第13部 - アストロフォトグラフィーに適した望遠鏡はどれですか

自分の予算内で自分のニーズに合った望遠鏡を見つけることは簡単な作業ではありません。

第13部:アストロフォトグラフィーに適した望遠鏡

天文学全般および特にアストロフォトグラフィーに興味を持っている方は、いずれ自分の望遠鏡を持ちたいと願うことでしょう。裸眼や双眼鏡で観察は可能ですし、素晴らしいアストロ写真は望遠鏡なしでも撮影できます（このチュートリアルシリーズの第1〜4部を参照）。しかし、望遠鏡がなければ数えきれないほどの小さなまたは光が弱い天体にアクセスすることはできません。

望遠鏡の選択肢は膨大で初めはまさにわけがわからないほどですし、広告は誇張されています。このチュートリアルでは、アストロフォトグラフィーに適した望遠鏡とおすすめのモデルについて考察します。すぐにお伝えしましょう：あらゆる目的に最適な望遠鏡は存在しません。提供されている形態や光学系にはそれぞれ固有の長所と短所があり、一部は幅広い用途に適しているが、他のものは専門家であり、特定の物体の観察中にその利点を十分に発揮します。また、大きくて高性能な望遠鏡であっても、その大きさや重みがそれをあまり使わない原因となることができます。扱いが煩雑で運搬が手間がかかると定期的に使用されないためです。

一般的に、アストロフォトグラフィー用の望遠鏡には、視覚的な天体観測用の機器と比べてはるかに高い要求がかかります。単なる覗き見には下位価格帯の望遠鏡でも適していますが、写真撮影にはより優れた、しかしコストのかかるモデルを選択する必要があります。

重要なポイントを以下にいくつか紹介します:

• 画質

正確な光学系を備えたすべての望遠鏡は光学軸上で適切な画像品質を提供します。視覚的な目的には十分ですが、写真撮影には光学軸から外れた部分でも星が鮮明に映し出されることが重要です - できるだけ画面端まで。使用されているカメラの撮影センサーが大きいほど、この条件を満たすのが難しくなります。

• 照らされるフィールド

ほとんどの望遠鏡は「フルサイズセンサー」サイズ（24x36mm）を完全に照らすことができないため、各画像に暗い端が生じます。一部の望遠鏡は「APS-C形式」センサー（1.6倍クロップ、15x22mm）を使用してもこの点で問題を抱えていることがあります。

• アイピースエクステンション

デジタル一眼レフカメラ（DSLR）を使用する場合、最低でも2インチのアイピースエクステンションが必要です。アイピースエクステンションの機械的な実行も重要です。一眼レフカメラを接続した後、重いDSLRで傾きが発生しないようにアイピースエクステンションが十分に安定している必要があります。正確で繊細なピント合わせには、フォーカシングメカニズムの減速が有利です。

安定した2インチのアイピースエクステンションと減速フォーカシングメカニズム：大きな黒いホイールは粗いピント合わせに使用され、金色のホイールは10倍に減速され、繊細な調整が可能になります。

Meadeのこのアイピースエクステンションもフォーカシング時にギアバック化が含まれています。青いリングのエリアで光軸を回転させ、最適な画像範囲を調整できます。

この1.25インチのアイピースエクステンションはデジタル一眼レフカメラを接続するには小さすぎます。クロム加工であることからわかるように、プラスチックでできており、写真撮影での安定性要件を満たすことができません。





• 温度安定性

一晩中、気温は一定に低下します。望遠筒とアイピースエクステンションの材質によっては、焦点が移動してしまう場合があり、頻繁なピント合わせが必要になります。気温が下がっても投影点の再調整がほとんど必要ないか、またはめったに必要ないデバイスはより楽しいです。

• 絞り補正

アマチュア用望遠鏡の多くの光学系は画像の歪みを持っており、焦点面が平面ではなく半球面であるという問題があります。そのため写真に部分的なぼやけが生じます。どのポイントにピントを合わせるかによって、写真に局部的なぼけが起こります。撮影センサーが大きいほど問題は深刻化します。特定の光学系のために組み込まれた画像補正レンズが問題を解消できますが、すべての望遠鏡で利用できるわけではありません。

