Μέρος 13 - Ποια τηλεσκόπια είναι κατάλληλα για αστροφωτογραφία.

Το να βρείτε το κατάλληλο τηλεσκόπιο για τις ανάγκες και τον προϋπολογισμό σας από το ευρύ φάσμα που προσφέρεται δεν είναι εύκολη υπόθεση.

Μέρος 13: Ποια τηλεσκόπια είναι κατάλληλα για αστροφωτογραφία

Όποιος ενδιαφέρεται για την αστρονομία γενικά και την αστροφωτογραφία ειδικότερα, αργά ή γρήγορα θα νιώσει την ανάγκη για το δικό του τηλεσκόπιο. Παρόλο που οπτικές παρατηρήσεις μπορούν να γίνουν με γυμνό μάτι ή με κιάλια και ακόμη και εντυπωσιακές αστροφωτογραφίες μπορούν να ληφθούν χωρίς τηλεσκόπιο (βλέπε μέρη 1 έως 4 αυτής της σειράς σεμιναρίων), ένα τηλεσκόπιο παρέχει πρόσβαση σε αμέτρητα μικρότερα ή/και πιο αμυδρά ουράνια αντικείμενα.

Η γκάμα των προσφερόμενων τηλεσκοπίων είναι τεράστια και αρχικά σχεδόν ανεξέλεγκτη, οι διαφημιστικές υποσχέσεις είναι γεμάτες. Το παρόν σεμινάριο ασχολείται επομένως με το ερώτημα ποια τηλεσκόπια είναι κατάλληλα και μπορούν να προταθούν για την αστροφωτογραφία. Για να το προλάβετε αυτό: Δεν υπάρχει "καλύτερο" τηλεσκόπιο για όλους τους σκοπούς. Τα προσφερόμενα σχέδια και οπτικά συστήματα έχουν το καθένα συγκεκριμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, ορισμένα μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρκετά καλά για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, άλλα είναι εξειδικευμένα και δείχνουν τα πλεονεκτήματά τους μόνο κατά την παρατήρηση ορισμένων αντικειμένων. Και ακόμη και ένα μεγάλο, ισχυρό τηλεσκόπιο μπορεί να είναι η λάθος επιλογή αν το μέγεθος και το βάρος του σημαίνουν ότι χρησιμοποιείται σπάνια, επειδή ο χειρισμός και η μεταφορά του είναι πολύ δύσκολη και επίπονη.

Βασικά, πρέπει να σημειωθεί ότι ένα τηλεσκόπιο για αστροφωτογραφικούς σκοπούς πρέπει να πληροί σημαντικά υψηλότερες απαιτήσεις από ό,τι μια συσκευή για οπτική παρατήρηση του ουρανού. Ενώ τα τηλεσκόπια της χαμηλότερης κατηγορίας τιμών μπορούν επίσης να είναι κατάλληλα για αμιγώς παρατήρηση, η μόνη επιλογή για φωτογράφηση είναι τα καλύτερα, αλλά και ακριβότερα μοντέλα.

Ακολουθεί μια επιλογή σημείων που είναι σημαντικά:

- Ποιότητα εικόνας

Στον οπτικό άξονα, κάθε τηλεσκόπιο με ακριβή οπτικά παρέχει αποδεκτή ποιότητα εικόνας. Αυτό είναι αρκετό για οπτικούς σκοπούς, αλλά για τη φωτογραφία είναι σημαντικό τα αστέρια να απεικονίζονται επίσης απότομα εκτός του οπτικού άξονα - αν είναι δυνατόν μέχρι τις γωνίες της εικόνας. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αισθητήρας εικόνας της φωτογραφικής μηχανής που χρησιμοποιείται, τόσο πιο δύσκολο είναι να εκπληρωθεί αυτή η προϋπόθεση.

- Φωτισμένο πεδίο

Τα περισσότερα τηλεσκόπια δεν είναι σε θέση να φωτίσουν έναν "αισθητήρα πλήρους φορμά" 24x36 χιλιοστών χωρίς βινιετισμό- αυτό έχει ως αποτέλεσμα σκοτεινές γωνίες σε κάθε εικόνα. Ακόμη και με αισθητήρες "APS-C format" (1,6x crop, 15x22 χιλιοστά), ορισμένα τηλεσκόπια εξακολουθούν να παρουσιάζουν αδυναμίες σε αυτόν τον τομέα.

- Εστίαση

Όταν χρησιμοποιείτε ψηφιακή μηχανή αντανακλαστικού φακού (DSLR), πρέπει να υπάρχει διαθέσιμος εστιάτης με ελάχιστη διάμετρο δύο ιντσών. Ωστόσο, ο μηχανικός σχεδιασμός του εστιαστή είναι επίσης σημαντικός. Θα πρέπει να είναι αρκετά σταθερός ώστε να αποτρέπει την κλίση μετά τη σύνδεση μιας βαριάς DSLR (σε σύγκριση με ένα προσοφθάλμιο). Μια μείωση του μηχανισμού εστίασης είναι πλεονεκτική για ακριβή και ευαίσθητη εστίαση.

Σταθερός εστιαστής 2 ιντσών με μειωμένο μηχανισμό εστίασης: Ο μεγάλος μαύρος τροχός χρησιμοποιείται για χονδροειδή εστίαση, ο χρυσός τροχός έχει δεκαπλάσια μείωση και επιτρέπει την ευαίσθητη ρύθμιση.

Αυτός ο εστιαστής της Meade προσφέρει επίσης μειωμένο γρανάζι κατά την εστίαση. Στην περιοχή του μπλε δακτυλίου, είναι επίσης δυνατή η περιστροφή του γύρω από τον οπτικό άξονα προκειμένου να ρυθμιστεί η καλύτερη τομή εικόνας.

Αυτός ο εστιαστής 1,25 ιντσών είναι πολύ μικρός για να συνδέσετε σε αυτόν μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή SLR. Το χρωμιωμένο φινίρισμα διαψεύδει το γεγονός ότι είναι κατασκευασμένος εξ ολοκλήρου από πλαστικό και δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις φωτογραφικές απαιτήσεις όσον αφορά τη σταθερότητα.





- Σταθερότητα στη θερμοκρασία

Η θερμοκρασία πέφτει συνήθως συνεχώς κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τον σωλήνα και τον εστιαστή, το εστιακό σημείο μπορεί να μετατοπιστεί και να απαιτείται συχνή επαναφορά της εστίασης. Μια συσκευή που δεν χρειάζεται ποτέ ή σπάνια επανειλημμένη επαναφορά της εστίασης παρά την πτώση της θερμοκρασίας είναι πιο ευχάριστη.

- Ισοπέδωση πεδίου εικόνας

Τα περισσότερα οπτικά συστήματα των ερασιτεχνικών τηλεσκοπίων πάσχουν από καμπυλότητα πεδίου, δηλαδή το εστιακό επίπεδο δεν είναι επίπεδο αλλά ημισφαίριο. Αυτό οδηγεί αναπόφευκτα σε μερική θόλωση στις φωτογραφίες, ανάλογα με το σημείο στο οποίο εστιάζεται. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αισθητήρας εικόνας, τόσο πιο προβληματικό γίνεται αυτό. Αυτό μπορεί να διορθωθεί με έναν φακό εξομάλυνσης του πεδίου εικόνας που έχει "υπολογιστεί" ειδικά για ένα οπτικό σύστημα, αλλά αυτό δεν είναι διαθέσιμο για όλα τα τηλεσκόπια.

- Εστιακός λόγος

Ο εστιακός λόγος υπολογίζεται διαιρώντας την εστιακή απόσταση με το ελεύθερο διάφραγμα του εμπρόσθιου φακού ή του πρωτεύοντος κατόπτρου. Το αποτέλεσμα είναι ένας αριθμός που ταυτίζεται με το διάφραγμα ενός φωτογραφικού φακού. Όσο μικρότερος είναι ο αριθμός, τόσο πιο γρήγορο είναι το τηλεσκόπιο. Υψηλή ένταση φωτός σημαίνει μικρούς χρόνους έκθεσης, γεγονός που αποτελεί μεγάλο πλεονέκτημα κατά τη φωτογράφηση αντικειμένων βαθύ ουρανού με χαμηλό φωτισμό. Λόγω των μικρών χρόνων έκθεσης, τα γρήγορα οπτικά αναφέρονται επίσης ως "γρήγορα", ενώ εκείνα με χαμηλή ένταση φωτός αναφέρονται ως "αργά".

