Del 13 - Hvilke teleskoper som er egnet for astrofotografering

Det er ingen lett oppgave å plukke ut det passende teleskopet for ens egne behov innenfor den tilgjengelige budsjettet fra det rike utvalget som finnes.

Del 13: Hvilke teleskoper egner seg til astrofotografi

De som er interessert i astronomi generelt og spesielt astrofotografi, vil før eller senere føle ønsket om sitt eget teleskop. Selv om visuelle observasjoner kan gjøres med det blotte øyet eller et par kikkert, og imponerende astrofoto kan tas uten et teleskop (se del 1 til 4 av denne veiledningsrekken), gir et teleskop tilgang til utallige mindre og/eller lyssvake himmellegemer.

Utvalget av teleskoper er enormt og i begynnelsen virker det overveldende, med omfattende reklameløfter. Denne veiledningen vil derfor handle om hvilke teleskoper som egner seg for astrofotografi og kan anbefales. For å si det på forhånd: Det finnes ikke noe "beste" teleskop for alle formål. De ulike konstruksjonene og optiske systemene har spesifikke fordeler og ulemper, noen egner seg til et bredt spekter av anvendelser mens andre er spesialister og viser sine fordeler bare ved observasjon av visse objekter. Selv et stort, kraftig teleskop kan være et feil valg hvis størrelsen og vekten bidrar til at det sjelden brukes, fordi håndteringen og transporten krever for mye innsats.

Generelt må det bemerkes at det stilles betydelig høyere krav til et teleskop for astrofotografiske formål enn til et apparat for visuelle himmelobservasjoner. Mens teleskoper i lavere prisklasser kan være egnet til rent visuelt bruk, krever fotografering valg av bedre, men også dyrere modeller.

Her er et utvalg av punkter som er viktige:

• Bilderenskvalitet

På den optiske aksen leverer hvert teleskop med en presis optikk akseptabel bildekvalitet. Dette er tilstrekkelig for visuelle formål, men for fotografering er det viktig at stjernene også avbildes skarpt utenfor den optiske aksen - helst helt ut til bildekantene. Jo større bildechipen er i kameraet som brukes, desto vanskeligere er det å oppfylle dette kravet.

• Opplyst felt

De fleste teleskoper er ikke i stand til å lyse opp en "fullformat-sensor" på 24x36 millimeter uten vignettering; dette fører til mørke hjørner på hvert bilde. Selv med sensorer i "APS-C-format" (1,6x crop, 15x22 millimeter) viser noen teleskoper svakheter på dette området.

• Okularuttrekk

Ved bruk av et digitalt speilreflekskamera (DSLR) må det være en okularuttrekk med en minimumsdiameter på to tommer. Men den mekaniske utførelsen av okularuttrekket er også viktig. Det bør være stabilt nok slik at det ikke oppstår skjevhet etter tilkobling av en (sammenlignet med et okular) tung DSLR. En nedre utveksling av fokuseringsmekanismen er en fordel for nøyaktig og finjustert fokusering.

Stabil to-tommers okularuttrekk med nedre fokuseringsmekanisme: Den store svarte hjulet brukes til grov fokusering, den gyldne har en ti-ganger nedre fokusering for finjustering.

Dette okularuttrekket fra Meade tilbyr også en utveksling for fokusering. I området av den blå ringen er det også mulig å rotere det rundt den optiske aksen for å justere det beste bildeutsnittet.

Dette 1,25-tommers okularuttrekket er for lite til å koble til et digitalt speilreflekskamera. Kromfinishen skjuler det faktum at det er helt laget av plast og ikke oppfyller fotokravene til stabilitet.





• Temperaturstabilitet

Vanligvis synker temperaturen jevnt i løpet av en natt. Avhengig av materialene bruk i tubus og okularuttrekk, kan fokuspunktet endre seg, og hyppig etterfokusering kan bli nødvendig. Et apparat som ikke krever gjentatt etterjustering av skarpheten til tross for fallende temperaturer, gir mer glede.

• Bildekorrigering

De fleste optiske systemer for amatørteleskoper lider av bildefeltkrumning, dvs. skarphetsebningen er ikke et plan, men en halvkule. Dette fører uunngåelig til delvis uskarphet på bildene, avhengig av hvilket punkt som er fokusert. Jo større bildechipen er, jo mer problematisk blir det. En spesielt designet bildekorreksjonslinse for et optisk system kan avhjelpe dette, men slike linser er ikke tilgjengelige for alle teleskoper.