• 絞り比

焦点距離を主鏡面や主ミラーの開口部によって除します。この結果は、写真レンズの絞りと同じ値になります。数値が小さいほど、望遠鏡はより明るくなります。高い明るさは短い露光時間を意味し、これは光が弱いディープスカイオブジェクトの写真撮影にとって大きな利点です。短い露光時間のため、光学系は「速い」と呼ばれ、明るさが低いものは「遅い」と呼ばれます。

• 画像エラー（収差）

写真撮影に利用可能なのは、写真上でほとんどまたはかろうじて認識可能な収差を持つ望遠鏡だけです。

解像力と光の収集能力は、望遠ロブジェクティブス（レンズまたはミラー）の開口径にのみ依存し、天文学者によって好んで「口径」と呼ばれ、インチで表されます（1インチ= 2.54センチ）。しかし、写真撮影においては、開口比である絞りのほうが重要です。それによって露光時間が決まります。もちろん、「速い」絞り比で長い焦点距離を望む場合、それに伴って大きな開口となります。

常に指摘する必要があるのは、開口が大きくなるにつれて、望遠鏡の価格、重量、寸法が急速に増加することです。





望遠鏡の開口に対する重量と価格の推移。このグラフはMeadeのACFシリーズを基に作成されましたが、そのトレンドはほぼすべての他の望遠鏡にも当てはまります。この図には絶対価格と重量は含まれず、省略されました。

これらの要件に加えて、望遠鏡を選択する際に重要なのは個々の要望や好みです。具体的には焦点距離とセンサーフォーマットの組み合わせが効果的な画角を決定します。広大な天体、例えばアンドロメダ銀河やオリオン星雲は500mmの焦点距離でフルサイズに収められますが、リング星雲や惑星などの小さな天体ははるかに長い焦点距離を要求します。

レンズかミラーか？

望遠鏡の基本的な違いは、画像を生成する光学部品を考えると明らかになります。レンズからなるオブジェクティブを持つ望遠鏡のことをレンズ望遠鏡または屈折望遠鏡（Refraktor）と呼びます。鏡がオブジェクティブとしてのみ使用される場合は、望遠鏡が鏡望遠鏡または反射望遠鏡（Reflektor）であると言えます。鏡とレンズの両方が画像を生成する場合は、カタジオプトリックシステムと呼ばれます。

1. レンズ望遠鏡（Refraktor）

Refraktorは、一般的に望遠鏡として想像されるものに最も近いものです：チューブの前端には少なくとも2枚のレンズからなるオブジェクティブがあり、後端には他の光学要素がない状態でカメラが接続されます。したがって、レンズ望遠鏡は、一定焦点距離のテレ写真レンズの大幅に簡略化された形態といえます。しかし、実際のテレ写真レンズはより複雑に構築され、その構築長さは有効焦点距離よりも短くなっています。Refraktorenでは、実効焦点距離にほぼ等しい構築長が得られます。

Refraktorenの模式図。星の光が左から入り、ガラスレンズのオブジェクティブに当たり、それによってカメラのセンサー上で焦点が一箇所に集まります。





Refraktorenには、ガラスレンズ内の波長に依存するレンズの屈折率の差により生じる色収差の問題があります。



色収差の模式図（色収差）：レンズはプリズムとしても機能し、光をその構成要素に分解します。各波長（＝色）ごとに異なる焦点が生じます。



したがって、レンズはプリズムとしても機能し、光をその分光的要素に分解します。その結果、一枚のレンズオブジェクティブには実際の焦点が存在せず、青、緑、赤の色が異なる位置の焦点に集まることになります。全体として、"焦点線"が得られます。したがって、「クロマート」と呼ばれるレンズは、明らかに放出が大きくて気になる色のハロによって、可視観測や写真撮影のためにまったく使えないものです。そのため、"クロマート"はおもちゃの望遠鏡にのみ見られます。

2枚の異なるガラスで研磨されたレンズからなるオブジェクティブによって改善が見られ、少なくとも3つの主波長が1つに焦点されます。ただし、3番目（実際には青い光）の焦点位置は依然として異なるため、明るい星の場合、最高の焦点合わせでも写真に青いハロが不快に現れます。このタイプの望遠鏡はアクロマートまたはフラウンホーファー望遠鏡として販売され、比較的手ごろな価格です。そのため、写真撮影用途には残る色のエラーのため、使用することができませんまたは非常に限定的です。Refraktorオブジェクティブが明るい場合、色収差の影響が大きくなります。