- Σφάλματα εικόνας (εκτροπές)

Μόνο τα τηλεσκόπια των οποίων οι εκτροπές είναι τόσο μικρές ώστε να μην μπορούν να αναγνωριστούν στις φωτογραφίες, ή μόνο με δυσκολία, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για φωτογράφηση.

Η διακριτική ικανότητα και η ικανότητα να συλλέγεται όσο το δυνατόν περισσότερο φως εξαρτάται αποκλειστικά από την ελεύθερη διάμετρο του αντικειμενικού φακού (φακού ή κατόπτρου) του τηλεσκοπίου, την οποία οι αστρονόμοι αρέσκονται να αποκαλούν διάφραγμα και η οποία δίνεται σε ίντσες (1 ίντσα = 2,54 εκατοστά). Για τη φωτογραφία, ωστόσο, η εστιακή αναλογία, δηλαδή το διάφραγμα, είναι πιο σημαντική, καθώς από αυτήν εξαρτάται ο χρόνος έκθεσης που προκύπτει. Φυσικά, αν θέλετε μεγαλύτερες εστιακές αποστάσεις με "γρήγορο" εστιακό λόγο, αυτό οδηγεί αυτόματα σε μεγάλα διαφράγματα.

Σε κάθε περίπτωση, θα πρέπει να σημειωθεί σε αυτό το σημείο ότι η τιμή, το βάρος και οι διαστάσεις ενός τηλεσκοπίου αυξάνονται πολύ γρήγορα με την αύξηση του διαφράγματος.





Εξέλιξη του βάρους και της τιμής σε συνάρτηση με το άνοιγμα του τηλεσκοπίου. Το γράφημα βασίζεται στη σειρά ACF της Meade, αλλά η τάση μπορεί να εφαρμοστεί σχεδόν σε όλα τα άλλα τηλεσκόπια. Οι απόλυτες τιμές και τα βάρη δεν παίζουν ρόλο σε αυτή την απεικόνιση και έχουν παραλειφθεί.

Εκτός από αυτές τις απαιτήσεις, οι ατομικές επιθυμίες και προτιμήσεις είναι φυσικά επίσης σημαντικές κατά την επιλογή ενός τηλεσκοπίου. Ειδικότερα, η εστιακή απόσταση σε συνδυασμό με τη μορφή του αισθητήρα καθορίζει την πραγματική γωνία θέασης. Ενώ εκτεταμένα ουράνια αντικείμενα όπως ο γαλαξίας της Ανδρομέδας ή το νεφέλωμα του Ωρίωνα μπορούν να φωτογραφηθούν με εστιακή απόσταση 500 χιλιοστών, μικρότερα αντικείμενα όπως το νεφέλωμα του δακτυλίου ή ένας πλανήτης απαιτούν σημαντικά μεγαλύτερη εστιακή απόσταση.

Φακοί ή κάτοπτρα;

Μια θεμελιώδης διάκριση στα τηλεσκόπια μπορεί να γίνει εξετάζοντας τα οπτικά στοιχεία που παράγουν την εικόνα. Εάν ο αντικειμενικός εξοπλισμός αποτελείται μόνο από φακούς, αναφέρεται ως διαθλαστικό τηλεσκόπιο ή διαθλαστικός φακός. Εάν ως αντικείμενο χρησιμοποιούνται μόνο κάτοπτρα, πρόκειται για τηλεσκόπιο ανακλαστήρα ή ανακλαστήρα. Εάν τόσο κάτοπτρα όσο και φακοί παράγουν την εικόνα, αναφέρεται ως καταδιοπτρικό σύστημα.

1. Το διαθλαστικό τηλεσκόπιο (ρεφρέκτορας)

Το διαθλαστικό είναι ό,τι πιο κοντινό σε αυτό που ένας απλός άνθρωπος φαντάζεται ότι είναι ένα τηλεσκόπιο: Στο εμπρόσθιο άκρο του σωλήνα υπάρχει ένας αντικειμενικός φακός που αποτελείται από τουλάχιστον δύο φακούς, ενώ στο οπίσθιο άκρο συνδέεται η κάμερα χωρίς άλλα οπτικά στοιχεία. Ένα διαθλαστικό τηλεσκόπιο είναι επομένως μια εξαιρετικά απλουστευμένη μορφή τηλεφακού με σταθερή εστιακή απόσταση. Ωστόσο, οι τηλεφακοί έχουν πιο πολύπλοκο σχεδιασμό, έτσι ώστε το συνολικό τους μήκος να είναι μικρότερο από το πραγματικό εστιακό μήκος. Αυτό δεν συμβαίνει με τους διαθλαστικούς φακούς, έτσι ώστε το συνολικό μήκος να αντιστοιχεί περίπου στο πραγματικό εστιακό μήκος.

Σχηματική αναπαράσταση ενός διαθλαστικού φακού. Το αστρικό φως εισέρχεται από αριστερά, προσπίπτει στον αντικειμενικό φακό που αποτελείται από γυάλινους φακούς και συγκεντρώνεται από αυτούς στον αισθητήρα της φωτογραφικής μηχανής σε ένα εστιακό σημείο.





Οι διαθλαστήρες υποφέρουν από το πρόβλημα της χρωματικής εκτροπής, ένα διαμήκες χρωματικό σφάλμα που προκαλείται από το γεγονός ότι το φως διαθλάται διαφορετικά στους φακούς ανάλογα με το μήκος κύματος.



Σχηματική αναπαράσταση της διαμήκους χρωματικής εκτροπής (χρωματική εκτροπή): Ένας φακός λειτουργεί επίσης ως πρίσμα και διαχωρίζει το φως στα συστατικά του. Δημιουργείται ένα διαφορετικό εστιακό σημείο για κάθε μήκος κύματος (=χρώμα).



Επομένως, ένας φακός λειτουργεί ταυτόχρονα ως πρίσμα και διασπά το φως στις φασματικές του συνιστώσες. Αυτό έχει ως συνέπεια ότι ένας φακός ενός φακού δεν έχει πραγματικό εστιακό σημείο, αλλά συνδυάζει τα χρώματα μπλε, πράσινο και κόκκινο σε διαφορετικά τοποθετημένα εστιακά σημεία- το συνολικό αποτέλεσμα είναι μια "εστιακή γραμμή". Η πραγματική εστιακή απόσταση για το κόκκινο φως είναι μεγαλύτερη από εκείνη για το μπλε φως. Ένας τέτοιος φακός, γνωστός ως χρωματοφάγος, είναι απλώς ακατάλληλος τόσο για οπτική παρατήρηση όσο και για φωτογράφηση, διότι η ποιότητα της εικόνας είναι απαράδεκτη λόγω των έντονων, έγχρωμων φωτοσκιάσεων γύρω από τα αστέρια. Για το λόγο αυτό, οι χρωματοειδείς φακοί συναντώνται μόνο σε "τηλεσκόπια παιχνιδιών".

Βελτίωση επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός αντικειμενικού που αποτελείται από δύο φακούς κομμένους από διαφορετικά γυαλιά. Αυτό επιτρέπει τον συνδυασμό τουλάχιστον δύο από τα τρία κύρια μήκη κύματος σε ένα εστιακό σημείο. Η εστιακή θέση του τρίτου (στην πράξη συνήθως του μπλε φωτός), ωστόσο, εξακολουθεί να είναι διαφορετική, με αποτέλεσμα τα μπλε φωτοστέφανα να εμφανίζονται ενοχλητικά στις φωτογραφίες φωτεινών αστέρων παρά την καλύτερη εστίαση. Τα τηλεσκόπια αυτού του τύπου είναι γνωστά ως αχρωμάτα ή τηλεσκόπια Fraunhofer και είναι σχετικά φθηνά. Δεν είναι κατάλληλα για φωτογραφικούς σκοπούς, ή μόνο σε πολύ περιορισμένο βαθμό, λόγω του εναπομείναντος σφάλματος χρώματος. Όσο ταχύτερος είναι ένας διαθλαστικός φακός, τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση της χρωματικής εκτροπής.