• Åpningsforhold

Åpningsforholdet beregnes ved å dividere brennvidden med den frie objektivåpningen på frontlinsen eller hovedspeilet. Resultatet er et tall som er identisk med en blenderåpning på et fotobjektiv. Jo lavere tallet er, desto lysere er teleskopet. En høy lysstyrke gir korte eksponeringstider, noe som er en stor fordel ved fotografering av lyssterke Deep-Sky-objekter. På grunn av de korte eksponeringstidene kalles lyssterke optikk også "rask", mens de med lav lysstyrke kalles "langsom".

• Billedfeil (aberrasjoner)

Bare teleskoper med så små bildefeil (aberrasjoner) at de ikke eller med vanskelighet er synlige på bildene, kan brukes fotograferisk.

Oppløsningen og evnen til å samle inn så mye lys som mulig, avhenger utelukkende av den frie objektivdiameteren (linse eller speil) på teleskopet, som astronomer gjerne kaller åpning og angir i tommer (1 tomme = 2.54 centimeter). For fotografering er imidlertid åpningsforholdet, det vil si blenderåpningen, viktigere, da eksponeringstiden avhenger av denne. Selvfølgelig, hvis man ønsker lengre brennvidder med en "rask" blenderåpning, medfører det automatisk stor åpning.

Det er definitivt verdt å merke seg at prisen, vekten og dimensjonene på et teleskop øker raskt med større åpning.





Utvikling av vekt og pris i forhold til teleskopåpning. Grafikken er basert på Meades ACF-serie, men trenden som vises er praktisk talt gjeldende for alle andre teleskoper. Absolutte priser og vekter spiller ingen rolle og er utelatt i denne fremstillingen.

I tillegg til disse kravene er det også de individuelle ønskene og preferansene som teller ved valg av teleskop. Spesielt bestemmer brennvidden i kombinasjon med sensorformatet effektiv bildevinkel. Mens store himmellegemer som Andromedagalaksen eller Orion-tåken allerede kan fotografers fullstendig med 500mm brennvidde, krever mindre objekter som for eksempel Ringtåken eller en planet betydelig lengre brennvidde.

Linse eller speil?

En grunnleggende forskjell mellom teleskoper oppstår når man ser på de optiske komponentene som lager bildet. Hvis objektivet bare består av linser, snakker man om et linseteleskop eller Refraktor. Hvis det kun brukes speil som objektiv, er det en kikkert eller et Reflektor. Hvis både speil og linser bidrar til å lage bildet, snakker man om et kataktroptisk system.

1. Linseteleskop (Refraktor)

Refraktoren tilsvarer mest det en amatør tenker seg et teleskop er: I enden av tubusen er det et objektiv med minst to linser, mens kameraet uten flere optiske elementer er koblet til i den bakre enden. Et linseteleskop er derfor en sterkt forenklet form av et teleobjektiv med fast brennvidde. Teleobjektiver er imidlertid mer komplekse konstruksjoner, noe som gjør at lengden deres er kortere enn den effektive brennvidden. Dette gjelder ikke for refraktorer, der lengden tilsvarer den effektive brennvidden omtrent.

Skjematisk fremstilling av en refraktor. Stjernelys kommer inn fra venstre, treffer objektivet laget av glasslinser og fokuseres av disse på sensoren til kameraet ved ett brennpunkt.





Refraktorer lider av problemet med kromatisk aberrasjon, en fargefeil langs lengden, som oppstår fordi lyset brytes ulikt avhengig av bølgelengden i linsene.