アクロマートの模式図：異なるガラス種からの2枚のレンズが組み合わされ、少なくとも2つの主波長（ここでは赤と緑）が共通の焦点に集まります。青い光は依然として別の焦点位置を持っています。

Bresserの非色収差Refraktorは、5インチの開口部と内蔵画像フィールドフラットナーを備えた膨大な装置です。残っている色収差は、明るい星の周りに青いハロの形で目立つでしょう。価格：480ユーロ。

このRefraktorのオブジェクティブは、キャップを取り外した後、引手ネジとプッシュネジの3組が表示されます。これにより、オブジェクティブを光学軸がチューブの中心長と一致するように位置付けることができます。しかし、このような調整は実際に非常にまれです。レンズの緑色に光沢を与えるコーティングは、反射による大きな光損失を回避します。

最も完璧なRefraktorの形態は、アポクロマートであり、光を還元またはそれらがもはや実際には問題とならないほどに強力に低減するようにするために最低でも3枚のレンズからなるオブジェクティブが使用されます。1つのレンズは高価で珍しいガラスから作られており、3つの波長を1つの焦点に集めることができます。明るい物体の端に気になる色の縁がない、まったく色のない画像が得られます。残念ながら、「アポクロマート」と「apochromatic」という用語は産業標準に従わないため、市場には「アポクロマート」と名付けられた装置であっても、実際には色収差の残滓が見られるものがあります。



アポクロマートの模式図：（ほとんど）3枚レンズのオブジェクティブが、実質的にすべての波長を1つの焦点に結集させることができる–それが色エラーのない写真の結果です。そのためには、1つのレンズは高価な特殊ガラスから形成されなければなりません。

この広く色調が正確なアポクロマートは90ミリメートルのもので、メーカーはWilliam Opticsで、価格は800ユーロ以上です。

レンズを見ると、高品質なコーティングが施されており、レンズがほとんど目に見えなくなっています。焦点距離は621ミリメートルで、F値は1：6.9です。

LZOSのアポクロマートは世界でも最も補正が優れている屈折望遠鏡に数えられます。描かれているのは、口径115ミリ（4.5インチ）で焦点距離805ミリ（F値1：7）のレンズとオクラーアクセサリーが含まれるもので、その価格は3000ユーロ以上かかります。

Astro-Physicsのアポクロマート2台：白い望遠鏡は6.1インチ屈折望遠鏡（155ミリ）で、F値1：7、小さな追加望遠鏡は口径4.1インチ、F値1：6（焦点距離630ミリ）のアポクロマートです。2インチの口径の違いがサイズと重量に与える影響が明らかになります。

7インチを超える口径の屈折望遠鏡はほぼ運搬不可能です。次の写真にある大型装置は、口径10インチ、F値1：14のアポクロマートで、追加の小型装置は口径5.1インチ、F値1：8のアポクロマートです。これらは、Welzheim天文台のドームに固定されています。

アクロマートとアポクロマートの間には、ED、セミまたはハーフアポクロマートが位置づけられ、通常2レンズのレンズを使用して、アクロマートよりも色収差をほぼ感知できなくなり、ただし、真のアポクロマートの完璧さには達しない技法で実現されます。

これは、2つのレンズのうち1つに特殊ガラスを使用することによって可能になります。これらの装置は価格的に興味深く、いくつかのモデルの写真撮影性能も優れています。

ハーフアポクロマートにはしばしば "ED" という追加の名前が付けられます。色収差の補正はアクロマートよりもはるかに優れていますが、真のアポクロマートの完璧さには達しません。価格とパフォーマンスのバランスが取れており魅力的と言えます。この口径80ミリ、焦点距離600ミリの装置は、350ユーロで入手可能です：

このED屈折望遠鏡は口径100ミリ（4インチ）、焦点距離900ミリ（F値1：9）で、価格は約700ユーロです。

上記のED-60/800リフレクターの（調整不可能な）レンズを見る：

オリオン星雲のアクロマートでの写真が左に表示されています。明るい星の周りの青い庭を明瞭な色収差として認識できます。ハーフアポクロマート（ED、右の写真）はこの像の欠陥を軽減します：