Σχηματική αναπαράσταση ενός αχρωμάτη: Δύο φακοί από διαφορετικούς τύπους γυαλιού συνδυάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε τουλάχιστον δύο κύρια μήκη κύματος (εδώ το κόκκινο και το πράσινο) να ενώνονται σε ένα κοινό εστιακό σημείο, ενώ το μπλε φως συνεχίζει να έχει διαφορετική εστιακή θέση.

Το αχρωματικό διαθλαστικό της Bresser με άνοιγμα 5 ιντσών και ενσωματωμένο φακό εξομάλυνσης πεδίου είναι ήδη ένα τρομερό όργανο. Το εναπομένον σφάλμα χρώματος θα είναι αισθητό με τη μορφή μπλε φωτοστέφανων γύρω από φωτεινά αστέρια. Κόστος: 480 ευρώ.

Μετά την αφαίρεση του καλύμματος δροσιάς, ο αντικειμενικός φακός αυτού του διαθλαστικού διαθέτει τρία ζεύγη βιδών ρύθμισης (μία βίδα τάσης και μία βίδα συμπίεσης). Αυτό επιτρέπει την τοποθέτηση του αντικειμενικού έτσι ώστε ο οπτικός άξονας να συμπίπτει με την κεντρική διαμήκη γραμμή του σωλήνα. Στην πράξη, ωστόσο, αυτός ο τύπος ρύθμισης θα χρειαστεί πολύ σπάνια. Η πρασινωπή γυαλιστερή επίστρωση των φακών αποτρέπει μεγάλες απώλειες φωτός λόγω ανάκλασης.

Η τελειότερη μορφή διαθλαστικού είναι ο αποχρωματικός φακός, στον οποίο ένας αντικειμενικός φακός κυρίως τριών φακών εξαλείφει πλήρως τη χρωματική εκτροπή ή τουλάχιστον τη μειώνει σε τέτοιο βαθμό ώστε να μην παίζει πλέον ρόλο στην πράξη. Ένας από τους φακούς είναι κατασκευασμένος από έναν εξωτικό και ακριβό τύπο γυαλιού, έτσι ώστε να μπορούν να συνδυαστούν τρία μήκη κύματος σε ένα μόνο εστιακό σημείο. Το αποτέλεσμα είναι μια απολύτως χρωματικά καθαρή εικόνα χωρίς ενοχλητικούς χρωματικούς κροσσούς στις άκρες των φωτεινών αντικειμένων. Δυστυχώς, οι όροι apochromat και το αντίστοιχο επίθετο apochromatic δεν υπόκεινται σε κανένα βιομηχανικό πρότυπο, με αποτέλεσμα να υπάρχουν σίγουρα συσκευές στην αγορά που φέρουν την ένδειξη apochromat αλλά στην πράξη έχουν ορατή υπολειμματική χρωματική εκτροπή.



Σχηματικό διάγραμμα ενός αποχρωμάτη: Ένας αντικειμενικός φακός (συνήθως) τριών φακών είναι σε θέση να συγκεντρώσει πρακτικά όλα τα μήκη κύματος σε ένα κοινό εστιακό σημείο - το αποτέλεσμα είναι μια φωτογραφία χωρίς ορατή χρωματική εκτροπή. Ένας από τους φακούς πρέπει να είναι κατασκευασμένος από ακριβό ειδικό γυαλί.

Αυτός ο αποχρωματοποιητής έχει 90 χιλιοστά και απεικονίζει σε μεγάλο βαθμό καθαρά χρώματα. Ο κατασκευαστής είναι η William Optics και η τιμή του είναι πάνω από 800 ευρώ.

Μια ματιά στον φακό αποκαλύπτει μια επίστρωση υψηλής ποιότητας, καθώς οι φακοί είναι σχεδόν ανεπαίσθητοι. Η εστιακή απόσταση είναι 621 χιλιοστά, ενώ η εστιακή αναλογία είναι 1:6,9.

Τα αποχρωμάτα του κατασκευαστή LZOS συγκαταλέγονται μεταξύ των καλύτερα διορθωμένων διαθλαστικών στον κόσμο. Εδώ απεικονίζεται ένας φακός με διάφραγμα 115 χιλιοστών και εστιακή απόσταση 805 χιλιοστών (διάφραγμα f/7). Συμπεριλαμβανομένου του σωλήνα και του φακού εστίασης, κοστίζει πάνω από 3000 ευρώ.

Δύο αποχρωμάτα από την Astro-Physics: Το λευκό τηλεσκόπιο είναι διαθλαστικό 6,1 ιντσών (διάφραγμα 155 χιλιοστών) με εστιακή αναλογία 1:7, ενώ το μικρότερο, τοποθετημένο τηλεσκόπιο είναι αποχρωμάτο με διάφραγμα 4,1 ιντσών και εστιακή αναλογία 1:6 (εστιακή απόσταση 630 χιλιοστών). Μπορείτε να δείτε ξεκάθαρα τι διαφορά κάνουν δύο ίντσες διαφράγματος όσον αφορά το μέγεθος και το βάρος.

Τα διαθλαστικά με διάφραγμα άνω των 7 ιντσών δύσκολα μεταφέρονται. Η μεγάλη συσκευή στην ακόλουθη φωτογραφία είναι ένα αποχρωμάτο 10 ιντσών με διάφραγμα 1:14, η μικρότερη συσκευή στην κορυφή είναι ένα αποχρωμάτο 5,1 ιντσών με διάφραγμα 1:8. Είναι μόνιμα τοποθετημένα στο θόλο του αστεροσκοπείου Welzheim.

Μεταξύ του αχρωμάτη και του αποχρωμάτη βρίσκονται οι ED, ημι-αποχρωμάτες ή ημι-αποχρωμάτες, στους οποίους επιτυγχάνεται ορατά καλύτερη χρωματική διόρθωση με έναν αντικειμενικό φακό κυρίως δύο φακών από ό,τι με τον αχρωμάτη, χωρίς όμως να επιτυγχάνεται η τελειότητα ενός πραγματικού αποχρωμάτη.

Αυτό καθίσταται εφικτό με τη χρήση ειδικού γυαλιού για έναν από τους δύο φακούς. Η τιμή αυτών των συσκευών είναι αρκετά ενδιαφέρουσα και η φωτογραφική απόδοση ορισμένων μοντέλων είναι επίσης εντυπωσιακή.

Οι ημιαποχρωμάτες φέρουν συχνά την πρόσθετη ονομασία "ED". Η διόρθωση της χρωματικής εκτροπής είναι σημαντικά καλύτερη από εκείνη ενός αχρωμάτη, χωρίς να επιτυγχάνεται η τελειότητα ενός πραγματικού αποχρωμάτη. Η σχέση τιμής/απόδοσης πρέπει να χαρακτηριστεί ισορροπημένη και ελκυστική. Αυτή η συσκευή με διάφραγμα 80 χιλιοστών και εστιακή απόσταση 600 χιλιοστών διατίθεται μόλις 350 ευρώ:

Αυτό το διαθλαστικό ED έχει άνοιγμα 100 χιλιοστών (4 ίντσες) και εστιακή απόσταση 900 χιλιοστών (εστιακή αναλογία 1:9). Η τιμή του είναι περίπου 700 ευρώ.

