间距1角分的黑白线对(大约是100 m距离上间距30 mm)。使用望远镜可以放大目标的张角,使得眼睛对目标细节的分辨能力提高。
ISO12333分辨率测试卡
1.2 望远镜的倍数多大?
望远镜的倍数描述的是对目标的角放大率。例如一个张角0.1°的物体,经过望远镜观察张角变成了1°,则此时放大倍数为10倍。望远镜的倍数可以用物镜的焦距除以目镜的焦距得到。常见的双筒望远镜有5倍、6倍、8倍、10倍、12倍、15倍、20倍、25倍这些规格,尤其以8倍和10倍居多。
不同倍数的双筒望远镜有不同的用途。4倍以下以观星观剧的用途为主,在增强观察感受的同时获得较大的实际视场(然而部分伽利略型观剧镜视场仅有10多度,我个人以为还不如用5倍或6倍的普通望远镜,真实视场一样放大倍率更高);5-7倍在实现望远效果的同时,偏重于获得稳定的观察感受,可以实现长时间观察而不觉得疲惫;8-10倍在放大倍数和手持稳定性上取得了较好的平衡,是手持双筒望远镜中最常见的规格;12-18倍分辨能力较高,但往往较为笨重,无法长时间手持;20倍以上多见于大双筒,具有强大的分辨能力,但无法手持,必须配备稳定的支架。
1.3 望远镜多少钱?
双筒望远镜的价格相差很大,从数十元到数万元的都有。基本上符合一分钱一分货,一毛钱两分货,一块钱三分货这样的指数上升规律。不过如果仅考虑良好照明下的分辨能力,200多元购买的8-10倍望远镜分辨率即可接近理论值(肉眼分辨率/倍数,如视力为5.0,望远镜为10倍,那么理论分辨率应为6’’),即使更高级的望远镜也不能获得更好的分辨本领,此时限制分辨能力的瓶颈是使用者眼睛的分辨率。但高级望远镜会具有更好的做工和更舒适的使用体验,对于钱包丰厚且兴趣浓厚的镜友是值得尝试的。
1.4 望远镜上的标注是什么意思?
望远镜的规格通常标注在镜身或旋钮上,例如8×30表示望远镜倍数为8倍,物镜口径为30 mm;10×50表示望远镜倍数为10倍,物镜口径为50 mm。
望远镜的视场大小一般也标注在镜身或旋钮上,通常有公制、英制和角度三种标法。其中公制的单位是m/1000m,意思是1000米远的距离可以看到的视野有多少米宽;英制的单位是ft/1000yds,意思是1000码远的距离可以看到的视野有多少英尺宽;角度一般描述的是望远镜的实际视场,以度(°)为单位,表明该望远镜的实际视场张角。三种标法之间的换算关系为100m/1000m = 300ft/1000yds = 5.73°
望远镜上的water proof表示防水,phase coating表示相位膜,ed表示含有低色散镜片。
注意:廉价望远镜常常存在虚标的现象,往往将8倍或10倍的望远镜标成30倍、50倍甚至999倍等。
2. 望远镜的原理和结构
2.1 望远镜的原理是什么?
开普勒式望远镜的原理如下图所示。物镜汇聚远处目标的光线,成一实像,在光路上放置转像系统使得实像由倒立转为正立,目镜可以理解为一放大镜,放大物镜所成实像。
伽利略式望远镜使用凹透镜作为目镜,无需转像机构即可成正向。但伽利略式望远镜往往视场很小,因此常见的望远镜基本都是开普勒式望远镜。
2.2 望远镜的分辨能力由哪些因素决定?
望远镜的理论分辨率α由物镜的口径D决定,可以用下列公式计算(’’是角秒):
α(’’)=140’’/ D(mm)
也就是说,50mm物镜的望远镜,理论分辨率为2.8’’。但望远镜的实际分辨率还取决于各个光学器件(包括物镜、棱镜、目镜)的设计、制作和安装精度,因此实际分辨率会比理论分辨率稍差一些。
此外,肉眼的分辨率也限制了使用望远镜观察所能获得的实
1.1 望远镜可以看到多远?