製造者のメリットとデメリットは以下の通りです：

• 簡単な取り扱い
• 光学系の調整はめったに必要ないか全く必要ない
• 長時間の冷却待ちなしで素早く使用可能
• 太陽の写真撮影に最適（チュートリアル番号6を参照）
• 横からの散乱光に強い
• ファインダースコープを通すことによる光線の妨げがない（また、反射望遠鏡も参照）
• 散乱と反射による明らかな光損失のない高い透過度
• 「光線」のない星像
• 与えられた口径に対する（理論上）最高の像表現
• 6インチ口径以上からサイズと重量が取り扱いを難しくする
• アクロマートの色収差
• アポクロマートの高価格
• 7インチ口径以上は天文台装置としてのみ実用的
  
  

2. ミラーテレスコープ（リフレクター）

ミラーテレスコープの対物レンズは、ほぼ中空の球面でガラスまたはガラスセラミック材料に研磨され、反射面が施された中空ミラーで構成されています。細かく見ると、ミラータイプによって、面が球面からわずかにずれていることがわかります。

中空ミラーの焦点は光路上にあるため、カメラ（アマチュア用の望遠鏡では、少なくとも）を直接取り付けることはできません。なぜなら、カメラが入射する光の大部分を遮断してしまうからです。このため、リフレクターはセカンダリミラーと呼ばれる2番目のミラーを備えており、このミラーは焦点の前に配置されており、主ミラーが集めた光を筒から導き出し、その後焦点で結合してカメラを取り付けることができます。

セカンダリミラーは光路中央に位置するため、内筒の内側壁に取り付けられたスパイダーと呼ばれるストラットで保持されています。セカンダリミラーと「スパイダー」が光路に存在することは避けられない悪く、その影響について以下で議論されます。

重要なのは、写真でセカンダリミラーが明確に表示されていないという事実です。直径に応じて、一部の入射光束を遮蔽しますが、これによる光の損失は限られています。たとえば、メインミラー直径の30％を占めるライナーダイヤメーターを持つセカンダリミラーは、その面積で入射光の9％しか遮蔽しません。

セカンダリミラーの2番目の影響は、一般的な画像コントラストの低下であり、セカンダリミラーの直径が大きいほど影響が大きくなります。写真的にはこの影響は無視できますが、特に惑星の観察時にはコントラストの低い詳細が関連するものとなります。一方、セカンダリミラースパイダーは写真に光線の見える痕跡を残し、明るい星の周りに「光線」の形で現れます。

支柱形状は2倍になっており、2番目のイメージは最初のイメージに対して180度シフトされています。4本の腕を持つクモは、明るい星に4本の放射線を生じ、3本のストラットからは6本の放射線が生じます。



屈折望遠鏡は星を「放射線」なしで描写します（左）。ニュートンリフレクターのファインダーストラットは、星の光を回折によって放射線の描写を生み出します（右）。



鏡式望遠鏡は、その光の反射がその波長に独立して生成されるため、一般的に色収差がありません。

以下に、3つの一般的な鏡式望遠鏡のタイプを紹介します。

2.1 ニュートンリフレクター

このタイプの小さな機器には、コストのかかる球面状に研磨された主鏡が備わっており、やや大きいものには、球形とは異なる形状のパラボラ鏡があり、描写品質を向上させるために配置されています。焦点に到達する前に、楕円形で平行なセカンダリーミラーが光を90度、筒の壁の穴を通過させます。これにより、覗き位置（またはカメラの位置）は、望遠鏡筒の側面の前端に配置される、最初はやや異様な構成になっています。このタイプの望遠鏡では、光学的に効果的な表面が1つだけであるため、比較的安価に製造することができます。

写真撮影には、大きなファインダーミラーを備えたモデルが小さいものよりも適しています。このような場合は、写真用に最適化されたニュートン望遠鏡、または単に「フォトニュートン」と呼ばれます。ニュートンは大口径で「高速」な開口比で作成することができますが、光学軸から外れた部分には、星の像がコメット状に歪んだビームエラーコマが生じます。この問題は、アイピースブロックでの追加のレンズシステム（コマ補正器と呼ばれる）によって解消されます。



ニュートンリフレクターの図解：左から入射する光はまず凹面鏡に当たり、この凹面鏡によってまとめられ、焦点に到達する前に、45度傾いた平坦な表面のファインダーストラットによって筒から外部に導かれます。

ニュートンリフレクターのオウム（赤矢印）は、望遠鏡の前側の側面にあります。

ニュートンリフレクターの開口部への視線。細いストラットに吊るされたファインダーシャドウが見えます。背後には主鏡が暗示されています。右上にはアイピースブロックがはみ出しています。