Άποψη του (μη ρυθμιζόμενου) αντικειμένου του διαθλαστικού ED-60/800 που απεικονίζεται παραπάνω:

Αριστερά, μια εικόνα του νεφελώματος του Ωρίωνα με αχρωμάτο. Μπορείτε να δείτε καθαρά τα μπλε φωτοστέφανα γύρω από τα φωτεινά αστέρια ως αποτέλεσμα της χρωματικής εκτροπής. Ένας ημιαποχρωμάτης (ED, δεξιά εικόνα) μειώνει σημαντικά αυτή την εκτροπή:

Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του διαθλαστικού έγκεινται στους ακόλουθους τομείς:

• Εύκολος χειρισμός
• Ρύθμιση των οπτικών σπάνια ή ποτέ δεν είναι απαραίτητη
• Γρήγορη ετοιμότητα για χρήση χωρίς μεγάλο χρόνο ψύξης
• Καλύτερη επιλογή για τη φωτογράφηση του ήλιου (βλέπε σεμινάριο νούμερο 6)
• Αναίσθητος στο πλευρικά προσπίπτον αδέσποτο φως
• Καμία παρεμπόδιση στη διαδρομή της δέσμης λόγω δευτερεύοντος κατόπτρου (βλέπε επίσης τηλεσκόπια με ανακλαστήρα)
• Υψηλή διαπερατότητα χωρίς σημαντική απώλεια φωτός λόγω σκέδασης και ανάκλασης
• Απεικόνιση αστέρων χωρίς "ακτίνες"
• Η (θεωρητικά) καλύτερη δυνατή απόδοση απεικόνισης για δεδομένο άνοιγμα (αποχρωμάτωση)
  
  
• Μέγεθος και βάρος από έξι ίντσες άνοιγμα το αργότερο καθιστούν δύσκολο το χειρισμό
• Χρωματική εκτροπή των αχρωμάτων
• Υψηλή τιμή των αποχρωμάτων
• Διαφράγματα από 7 ίντσες μόνο πρακτικά ως συσκευή για αστεροσκοπείο
  
  

2. Το τηλεσκόπιο με κάτοπτρο (ανακλαστήρας)

Ο αντικειμενικός φακός ενός τηλεσκοπίου ανακλαστήρα αποτελείται από ένα κοίλο κάτοπτρο το οποίο, σε πρώτη προσέγγιση, είναι λειασμένο σε γυαλί ή υαλοκεραμικό υλικό σε σχήμα κοίλης σφαίρας και στη συνέχεια εφοδιασμένο με ανακλαστική επιφάνεια. Μια προσεκτικότερη ματιά αποκαλύπτει ότι, ανάλογα με τον τύπο κατασκευής, η επιφάνεια διαφέρει ελαφρώς από εκείνη μιας σφαιρικής κοίλης σφαίρας.

Καθώς το εστιακό σημείο ενός κοίλου κατόπτρου βρίσκεται στη διαδρομή της δέσμης, η φωτογραφική μηχανή (τουλάχιστον στα τηλεσκόπια ερασιτεχνικής κατηγορίας) δεν μπορεί να τοποθετηθεί απευθείας εκεί, καθώς θα μπλοκάρει πολύ μεγάλο μέρος του προσπίπτοντος φωτός. Για το λόγο αυτό, οι ανακλαστήρες διαθέτουν ένα δεύτερο κάτοπτρο, το λεγόμενο δευτερεύον κάτοπτρο. Τοποθετείται μπροστά από το εστιακό σημείο και κατευθύνει το δέσμιο φως του πρωτεύοντος κατόπτρου έξω από τον σωλήνα, όπου στη συνέχεια συνδυάζεται στο εστιακό σημείο και μπορεί να τοποθετηθεί η κάμερα.

Καθώς το δευτερεύον κάτοπτρο βρίσκεται στο κέντρο της οπτικής διαδρομής, πρέπει να συγκρατείται στη θέση του από αντηρίδες, την "αράχνη δευτερεύοντος κατόπτρου", η οποία η ίδια είναι στερεωμένη στο εσωτερικό τοίχωμα του σωλήνα. Το δευτερεύον κάτοπτρο μαζί με την "αράχνη" στην οπτική διαδρομή είναι επομένως ένα αναγκαίο κακό, οι συνέπειες του οποίου θα συζητηθούν παρακάτω.

Πρώτον, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το δευτερεύον κάτοπτρο δεν είναι αναγνωρίσιμο στη φωτογραφία, ούτε ως ευκρινής ούτε ως θολή σιλουέτα. Ανάλογα με τη διάμετρό του, ωστόσο, σκιάζει μέρος της προσπίπτουσας δέσμης, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια φωτεινότητας. Ωστόσο, αυτό είναι περιορισμένο: ακόμη και ένα δευτερεύον κάτοπτρο, του οποίου η γραμμική διάμετρος είναι το 30% της διαμέτρου του πρωτεύοντος κατόπτρου, σκιάζει με την επιφάνειά του μόνο το 9% του προσπίπτοντος φωτός.

Το δεύτερο αποτέλεσμα του δευτερεύοντος κατόπτρου είναι η μείωση της γενικής αντίθεσης της εικόνας, η οποία είναι τόσο μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του δευτερεύοντος κατόπτρου. Φωτογραφικά, η επίδραση αυτή είναι αμελητέα και έχει σημασία μόνο κατά την οπτική παρατήρηση των πλανητών με τις ήδη χαμηλής αντίθεσης λεπτομέρειές τους. Από την άλλη πλευρά, οι δοκοί του δευτερεύοντος κατόπτρου αφήνουν ορατά ίχνη στις φωτογραφίες με τη μορφή "ακτίνων" γύρω από τα φωτεινά αστέρια.

Το σχήμα των δοκών απεικονίζεται δύο φορές, με τη δεύτερη εικόνα να είναι μετατοπισμένη κατά 180 μοίρες σε σχέση με την πρώτη. Μια αράχνη με τέσσερις βραχίονες παράγει επομένως τέσσερις ακτίνες στα φωτεινά άστρα, ενώ μια με τρεις ακτίνες παράγει έξι.



Ένα διαθλαστικό απεικονίζει αστέρια χωρίς "ακτίνες" (αριστερά). Τα δευτερεύοντα σκέλη του κατόπτρου ενός Νευτώνιου ανακλαστήρα, από την άλλη πλευρά, παράγουν την εικόνα των ακτίνων με διάθλαση του φωτός των άστρων (δεξιά).



Τα ανακλαστικά τηλεσκόπια είναι γενικά απαλλαγμένα από χρωματικές εκτροπές, επειδή η ανάκλαση του φωτός είναι ανεξάρτητη από το μήκος κύματός του.

Παρακάτω παρουσιάζονται τρεις συνήθεις τύποι ανακλαστικών τηλεσκοπίων.

2.1 Νευτώνιος ανακλαστήρας

Οι μικρότερες συσκευές αυτού του τύπου διαθέτουν ένα φθηνό, σφαιρικά γειωμένο πρωτεύον κάτοπτρο, ενώ οι λίγο μεγαλύτερες διαθέτουν ένα παραβολικό κάτοπτρο, το σχήμα του οποίου αποκλίνει από το σφαιρικό σχήμα προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα της απεικόνισης. Πριν φθάσει στο εστιακό σημείο, ένα ελλειπτικό αλλά επίπεδο-παράλληλο δευτερεύον κάτοπτρο εκτρέπει το φως κατά 90 μοίρες μέσω μιας οπής στο τοίχωμα του σωλήνα. Αυτό σημαίνει ότι η θέση θέασης ή η θέση της κάμερας βρίσκεται στο πλευρικό μπροστινό άκρο του σωλήνα του τηλεσκοπίου, μια κάπως ασυνήθιστη διαμόρφωση στην αρχή. Καθώς μόνο μία επιφάνεια είναι οπτικά αποτελεσματική στα τηλεσκόπια αυτού του τύπου, είναι σχετικά φθηνά στην κατασκευή τους.

Για τη φωτογράφηση, τα μοντέλα με μεγάλο δευτερεύον κάτοπτρο είναι καταλληλότερα από εκείνα με μικρό, προκειμένου να φωτίζονται ακόμη μεγαλύτεροι αισθητήρες εικόνας μέχρι τις γωνίες της εικόνας. Αυτό αναφέρεται επίσης ως φωτο-βελτιστοποιημένο Νευτώνειο τηλεσκόπιο ή απλώς ως "φωτο-Νευτώνειο". Οι Νευτώνιοι μπορούν να κατασκευαστούν με μεγάλα ανοίγματα και "γρήγορες" εστιακές αναλογίες, αλλά λόγω του συστήματος, εμφανίζουν το σφάλμα της εικόνας κόμα εκτός του οπτικού άξονα, το οποίο γίνεται αντιληπτό ως παραμορφωμένα αστέρια που μοιάζουν με κομήτες στην άκρη της εικόνας. Ένα πρόσθετο σύστημα φακών στον εστιάτορα, ο λεγόμενος διορθωτής κόμας, παρέχει λύση.



Σχηματική αναπαράσταση ενός Νευτώνιου ανακλαστήρα: Το φως που εισέρχεται από αριστερά προσπίπτει πρώτα στο κοίλο κάτοπτρο, εστιάζεται από αυτό και εκτρέπεται έξω από τον σωλήνα από ένα δευτερεύον κάτοπτρο με επίπεδη επιφάνεια με κλίση 45 μοιρών πριν φθάσει στο εστιακό σημείο.