回答这个问题我们首先需要定义一下什么叫做“看到”。例如在天气良好光污染轻微的夜间,我们仅用肉眼就可以看到亮度为6等以上的星星,其中很多星星距离我们数十光年,而同样的星星白天我们却无法看到。这是因为星星的亮度和信噪比在夜晚达到了人眼可见的阈值以上。从这个意义上来说,只要目标足够亮,背景足够暗,仅凭肉眼即可“看到”任意远的目标。如果使用合适的望远镜,可以汇聚更多的光线进入眼睛,提高目标的亮度,“看到”更多的目标。
然而上述的“看到”的定义中并不包含分辨目标的细节。决定能观察到目标多少细节的因素不是目标距离的远近,而是目标的张角。例如我们可以轻松地分辨三十八万公里远的月球上的月海形状,但是却分辨不了一百米远的一只苍蝇,这是因为月球的张角远远大于一百米远处苍蝇的张角。普通人裸眼的极限分辨能力大约是1角分(对应于标准视力表上的5.0),意思是照明良好时最多可以辨别间距1角分的黑白线对(大约是100 m距离上间距30 mm)。使用望远镜可以放大目标的张角,使得眼睛对目标细节的分辨能力提高。
ISO12333分辨率测试卡
1.2 望远镜的倍数多大?
望远镜的倍数描述的是对目标的角放大率。例如一个张角0.1°的物体,经过望远镜观察张角变成了1°,则此时放大倍数为10倍。望远镜的倍数可以用物镜的焦距除以目镜的焦距得到。常见的双筒望远镜有5倍、6倍、8倍、10倍、12倍、15倍、20倍、25倍这些规格,尤其以8倍和10倍居多。
不同倍数的双筒望远镜有不同的用途。4倍以下以观星观剧的用途为主,在增强观察感受的同时获得较大的实际视场(然而部分伽利略型观剧镜视场仅有10多度,我个人以为还不如用5倍或6倍的普通望远镜,真实视场一样放大倍率更高);5-7倍在实现望远效果的同时,偏重于获得稳定的观察感受,可以实现长时间观察而不觉得疲惫;8-10倍在放大倍数和手持稳定性上取得了较好的平衡,是手持双筒望远镜中最常见的规格;12-18倍分辨能力较高,但往往较为笨重,无法长时间手持;20倍以上多见于大双筒,具有强大的分辨能力,但无法手持,必须配备稳定的支架。
1.3 望远镜多少钱?
双筒望远镜的价格相差很大,从数十元到数万元的都有。基本上符合一分钱一分货,一毛钱两分货,一块钱三分货这样的指数上升规律。不过如果仅考虑良好照明下的分辨能力,200多元购买的8-10倍望远镜分辨率即可接近理论值(肉眼分辨率/倍数,如视力为5.0,望远镜为10倍,那么理论分辨率应为6’’),即使更高级的望远镜也不能获得更好的分辨本领,此时限制分辨能力的瓶颈是使用者眼睛的分辨率。但高级望远镜会具有更好的做工和更舒适的使用体验,对于钱包丰厚且兴趣浓厚的镜友是值得尝试的。
1.4 望远镜上的标注是什么意思?
望远镜的规格通常标注在镜身或旋钮上,例如8×30表示望远镜倍数为8倍,物镜口径为30 mm;10×50表示望远镜倍数为10倍,物镜口径为50 mm。
望远镜的视场大小一般也标注在镜身或旋钮上,通常有公制、英制和角度三种标法。其中公制的单位是m/1000m,意思是1000米远的距离可以看到的视野有多少米宽;英制的单位是ft/1000yds,意思是1000码远的距离可以看到的视野有多少英尺宽;角度一般描述的是望远镜的实际视场,以度(°)为单位,表明该望远镜的实际视场张角。三种标法之间的换算关系为100m/1000m = 300ft/1000yds = 5.73°
望远镜上的water proof表示防水,phase coating表示相位膜,ed表示含有低色散镜片。
注意:廉价望远镜常常存在虚标的现象,往往将8倍或10倍的望远镜标成30倍、50倍甚至999倍等。
2. 望远镜的原理和结构
2.1 望远镜的原理是什么?
开普勒式望远镜的原理如下图所示。物镜汇聚远处目标的光线,成一实像,在光路上放置转像系统使得实像由倒立转为正立,目镜可以理解为一放大镜,放大物镜所成实像。
伽利略式望远镜使用凹透镜作为目镜,无需转像机构即可成正向。但伽利略式望远镜往往视场很小,因此常见的望远镜基本都是开普勒式望远镜。
2.2 望远镜的分辨能力由哪些因素决定?
望远镜的理论分辨率α由物镜的口径D决定,可以用下列公式计算(’’是角秒):
α(’’)=140’’/ D(mm)
也就是说,50mm物镜的望远镜,理论分辨率为2.8’’。但望远镜的实际分辨率还取决于各个光学器件(包括物镜、棱镜、目镜)的设计、制作和安装精度,因此实际分辨率会比理论分辨率稍差一些。
此外,肉眼的分辨率也限制了使用望远镜观察所能获得的实