ビクセン社の写真用ニュートンリフレクター。再度、カメラが取り付けられるアイピースブロックに赤い矢印が付いています。この望遠鏡は、8インチ（200ミリ）の口径と800ミリの焦点距離を持ち、開放比「高速」1：4を実現しています。このテレスコープは、マウントなしで約1100ユーロです。

ビクセンのフォトニュートンリフレクターの開口部への視線は、大口径のファインダーシャドウを見ることができます。ファインダーシャドウが吊るされているストラットはかなり太く、それだけ堅牢です。

ニュートンリフレクターの非常に簡単な組み立て版は、「ドブソン望遠鏡」として知られています。ただし、そのような機器は撮影用途には適していません。



視覚的な目的には、いわゆる「ドブソン」望遠鏡が大変人気があります。これは非常に簡単に組み立てられたニュートンリフレクターであり、しかし、マウントのため、長時間露光された天体写真には向いていません。

2.2 カセグレンリフレクター

このタイプの場合も、主鏡は放物線状に形成されます。ただし、ニュートンの場合とは異なり、ファインダーストラットは凸型-双曲線形（つまり光学的に効果的）であり、主鏡に逆向きに光線を反射するように配置されています。これは中心で貫通されており、そのため、アイピースまたはカメラは筒の後端に取り付けられます。視線位置がそのまま屈折望遠鏡と同じになります。



カセグレンリフレクターの模式図：主鏡（右）は入射光をセカンダリーミラー（左）に集光します。このミラーは、主鏡の中心の穴を通って光を反射し、最終的に筒の外側で焦点で合わせます。

カセグレンリフレクターのアイピースブロック（赤矢印）は、望遠鏡の視野の背後にあります。これは屈折望遠鏡と同様に、カメラを接続することもできます。





カセグレンリフレクターは現在ほとんど見られなくなりました。その画野は曲がっており、光学軸から離れると、例えばコマなどの描写エラーが現れます。これらのエラーを十分に低減させるためには、特に調整されたレンズシステムから成るコレクターを使用する必要があります。これにより、十分大きな撮影フィールドとデジタル一眼レフカメラのセンサーフォーマットに適した写真用の望遠鏡が作成されます。

2.3 リッチー・クリチェン・レフレクター

これはカッセグレイン・リフレクターと非常によく似ていますが、主鏡と折返し鏡用の2つの双曲形状の鏡が使用されており、これによりカッセグレインのコーマを取り除くことができますが、引き続きレンズ補正子によって対処する必要がある画面の凹面は取り除けません。しかし、この設計タイプは大型センサーの端まで優れた画質を提供します。多くの世界最大の地上望遠鏡やハブル宇宙望遠鏡がリッチー・クリチェン・リフレクターとして製造されている理由となるかもしれません。

写真用に厳格に設計されたこれらの機器は時折「アストログラフ」とも呼ばれます。リッチー・クリチェン・レフレクターの多くは比較的大きな口径で製造され、かなり高価です。したがって、それらは野心的なアマチュアにとってのみ残されています。

リッチー・チリアン・リフレクターの概略図：光路はカッセグレイン・リフレクターと完全に同じです。ただし、両方の鏡にはわずかに異なる表面形状があり、光軸から離れた画像の欠陥をよりよく補正します:

20インチ（50センチ）のリッチー・クリチェン・リフレクターはほぼプロ仕様です。たとえRCOS（アメリカ）からのみの望遠鏡でも、マウントは含まず46000ユーロかかります。

リフレクターの利点と欠点は次のように要約できます:

• ニュートン式に比較的低価格で大口径
• 色収差がない
• 一部のモデルは光学系において高光度
• 正面が開いた筒による平均的な冷却時間
• 大型センサーに対する非常に高い画質（リッチー・クリチェンに画像面曲率補正レンズを使用）
• 焦点距離よりも筒の長さがかなり短く（カッセグレイン、リッチー・クリチェン）
  
  
• 開いた筒により主鏡に汚れが付く可能性
• 鏡の調整（コリメーション）が時折必要
• 光路中の二次鏡による光とコントラストの損失
• 鏡の反射率制限による光損失
• 太陽観察には制限がある
• 地上観察（鳥など）には制限がある
• 明るい星の周りのスポット状光（折返し鏡のストラット）
  