Το άνοιγμα ενός Νευτώνιου ανακλαστήρα βρίσκεται στο πλάι στο μπροστινό άκρο του τηλεσκοπίου (κόκκινο βέλος).

Άποψη στο άνοιγμα ενός Νευτώνιου ανακλαστήρα. Μπορείτε να δείτε το δευτερεύον κάτοπτρο, το οποίο αναρτάται από τέσσερις λεπτές δοκούς. Το πρωτεύον κάτοπτρο διακρίνεται πολύ πιο πίσω. Ο εστιαστής προεξέχει πάνω δεξιά.

Ένας φωτογραφικά βελτιστοποιημένος Νευτώνιος ανακλαστήρας από τη Vixen. Και πάλι, ο εστιάτης στον οποίο είναι προσαρτημένη η κάμερα επισημαίνεται με ένα κόκκινο βέλος. Αυτή η συσκευή έχει διάφραγμα 8 ιντσών (200 χιλιοστών) και εστιακή απόσταση 800 χιλιοστών, γεγονός που οδηγεί σε εστιακή αναλογία "γρήγορου" 1:4. Το τηλεσκόπιο κοστίζει περίπου 1100 ευρώ χωρίς στήριγμα.

Μια ματιά στο άνοιγμα του Νευτώνιου ανακλαστήρα Vixen Photo δείχνει ότι το δευτερεύον κάτοπτρο έχει σχετικά μεγάλη διάμετρο προκειμένου να φωτίζει ακόμη μεγαλύτερους αισθητήρες απεικόνισης. Οι αντηρίδες στις οποίες αναρτάται το δευτερεύον κάτοπτρο είναι αρκετά χοντρές, αλλά και αντίστοιχα σταθερές.

Μια πολύ απλά τοποθετημένη έκδοση του Νευτώνιου ανακλαστήρα είναι γνωστή ως "τηλεσκόπιο Dobson". Λόγω της στήριξης, ωστόσο, οι συσκευές αυτές δεν είναι κατάλληλες για φωτογραφικούς σκοπούς.



Για οπτικούς σκοπούς, τα λεγόμενα τηλεσκόπια "Dobsonian" είναι πολύ δημοφιλή. Πρόκειται για πολύ απλά τοποθετημένους Νευτώνιους ανακλαστήρες, αλλά δεν είναι κατάλληλοι για αστροφωτογραφία μεγαλύτερης έκθεσης λόγω της βάσης τους.

2.2 Ανακλαστήρας Cassegrain

Το πρωτεύον κάτοπτρο αυτού του τύπου έχει επίσης παραβολικό σχήμα. Ωστόσο, το δευτερεύον κάτοπτρο δεν είναι επίπεδο, όπως στο Νευτώνειο, αλλά κυρτό-υπερβολικό (δηλαδή οπτικά αποτελεσματικό) και τοποθετημένο με τέτοιο τρόπο ώστε να ανακλά τη δέσμη προς το πρωτεύον κάτοπτρο. Αυτό είναι διάτρητο στο κέντρο, ώστε να μπορεί να συνδεθεί ένα προσοφθάλμιο ή μια φωτογραφική μηχανή στο πίσω άκρο του σωλήνα. Η θέση θέασης αντιστοιχεί έτσι σε εκείνη ενός διαθλαστικού.



Σχηματικό διάγραμμα ενός ανακλαστήρα Cassegrain: Το πρωτεύον κάτοπτρο (δεξιά) εστιάζει το προσπίπτον φως στο δευτερεύον κάτοπτρο (αριστερά). Αυτό το ανακλά μέσω μιας κεντρικής οπής στο πρωτεύον κάτοπτρο, όπου τελικά συνδυάζεται έξω από τον σωλήνα σε ένα εστιακό σημείο.

Ο εστιάτης ενός ανακλαστήρα Cassegrain, στον οποίο μπορεί επίσης να συνδεθεί μια φωτογραφική μηχανή, βρίσκεται στο πίσω μέρος στην κατεύθυνση θέασης του τηλεσκοπίου (κόκκινο βέλος), όπως και σε ένα διαθλαστικό:





Οι ανακλαστήρες Cassegrain διατίθενται πλέον μόνο περιστασιακά προς πώληση. Το πεδίο εικόνας τους είναι καμπυλωτό και παρουσιάζει εκτροπές εκτός του οπτικού άξονα, συμπεριλαμβανομένης της κόμας. Αυτά τα σφάλματα μπορούν να μειωθούν σε τέτοιο βαθμό μόνο με έναν κατάλληλο διορθωτή από ένα σύστημα ταιριασμένων φακών ώστε να δημιουργηθεί ένα φωτογραφικά αξιοποιήσιμο τηλεσκόπιο με αρκετά μεγάλο οπτικό πεδίο για το φορμά αισθητήρα μιας ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής SLR.

2.3 Ανακλαστήρας Ritchey-Chrétien

Μοιάζει πολύ με τον ανακλαστήρα Cassegrain, αλλά χρησιμοποιεί δύο υπερβολικά σχήματα κατόπτρων, ένα για το πρωτεύον και ένα για το δευτερεύον κάτοπτρο. Αυτό καθιστά δυνατή την εξάλειψη του κώματος των Cassegrains, αλλά όχι την καμπυλότητα του πεδίου εικόνας, η οποία πρέπει να καταπολεμηθεί με διορθωτή από φακούς. Ωστόσο, αυτός ο τύπος κατασκευής παρέχει στη συνέχεια καλή ποιότητα εικόνας μέχρι τις γωνίες ακόμη και των μεγαλύτερων αισθητήρων εγγραφής. Αυτός μπορεί να είναι ένας λόγος για τον οποίο πολλά από τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια του κόσμου στη γη, καθώς και το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, έχουν σχεδιαστεί ως ανακλαστήρες Ritchey-Chrétien.

Τέτοια όργανα, τα οποία είναι ασυμβίβαστα σχεδιασμένα για φωτογραφικούς σκοπούς, αναφέρονται μερικές φορές και ως αστρογράφοι. Πολλοί από τους ανακλαστήρες Ritchey-Chrétien παράγονται μόνο με σχετικά μεγάλο άνοιγμα και είναι αρκετά ακριβοί. Ως εκ τούτου, προορίζονται για τους φιλόδοξους ερασιτέχνες.

Σχηματική αναπαράσταση του ανακλαστήρα Ritchey-Chrétien: Η διαδρομή της δέσμης είναι απολύτως πανομοιότυπη με εκείνη ενός ανακλαστήρα Cassegrain- μόνο τα δύο κάτοπτρα έχουν ελαφρώς διαφορετικό σχήμα επιφάνειας, έτσι ώστε να διορθώνονται καλύτερα τα σφάλματα εικόνας εκτός του οπτικού άξονα:

Ένας ανακλαστήρας Ritchey-Chrétien με άνοιγμα 20 ιντσών (50 εκατοστών) είναι σχεδόν μια επαγγελματική συσκευή. Μόνο το τηλεσκόπιο της RCOS, στις ΗΠΑ, κοστίζει 46.000 ευρώ χωρίς βάση.

Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα ενός ανακλαστήρα μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

• Μεγάλα ανοίγματα με σχετικά χαμηλό κόστος απόκτησης (Νευτώνιος)
• Καμία χρωματική εκτροπή
• Διατίθενται ορισμένες γρήγορες εκδόσεις (Νευτώνιος)
• Μέτριοι χρόνοι ψύξης χάρη σε ένα σωλήνα ανοικτό στο μπροστινό μέρος
• Πολύ υψηλή ποιότητα εικόνας για μεγάλους αισθητήρες εικόνας (Ritchey-Chrétien με φακό εξομάλυνσης πεδίου)
• Μήκος κατασκευής σημαντικά μικρότερο από την πραγματική εστιακή απόσταση (Cassegrain, Ritchey-Chrétien)
  
  
• Η βρωμιά μπορεί να εισχωρήσει στο πρωτεύον κάτοπτρο μέσω του ανοικτού σωλήνα
• Απαιτείται κατά διαστήματα ρύθμιση των κατόπτρων (συμβολομετρία).
• Απώλεια φωτός και αντίθεσης λόγω του δευτερεύοντος κατόπτρου στη διαδρομή της δέσμης
• Απώλεια φωτός λόγω της περιορισμένης ανακλαστικότητας των κατόπτρων
• Περιορισμένη χρήση για ηλιακές παρατηρήσεις
• Περιορισμένη χρήση για επίγειες παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια της ημέρας (π.χ. πτηνά)
• Ακτινοβολία γύρω από φωτεινά αστέρια λόγω των δοκών του δευτερεύοντος κατόπτρου
  
  
  
  Τρία ζεύγη βιδών (μία βίδα ώθησης και μία βίδα έλξης) επιτρέπουν τη λεπτή ρύθμιση του πρωτεύοντος κατόπτρου με Νευτώνειο ανακλαστήρα. Η εικόνα δείχνει την πίσω πλευρά του σωλήνα.
  
  
  
  

Το δευτερεύον κάτοπτρο ενός Νευτώνιου ανακλαστήρα μπορεί να έρθει στη βέλτιστη θέση του με τρεις ακόμη βίδες. Η οπτική ρύθμιση ενός Νευτώνιου τηλεσκοπίου δεν είναι επιστήμη πυραύλων, αλλά πρέπει πρώτα να την μάθετε.

3. Το καταδιοπτρικό σύστημα

Τα καταδιοπτρικά τηλεσκόπια χρησιμοποιούν κάτοπτρα και φακούς για την παραγωγή εικόνων, αλλά βασίζονται στα Νευτώνεια και Κασεγκρέιν ανακλαστήρια που περιγράφονται παραπάνω στην ενότητα ανακλαστικά τηλεσκόπια. Η ιδέα της χρήσης ενός πρόσθετου στοιχείου φακού στο εμπρόσθιο άκρο, δηλαδή στην περιοχή της κόρης εισόδου, βασίζεται στην επιθυμία βελτίωσης της ποιότητας της εικόνας μακριά από τον οπτικό άξονα, συχνά σε συνδυασμό με ένα σχήμα επιφάνειας του πρωτεύοντος κατόπτρου που είναι ευκολότερο και επομένως φθηνότερο στην παραγωγή. Το χρησιμοποιούμενο στοιχείο φακού έχει ως αποτέλεσμα μια διαμήκη χρωματική εκτροπή η οποία, ωστόσο, είναι ελάχιστη -σε σύγκριση με ένα αχρωματικό διαθλαστικό- και ελάχιστα αισθητή στην πράξη. Εάν ο επιπλέον εισαγόμενος φακός είναι λεπτός και ασφαιρικά λειασμένος, αναφέρεται επίσης ως "πλάκα Schmidt" και η ονομασία του τηλεσκοπίου αναγράφεται με ένα "Schmidt-" μπροστά του. Εάν ο φακός είναι ένα σχετικά παχύ, σφαιρικά κατασκευασμένο στοιχείο μηνίσκου, αναφέρεται ως "τηλεσκόπιο Maksutov".

Ο φακός χρησιμεύει επίσης ως επιλογή τοποθέτησης του δευτερεύοντος κατόπτρου, έτσι ώστε να παραλείπεται η στήριξη του δευτερεύοντος κατόπτρου και να μην παράγονται ακτίνες σε λαμπρά αστέρια.

3.1 Schmidt-Cassegrain

Ο σχεδιασμός αντιστοιχεί κατά προσέγγιση σε ανακλαστήρα Cassegrain, συμπληρωμένο με ασφαιρική πλάκα Schmidt. Αυτό επιτρέπει ένα σφαιρικό (σφαιρικό) σχήμα του πρωτεύοντος κατόπτρου, το οποίο είναι επομένως φθηνότερο στην κατασκευή. Ταυτόχρονα, μειώνεται το κώμα, το οποίο θεωρητικά οδηγεί σε καλές επιδόσεις απεικόνισης. Δυστυχώς, η παραγωγή της ασφαιρικής πλάκας Schmidt είναι προβληματική. Δεν είναι πάντα δυνατή η επίτευξη της επιθυμητής ακρίβειας, πράγμα που σημαίνει ότι η πραγματική απόδοση ορισμένων τηλεσκοπίων Schmidt-Cassegrain υπολείπεται των προσδοκιών. Παρ' όλα αυτά, αυτός ο τύπος τηλεσκοπίου ήταν πολύ δημοφιλής στους ερασιτέχνες για μεγάλο χρονικό διάστημα, επειδή μπορούν να πραγματοποιηθούν σχετικά μεγάλα ανοίγματα και εστιακά μήκη με μέτριες διαστάσεις τηλεσκοπίου. Ένα άλλο πρόβλημα με πολλά μοντέλα είναι ότι δεν καταφέρνουν να φωτίσουν τους μεγάλους αισθητήρες των ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών SLR - ο έντονος βινιετισμός με τη μορφή σκοτεινών γωνιών της εικόνας χαλάει την εικόνα.



Σχηματικό διάγραμμα ενός τηλεσκοπίου Schmidt-Cassegrain: Σε αντίθεση με ένα ανακλαστήρα Cassegrain, υπάρχει ένας μπροστινός φακός γνωστός ως πλάκα Schmidt. Έχει ασφαιρικό σχήμα και επιτρέπει φθηνότερα κάτοπτρα και διόρθωση των σφαλμάτων εικόνας εκτός του οπτικού άξονα.

Η Celestron είναι ο πιο γνωστός κατασκευαστής τηλεσκοπίων Schmidt-Cassegrain. Το μοντέλο που απεικονίζεται εδώ έχει άνοιγμα 8 ιντσών (200 χιλιοστών) και εστιακή απόσταση 2000 χιλιοστών, δηλαδή άνοιγμα 1:10. Το αρκετά μεγάλο δευτερεύον κάτοπτρο είναι προσαρτημένο στην πλάκα Schmidt, εξαλείφοντας την ανάγκη για δοκούς στήριξης. Το πρωτεύον κάτοπτρο είναι ορατό μέσα από την επικαλυμμένη πλάκα Schmidt. Ο σωλήνας χωρίς τη βάση είναι διαθέσιμος για περίπου 1150 ευρώ.

Μόνο το δευτερεύον κάτοπτρο μπορεί να ρυθμιστεί σε αυτό το τηλεσκόπιο. Μετά την αφαίρεση του κεντρικού καλύμματος, εμφανίζονται οι αντίστοιχες βίδες ρύθμισης.

3.2 Maksutov-Cassegrain

Κατ' αρχήν, αντιστοιχεί στο Schmidt-Cassegrain, με τη διαφορά ότι αντί της πλάκας Schmidt χρησιμοποιείται ένας φακός με μηνίσκο. Όλες οι επιφάνειες είναι σφαιρικές και επομένως μπορούν να παραχθούν ανέξοδα και με μεγάλη ακρίβεια. Το δευτερεύον κάτοπτρο αποτελείται από μια επιφάνεια επικαλυμμένη με ένα ανακλαστικό στρώμα στο πίσω μέρος του φακού μηνίσκου. Η οπτική αρχή επιτρέπει υψηλή ποιότητα εικόνας και χρησιμοποιείται ιδιαίτερα σε πολύ συμπαγή, μικρότερα τηλεσκόπια και σε ορισμένους φωτογραφικούς φακούς. Καθώς αυξάνεται το άνοιγμα, ένα τηλεσκόπιο Maksutov-Cassegrain γίνεται αρκετά βαρύ λόγω του παχύ φακού μηνίσκου.

Λόγω των συνήθως "αργών" λόγων διαφράγματος, τα αμυδρά αντικείμενα του βαθύ ουρανού πρέπει να εκτίθενται για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το Maksutov-Cassegrain δείχνει τα πλεονεκτήματά του ιδίως κατά τη φωτογράφηση της σελήνης και των πλανητών.



Σχηµατικό διάγραµµα του τηλεσκοπίου Maksutov-Cassegrain: Η διαδροµή της δέσµης αντιστοιχεί σε εκείνη ενός Schmidt-Cassegrain, µε τη διαφορά ότι αντί για την πλάκα Schmidt χρησιµοποιείται ένας σφαιρικά λειασµένος φακός µενίσκου, στο πίσω µέρος του οποίου το δευτερεύον κάτοπτρο είναι ατµοποιηµένο.