  
  
  ニュートン・リフレクターでは、3つのねじセット（各1つのプッシュおよびプルスクリュー）により、主鏡の微調整が可能です。写真は筒の裏面を示しています。
  
  
  
  

ニュートン・リフレクターでは、3つの追加のねじにより、ファインダーコンテナお位置にファインダー鏡を移動できます。ニュートン望遠鏡の光学調整は難しくはありませんが、最初に学習する必要があります。

3. カタジオプトリックシステム

カタジオプトリック望遠鏡は、鏡とレンズを使用して画像を生成しますが、上記で説明したニュートンとカッセグレイン・リフレクターを基にしています。前面、つまり入射瞳の範囲で追加のレンズ要素を使用することで、光学軸から外れた画像の品質を向上させたいという願望に基づいています。追加されたレンズ要素によりクロマチックな焦点ズレが生じますが、これは非常に少なく、実際にはほとんど気づかれません。追加されるレンズが薄く非球面状に研磨されている場合、これは「シュミット・プレート」と呼ばれ、望遠鏡名に「シュミット-」が付けられます。レンズが比較的厚く球面で作られたメニスカス要素の場合、「マクストフ望遠鏡」と呼ばれます。

このレンズは同時にセカンダリ鏡の取り付け位置として機能し、ファインダーストラットが不要であり、明るい星からの光線が発生しません。

3.1. シュミット・カッセグレイン

この構造は、大まかにはカッセグレイン・リフレクターに対応していますが、非球面のシュミット・プレートを追加したものです。これにより、主鏡が球面（球面）になり、それによりより安価に製造されます。同時にコマが減少し、理論的には優れた像が得られます。残念ながら、非球面のシュミット・プレートの製造は問題があります。望遠鏡の実効性能はしばしば期待を下回るため、いくつかのシュミット・カッセグレイン望遠鏡の性能も同様です。ただし、この望遠鏡タイプは、比較的大口径で焦点距離が実現できるため、長い間アマチュアの間で人気でした。多くのモデルの別の問題は、デジタル一眼レフカメラの大型センサーの照明がうまくいかないことです-暗い画像の端による強いビネティングが画像を損ないます。



シュミット・カッセグレイン望遠鏡の概略図：カッセグレイン・リフレクターとは異なり、シュミット・プレートと呼ばれる前面レンズが存在します。非球面で形成されており、より安価な鏡および光学軸外部の画像エラーの補正を可能にします。

セレストロンはシュミットカセグレン望遠鏡の最もよく知られたメーカーです。ここに示されているモデルは口径8インチ（200ミリメートル）、焦点距離2000ミリメートル、つまりF数1：10です。比較的大きなセカンダリミラーはシュミットプレートに取り付けられており、保持ストラットは不要です。コーティングされたシュミットプレートにより、メインミラーが見えます。マウントなしの筒体は約1150ユーロで購入できます。

この望遠鏡で調整可能なのはセカンダリミラーだけです。中央のカバーを取り外すと、調整用のねじが現れます。

3.2 マクサトフカセグレン

基本的にシュミットカセグレンと同様ですが、シュミットプレートの代わりにメニスカスレンズが使用されます。すべての面が球面であり、費用対効果の高い高精度な加工が可能です。セカンダリミラーはメニスカスレンズの裏面に反射コーティングされた面から構成されます。光学的原理により、高い画質が可能であり、非常にコンパクトで小型の望遠鏡や一部の写真レンズで特に使用されます。開口が大きくなると、メニスカスレンズが厚いため、マクサトフカセグレン望遠鏡はかなり重くなります。

通常の「遅い」開口比のため、光が弱いディープスカイオブジェクトの露光時間が長くなります。マクサトフカセグレンは特に月や惑星の撮影に適しています。



マクサトフカセグレン望遠鏡の概念図：光線の流れはシュミットカセグレンと同じですが、シュミットプレートの代わりに球面研磨されたメニスカスレンズが使用され、その裏面にセカンダリミラーが蒸着されています。

この手ごろなマクサトフカセグレン望遠鏡は5インチの口径（正確には127ミリメートル）と1800ミリメートルの焦点距離を持ち、つまり開口比1：15でかなり光が弱いです。月や惑星はこのような光学機器の特に適した観察対象です。残念ながら、この望遠鏡はガベルマウントを含めての販売となり、価格は900ユーロです。