Αυτό το εύχρηστο τηλεσκόπιο Maksutov-Cassegrain της Meade έχει άνοιγμα 5 ιντσών (127 χιλιοστών για την ακρίβεια) και εστιακή απόσταση 1800 χιλιοστών, πράγμα που σημαίνει ότι έχει εστιακή αναλογία 1:15, γεγονός που το καθιστά αρκετά χαμηλού φωτισμού. Το φεγγάρι και οι πλανήτες είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι στόχοι για ένα τέτοιο οπτικό σύστημα. Δυστυχώς, αυτό το τηλεσκόπιο διατίθεται μόνο μαζί με τη βάση του πιρουνιού- η τιμή του είναι τότε 900 ευρώ.

Η άποψη του τηλεσκοπίου Maksutov-Cassegrain από μπροστά αποκαλύπτει τον επικαλυμμένο φακό με μηνίσκο, στο πίσω μέρος του οποίου το δευτερεύον κάτοπτρο έχει εναποτεθεί σε ατμό, που εδώ φαίνεται καθαρά ως ανακλαστικός, φωτεινός δίσκος.

3.3 Schmidt-Newtonian

Η διαδρομή της δέσμης αντιστοιχεί ουσιαστικά σε εκείνη ενός Νευτώνιου ανακλαστήρα, με τη διαφορά ότι στην περιοχή του ανοίγματος εισόδου του τηλεσκοπίου τοποθετείται ένας διορθωτικός φακός. Πολλά από όσα έχουν ειπωθεί για το Schmidt-Cassegrain ισχύουν και για το Schmidt-Newton. Ο διορθωτικός φακός επιτρέπει τη χρήση σφαιρικού πρωτεύοντος κατόπτρου και μειώνει το κώμα που εμφανίζεται. Ωστόσο, η όχι απροβλημάτιστη παραγωγή της πλάκας Schmidt μπορεί επίσης να μειώσει τη συνολική απόδοση αυτού του συστήματος. Διατίθενται γρήγορα, φωτεινά οπτικά συστήματα.



Σχηματική αναπαράσταση του τηλεσκοπίου Schmidt-Newton: Σε αντίθεση με ένα ανακλαστήρα Newton, αυτό το τηλεσκόπιο περιέχει μια πλάκα Schmidt ως εμπρόσθιο φακό. Αυτή με τη σειρά της χρησιμεύει ως επιλογή τοποθέτησης του δευτερεύοντος κατόπτρου, έτσι ώστε να μπορούν να παραλειφθούν οι δοκοί στήριξης.

Αυτό το τηλεσκόπιο Schmidt-Newton της Meade έχει άνοιγμα 8 ιντσών (200 χιλιοστών) και εστιακή απόσταση 810 χιλιοστών, με αποτέλεσμα "γρήγορο" εστιακό λόγο 1:4. Ο διορθωτικός φακός Schmidt, στο κέντρο του οποίου είναι προσαρτημένο το δευτερεύον κάτοπτρο, είναι σαφώς ορατός. Η τιμή για ένα τέτοιο τηλεσκόπιο είναι περίπου 715 ευρώ.

3.4 Νευτώνιος Maksutov

Και πάλι, ο Νευτώνιος ανακλαστήρας χρησιμεύει ως σημείο εκκίνησης, συμπληρωμένος από έναν φακό μηνίσκου στο άνοιγμα εισόδου για τη διόρθωση των σφαλμάτων εικόνας του σφαιρικού πρωτεύοντος κατόπτρου. Στην αγορά διατίθενται συσκευές με πολύ μικρό δευτερεύον κάτοπτρο. Αυτές είναι ιδανικές μόνο για εικόνες υψηλής ανάλυσης της σελήνης και των πλανητών, ενώ δεν είναι σε θέση να φωτίσουν τον αισθητήρα μιας ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής SLR χωρίς βινιγματισμό λόγω του μεγέθους του δευτερεύοντος κατόπτρου.



Σχηματική αναπαράσταση του τηλεσκοπίου Maksutov-Newton: Ένας φακός μηνίσκου χρησιμεύει ως εμπρόσθιος φακός, κατά τα άλλα αντιστοιχεί ουσιαστικά στο τηλεσκόπιο Schmidt-Newton.

Αυτό το τηλεσκόπιο Maksutov-Newton της Intes Micro έχει άνοιγμα επτά ιντσών (180 χιλιοστά) και εστιακή απόσταση 1080 χιλιοστών (διάφραγμα f/6). Η θέαση είναι προς τα πλάγια και προς τα πάνω (κόκκινο βέλος). Η εικονιζόμενη συσκευή με πρώτης τάξεως οπτικά κοστίζει περίπου 1800 ευρώ.

Ο φακός μηνίσκου του Νευτώνιου Maksutov που παρουσιάζεται παρακάτω φέρει στο κέντρο του το πολύ μικρό δευτερεύον κάτοπτρο, το οποίο γραμμικά αντιπροσωπεύει μόνο το 18% της συνολικής διαμέτρου. Προαιρετικά, η συσκευή μπορεί επίσης να παραγγελθεί με διάφραγμα 1:8, οπότε το δευτερεύον κάτοπτρο είναι ακόμη μικρότερο (13 τοις εκατό του ανοίγματος). Αν και αυτά τα μικρά δευτερεύοντα κάτοπτρα εξασφαλίζουν εξαιρετική αντίθεση εικόνας, δεν φωτίζουν καν τον αισθητήρα μιας ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής SLR με "συντελεστή περικοπής". Αυτό τους καθιστά ειδικούς για λεπτομερείς εικόνες της σελήνης και των πλανητών.

Αυτός ο Νευτωνικός Maksutov από την Bresser μοιάζει σχεδόν με έναν κανονικό Νευτωνικό ανακλαστήρα, του οποίου το δευτερεύον κάτοπτρο φαίνεται να αιωρείται στον αέρα, επειδή η πολύ αποτελεσματική επίστρωση του φακού μηνίσκου καταστέλλει σχεδόν όλες τις αντανακλάσεις του φωτός. Η θέαση είναι - όπως είναι τυπικό για τους Νευτώνιους - πλάγια (κόκκινο βέλος). Η συσκευή έχει άνοιγμα περίπου 6 ίντσες (152 χιλιοστά) και εστιακή απόσταση 740 χιλιοστά, που αντιστοιχεί σε εστιακή αναλογία 1:5. Η τιμή της είναι περίπου 1000 ευρώ.

Το δευτερεύον κάτοπτρο του Νευτώνιου του Bresser Maksutov είναι σημαντικά μεγαλύτερο από εκείνο του μοντέλου Intes Micro. Ωστόσο, είναι ικανό να φωτίζει αισθητήρες σε φορμά APS-C (ψηφιακή φωτογραφική μηχανή SLR με συντελεστή 1,6x crop).

Παραλλαγές

Εκτός από τα σχέδια που περιγράφονται, υπάρχουν επίσης πολυάριθμες παραλλαγές που πρέπει να θεωρηθούν εξωτικές. Πολλές από αυτές υπόσχονται ακόμη καλύτερες επιδόσεις απεικόνισης από το "πρωτότυπο", τροποποιώντας ελαφρώς το σχήμα της επιφάνειας του πρωτεύοντος ή/και δευτερεύοντος κατόπτρου ή/και του διορθωτικού φακού.

Ένα παράδειγμα είναι τα τηλεσκόπια "Advanced Coma-Free" της Meade, των οποίων η απόδοση απεικόνισης έχει αυξηθεί σε σύγκριση με ένα Schmidt-Cassegrain.

Σχετικά νέα στην αγορά είναι τα τηλεσκόπια της Meade, τα οποία ο κατασκευαστής ονομάζει "Advanced Coma-Free" τηλεσκόπια. Λόγω αυτής της περαιτέρω εξέλιξης, η Meade δεν διαθέτει πλέον τηλεσκόπια Schmidt-Cassegrain στο πρόγραμμά της. Στη φωτογραφία απεικονίζεται το μοντέλο με άνοιγμα 8 ιντσών (200 χιλιοστά). Η εστιακή απόσταση είναι 2000 χιλιοστά (διάφραγμα 1:10). Θα πρέπει να ξεκινήσετε με μικρότερο εστιακό μήκος, καθώς η ακριβής παρακολούθηση ενός τέτοιου τηλεσκοπίου με μεγάλους χρόνους έκθεσης δεν είναι εύκολη υπόθεση. Θα πρέπει να πληρώσετε περίπου 1380 ευρώ για τον σωλήνα χωρίς μοντούρα.

Άποψη από το μπροστινό μέρος του τηλεσκοπίου Advanced Coma-Free. Η επίστρωση του μπροστινού φακού είναι πολύ υψηλής ποιότητας, καθώς εξαλείφει σχεδόν όλες τις αντανακλάσεις - το δευτερεύον κάτοπτρο φαίνεται να αιωρείται στον αέρα. Μπορείτε επίσης να δείτε τις βίδες ρύθμισης του δευτερεύοντος κατόπτρου και του πρωτεύοντος κατόπτρου πιο πίσω στον σωλήνα. Η γραμμική διάμετρος του δευτερεύοντος κατόπτρου είναι το εντυπωσιακό 38% του διαφράγματος. Σκιάζει το 14 τοις εκατό της επιφάνειας της κόρης εισόδου - και τα δύο είναι αποδεκτά για φωτογραφική χρήση.

Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των καταδιοπτρικών τηλεσκοπίων εν συντομία:

• Κλειστό σύστημα, επομένως χαμηλός κίνδυνος μόλυνσης του πρωτεύοντος κατόπτρου
• Ουσιαστικά καμία χρωματική εκτροπή
• Μήκος κατασκευής σημαντικά μικρότερο από την πραγματική εστιακή απόσταση (εκτός των Schmidt-Newton και Maksutov-Newton)
• Δεν υπάρχει σχηματισμός ακτίνων γύρω από φωτεινά αστέρια, επειδή δεν υπάρχουν δευτερεύοντες βραχίονες κατόπτρου
• Υψηλή ποιότητα εικόνας με προσεκτικό σχεδιασμό
  
  
• Μεγάλοι χρόνοι ψύξης (π.χ. μετά τη μεταφορά από ένα θερμαινόμενο διαμέρισμα προς τα έξω)
• Απαραίτητη η ρύθμιση των κατόπτρων (συμβολομετρία) κατά διαστήματα
• Απώλεια φωτός και αντίθεσης λόγω του δευτερεύοντος κατόπτρου στη διαδρομή της δέσμης
• Απώλεια φωτός λόγω της περιορισμένης ανακλαστικότητας των κατόπτρων
• Περιορισμένη χρήση για ηλιακές παρατηρήσεις
• Περιορισμένη χρήση για επίγειες παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια της ημέρας (π.χ. πτηνά)
• Μεγάλος εμπρόσθιος φακός ευαίσθητος στην ομίχλη της δρόσου
• Μεγάλο βάρος (ιδίως οι συσκευές Maksutov)
  
  
  
  Στον ακόλουθο πίνακα παρατίθενται τα σημαντικότερα συστήματα και η καταλληλότητά τους για αστροφωτογραφία, δύο διαθλαστικά, δύο ανακλαστήρες και δύο καταδιοπτρικά συστήματα. Καθώς κανένας τύπος τηλεσκοπίου δεν είναι εξίσου κατάλληλος για όλες τις εφαρμογές, ο πίνακας είναι κατηγοριοποιημένος ανάλογα με τα διάφορα αστρονομικά θέματα.

Σύσταση

Άλλο τα γεγονότα και άλλο οι απόψεις. Ως εκ τούτου, από την υποκειμενική μου άποψη, θα ήθελα να κάνω μια συγκεκριμένη σύσταση.

Για τους αρχάριους στην αστροφωτογραφία που είναι εξοπλισμένοι με μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή SLR και θέλουν να τραβήξουν εικόνες μακράς έκθεσης αμυδρών ουράνιων αντικειμένων, θα συνιστούσα ένα μικρό, αποχρωματικό διαθλαστικό φακό με εστιακή απόσταση μεταξύ 400 και 600 χιλιοστών. Αυτό διατηρεί τα προβλήματα ακριβούς παρακολούθησης κατά τη διάρκεια του χρόνου έκθεσης εντός ορίων, αν και ένα πλήθος ελκυστικών θεμάτων (αστρικά σμήνη, νεφελώματα αερίων, γαλαξίες) εξακολουθούν να είναι προσιτά. Μια τέτοια συσκευή είναι συμπαγής και απολύτως εύχρηστη, αν το άνοιγμα είναι το πολύ τέσσερις ίντσες. Η απαιτούμενη βάση στήριξης (βλέπε σεμινάριο υπ' αριθμόν 9 της σειράς "Αστροφωτογραφία και φωτογράφηση του ουρανού") είναι επίσης εντός λογικών ορίων όσον αφορά το βάρος και την τιμή. Εάν προκύψει πρόβλημα προϋπολογισμού, ένας ημιαποχρωματικός ή διαθλαστικός φακός ED μπορεί να είναι μια βιώσιμη εναλλακτική λύση. Σε κάθε περίπτωση, θα πρέπει να ελέγξετε αν υπάρχει διαθέσιμος ένας λειτουργικός φακός εξομάλυνσης πεδίου για το μοντέλο της επιλογής σας πριν προβείτε σε αγορά.

Ένας φακός Barlow μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επέκταση της πραγματικής εστιακής απόστασης ενός τέτοιου διαθλαστικού, γεγονός που επιτρέπει λεπτομερείς εικόνες της σελήνης. Με ένα τέτοιο τηλεσκόπιο μπορείτε επίσης να τραβήξετε φωτογραφίες του ήλιου στο λευκό φως ή στο φως Η-άλφα (βλέπε σεμινάριο νούμερο 6 στη σειρά "Αστροφωτογραφία και φωτογράφηση του ουρανού").

Εάν πρόκειται να χρησιμοποιηθούν αργότερα μεγαλύτερα εστιακά μήκη (1000 έως 1500 χιλιοστά), με την εμπειρία που θα αποκτηθεί, είναι πιο δύσκολο να γίνουν συγκεκριμένες συστάσεις. Για αντικείμενα του βαθύ ουρανού με μεγάλους χρόνους έκθεσης, ένας Νευτώνιος ανακλαστήρας με διορθωτή κώμας, ένας Σμιντ-Νευτώνιος ή ένα τηλεσκόπιο Maksutov-Cassegrain μπορεί να είναι μια επιλογή, αν δεν θέλετε να βάλετε βαθιά το χέρι στην τσέπη και θέλετε να αγοράσετε ένα μεγάλο αποχρωματικό διαθλαστικό (έως έξι ή επτά ίντσες άνοιγμα) ή έναν ανακλαστήρα Ritchey-Chrétien ως την απόλυτη λύση.

Αν ενδιαφέρεστε κυρίως για πλανητική φωτογραφία και λεπτομερείς φωτογραφίες του φεγγαριού, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε μεγάλες και πολύ μεγάλες εστιακές αποστάσεις, αλλά ίσως προτιμήσετε να εργαστείτε με μια κάμερα ιστού ή βίντεο (βλέπε σεμινάριο νούμερο 14 στη σειρά "Αστροφωτογραφία και φωτογράφηση του ουρανού") αντί για μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή SLR. Τότε δεν ισχύει πλέον η απαίτηση για ένα μεγάλο, καλά φωτισμένο οπτικό πεδίο και οι επιλογές γίνονται πιο εκτεταμένες. Μπορούν τότε να εξεταστούν ένα Schmidt-Cassegrain, ένα Maksutov-Cassegrain, ένα Maksutov-Newtonian και ένας Νευτώνιος ανακλαστήρας μεγάλης εστιακής απόστασης, ο καθένας με διάφραγμα οκτώ έως δεκατεσσάρων ιντσών.

Ευχαριστίες

Θα ήθελα να ευχαριστήσω την εταιρεία Fernrohrland, Fellbach(www.fernrohrland.de). Μου επέτρεψαν να τραβήξω μεγάλο αριθμό εικόνων από τα τηλεσκόπια που περιέχονται σε αυτό το σεμινάριο και να συζητήσω την τρέχουσα κατάσταση της αγοράς σε μακροσκελείς συζητήσεις, χωρίς τις οποίες το σεμινάριο αυτό δεν θα ήταν πλήρες.

Όλες οι αναφερόμενες τιμές είναι κατά προσέγγιση τον Απρίλιο του 2009.