マクサトフカセグレン望遠鏡の正面から見た様子では、メニスカスレンズにコーティングが施され、その裏面にセカンダリミラーが蒸着されており、反射している明るい円盤としてよく確認できます。

3.3 シュミット-ニュートン

光学系は基本的にニュートンリフレクターと同じですが、望遠鏡の入り口にはコレクターレンズが取り付けられます。シュミットカセグレンに関して言及された点の多くは、シュミット-ニュートンにも当てはまります。コレクターレンズにより、球面主鏡を使用でき、アポクロマートなレンズのコーマを最小限に抑えることができます。ただし、シュミットプレートの制作が問題な場合、システム全体の性能に影響を与える可能性があります。高光度で高速の光学機器が利用可能です。



シュミット-ニュートン望遠鏡の概念図：ニュートンリフレクターとは異なり、この望遠鏡にはフロントレンズとしてシュミットプレートが含まれています。このため、ハムストラップを省略することができます。

このMeadeのシュミット-ニュートン望遠鏡は口径8インチ（200ミリメートル）、焦点距離810ミリメートルで、F数1：4となります。明らかに見えるのは、シュミットコレクターレンズで、その中央にセカンダリミラーが取り付けられています。このような望遠鏡の価格は約715ユーロです。

3.4 マクサトフ-ニュートン

再度、ニュートンリフレクターがベースとなり、球面主鏡の像の収差を補正するために入り口にメニスカスレンズが追加されています。市場では非常に小さいセカンダリミラーを備えた機器が主に販売されています。これらは月や惑星の高解像度撮影に非常に適していますが、センサーをビネッティングなしで照らすのは困難です。



マクサトフ-ニュートン望遠鏡の概念図：フロントレンズとしてメニスカスレンズが使用され、それ以外は基本的にシュミット-ニュートン望遠鏡と同様です。

このIntes Microのマクサトフ-ニュートン望遠鏡は、口径7インチ（180ミリメートル）、焦点距離1080ミリメートル（F数1：6）を持ち、見かけは横と上方向にあります（赤い矢印）。このような優れた光学系を備えた機器の価格は約1800ユーロです。

以下のMаксトゥフ-ニュートンのメニスカスレンズには、中心に非常に小さなファインダーミラーがあり、線形で全体の直径の18％しかありません。オプションで絞り1：8のデバイスも注文でき、その場合、ファインダーミラーはさらに小さい（開口部の13％）。 これらの小さなファインダーミラーは、優れた画像コントラストをもたらしますが、デジタル一眼レフカメラのセンサーを「クロップファクター」で照らし出すことはできません。 これらは月や惑星の詳細な写真撮影のスペシャリストです。

BresserのこのMaksutow-ニュートンは、通常のニュートンリフレクターに非常に似ています。 ファインダーミラーは、メニスカスレンズの非常に効果的なコーティングにより、ほとんどすべての光反射を抑制するため、浮遊しているように見えます。 覗き込み方は、ニュートン独特の横からです（赤い矢印）。 このデバイスは約6インチ（152ミリ）の開口部と740ミリメートルの焦点距離を持ち、つまり1：5の口径比に相当します。 価格は約1000ユーロです。

Bresser-Maksutow-ニュートンのファインダーミラーは、Intes Microのモデルよりも大きいです。 ただし、これによりAPS-Cフォーマットのセンサー（デジタル一眼レフカメラ、クロップファクター1.6倍）の照射に成功します。

バリエーション

記載された構造形態に加えて、主鏡またはファインダーミラーおよび/または補正レンズの表面形状を軽微に変更することで、元の設計よりも改善された描写性能を提供する多くの変種が存在します。

そのひとつがMeadeの「Advanced Coma-Free」望遠鏡で、Schmidt-Cassegrainに比べて描写性能が向上しました。

市場に比較的新しいのは、Meadeの「Advanced Coma-Free」望遠鏡で、Schmidt-Cassegrain望遠鏡は取り扱っていません。 こちらは8インチ（200ミリ）開口部のモデルで、焦点距離は2000ミリ（F値1:10）です。 長い露光時間での正確な追尾は簡単ではないため、より短い焦点距離から始めるべきです。 マウントなしのチューブには約1380ユーロ払わなければなりません。

Advanced Coma-Free望遠鏡の前面から見た景色。 フロントレンズのコーティングは非常に高品質であり、ほとんどすべての反射を遮断します-ファインダーミラーは浮いているように見えます。 ファインダーミラーと後ろに位置するメインミラーの調整ネジも見えます。 ファインダーミラーの直径は開口部の38％です。 視野の面積の14％を遮断します-写真撮影時には許容範囲内です。

カタジオプトリック望遠鏡の利点と欠点を要約しています:

• 閉じたシステムのため、主ミラーの汚染の危険が低い
• 実質的に色収差がない
• 有効焦点距離よりも建物の長さが短い（シュミット-ニュートンとマクストフ-ニュートンを除く）
• ファインダーミラーストラットがないため、明るい星の周りに放射線がない
• 丁寧な仕上げによる高い描写品質
  
  
• 冷却時間が長い（例：暖房された家から屋外に運ぶとき）
• 定期的なミラーの調整（コリメーション）が必要
• 光学系内のセカンダリーミラーによる光とコントラストの損失
• ミラーの反射率が制限されることによる光損失
• 太陽の観察には制約がある
• 昼間の地上観察（例：鳥）には制約がある
• 大きなフロントレンズは曇りに対して脆弱
• 重量が重い（特にMaksutowデバイス）
  
  
  
  以下の表に、主要なシステムとそれらの天体写真用の適合性がリストされています。 展望鏡、反射望遠鏡、カタジオプトリックシステムがそれぞれ2つずつリストされており、すべての用途に適している望遠鏡タイプはないため、表にはさまざまな天文モチーフに応じて区分されています。

おすすめ

事実は一つ、意見は別のものです。そのため、私は主観的な視点から具体的なおすすめを示したく思います。

デジタル一眼レフカメラを装備した初心者のアストロフォトグラファーには、光が弱い天体の長時間露光写真を撮影したい方には、焦点距離が400から600ミリメートルの小さなアポクロマート屈折望遠鏡をお勧めします。露出時間中の正確な追尾問題は最小限に抑えられ、魅力的な被写体（星団、ガス星雲、銀河）が手の届く範囲にあります。そのような機器はコンパクトで取り扱いが非常に簡単であり、開口部が最大4インチである場合が該当します。必要なマウント（「アストロ撮影シリーズ」のチュートリアルナンバー9を参照）も重量と価格の面で抑えられています。予算の問題が生じた場合、ハーフアポクロマートまたはEDレフラクターが有用な代替案となり得ます。どちらにせよ、ご購入前に選んだモデルに適合する動作するフィールド平板レンズが利用可能かどうかを確認する必要があります。

バーローレンズを使用することで、このような屈折望遠鏡の有効焦点距離を延長することができ、月の詳細な写真を撮影することができます。さらに、このような望遠鏡を使用して白色光またはH-α光による太陽の写真を撮影する道が開かれます（「アストロ撮影シリーズ」のチュートリアルナンバー6を参照）。

後に、蓄積された経験をもとにより長い焦点距離（1000から1500ミリメートル）が必要になった場合、具体的なお勧めをすることは難しくなります。長時間露光を伴うディープスカイオブジェクトには、コマ補正付きニュートンリフレクター、シュミットニュートン、またはマクスートフカセグレン望遠鏡が適しています。究極的な解決策として、大口径のアポクロマート屈折望遠鏡（6または7インチ開口部）またはリッチー・クレーチェンリフレクターを入手したくなる場合もあります。

惑星の写真や月の詳細な写真に主に興味がある場合は、より長い焦点距離を使用する必要がありますが、その際には、デジタル一眼レフカメラの代わりにウェブカメラまたはビデオカメラ（「アストロ撮影シリーズ」のチュートリアルナンバー14を参照）を使用することを考えるかもしれません。その場合、大口径で照明された画角を求めなくてもよくなり、選択肢が豊富になります。選択肢には、8から14インチの開口部を持つシュミットカセグレン、マクスートフカセグレン、マクスートフカセグレン、および長焦点のニュートンリフレクターが該当します。

謝辞

フェルンローランド社、フェルバッハ（www.fernrohrland.de）に私の謝意を表します。こちらで、このチュートリアルに含まれる多くの望遠鏡の画像を撮影し、現行の市場状況について詳しく話し合う機会を与えていただき、それなしではこのチュートリアルは完全ではありません。

すべての価格情報は2009年4月時点の目安です。