En linse fungerer derfor samtidig som et prisme og deler lyset i dets spektrale komponenter. For hver bølgelengde (=farge) oppstår et annet brennpunkt. En linse har derfor ikke et reelt brennpunkt, men samler fargene blå, grønn og rød i forskjellige brennpunkter; totalt resulterer det i en "brennlinje". Den effektive brennvidden for rødt lys er lengre enn for blått lys. Et slikt objektiv, kjent som en Kromat, er derfor ubrukelig både for visuell observasjon og fotografering, fordi bildekvaliteten påvirkes av sterkt utpregede, fargede haloer rundt stjernene. Slike Kromater finnes derfor bare i "leketøysteleskoper." En forbedring oppnås ved et objektiv med to linser, slipt fra ulike glass, som kan forene minst to av de tre hovedbølgelengdene i ett brennpunkt. Fokusplasseringen for den tredje (i praksis vanligvis det blå lyset) er imidlertid fortsatt forskjellig, slik at blå haloer fortsatt vises forstyrrende på bildene av lyse stjerner selv med god fokusering. Teleskoper av denne typen kalles Akromat eller fraunhoferske teleskoper og tilbys til relativt lave priser. På grunn av gjenværende fargefeil egner de seg ikke eller bare begrenset til fotografering. Jo større lysstyrken til et refraktorobjektiv er, desto større er effekten av den kromatiske aberrasjonen.



Skjematisk fremstilling av en Akromat: To linser laget av ulike glass samles på en slik måte at minst to hovedbølgelengder (her rød og grønn) forenes i ett felles brennpunkt, mens det blå lyset fortsatt har en annen fokusplassering.

Bressers 5-tommers akromatiske refraktor med integrert bildefeltutjevninglinse er allerede et kraftig instrument. Den gjenværende fargefeilen vil vise seg som blå haloer rundt lyse stjerner. Pris: 480 euro.

Objektivet til denne refraktoren viser tre par justeringsskruer etter at solbeskytteren er fjernet (en trekk- og en trykkskrue for hvert par). Dette gjør at objektivet kan justeres slik at den optiske aksen sammenfaller med tubusens midtlinje. Slik justering er imidlertid sjelden nødvendig i praksis. Den grønnskimrende belægningen av linsene unngår store lys tap på grunn av refleksjon.

Den mest perfekte formen av refraktoren er Apokromatet, hvor et ofte trelinset objektiv sørger for fullstendig eliminering av den kromatiske aberrasjonen eller i det minste reduserer den så mye at den ikke spiller noen rolle i praksis. En av linsene er laget av en eksotisk og kostbar glassort, slik at tre bølgelengder kan forenes i ett enkelt brennpunkt. Resultatet er et helt fargefritt bilde uten forstyrrende fargeskygger rundt kantene av lyse objekter. Dessverre følger ikke betegnelsene Apokromat og det tilsvarende adjektivet apokromatisk en industriell standard, så det kan være enheter på markedet som selv om de bærer betegnelsen Apokromat, faktisk viser en synlig rest av kromatisk aberrasjon i praksis.



Skjematisk fremstilling av et Apokromat: Et (vanligvis) trelinset objektiv er i stand til å bunte sammen praktisk talt alle bølgelengder i ett felles brennpunkt – et bilde uten synlig fargefeil er resultatet. En av linsene må være laget av en kostbar spesialglass for å oppnå dette.

Denne i stor grad fargefaste apokromaten har 90 millimeter. Produsenten er William Optics, prisen ligger over 800 euro.

Et blikk på objektivet viser en høyverdig belægning, fordi linsene nesten ikke er synlige lenger. Brennvidden er 621 millimeter, blendeforholdet 1:6,9.

Apokromater fra produsenten LZOS regnes blant de best korrigerte refraktorene i verden. Her er et objektiv med 115 millimeter åpning (4,5 tommer) og 805 millimeter brennvidde (blender 1:7) avbildet. Inkludert tubus og okularuttrekk må det beregnes for over 3000 euro.

To apokromater fra Astro-Physics: Det hvite teleskopet er en 6,1 tommer refraktor (155 millimeter åpning) med blenderforholdet 1:7, det mindre, satt på teleskopet, er en apokromat med 4,1 tommer åpning med blender 1:6 (brennvidde 630 millimeter). Man ser tydelig hvilken forskjell to tommer åpning utgjør når det gjelder størrelse og vekt.

Refraktorer med mer enn 7 tommer åpning er knapt transportable. Det store instrumentet på det følgende bildet er en 10-tommers apokromat med blender 1:14, det sittede, mindre instrumentet er en 5,1-tommers apokromat med blender 1:8. De er fast montert i kuppelen til Welzheim Observatory.

Mellom achromaten og apokromaten er de ED-, semi- eller halvapokromatene klassifisert, der en synlig bedre fargekorreksjon oppnås med en vanligvis to-linseobjektiv enn med en achromat, uten å oppnå perfeksjonen til en ekte apokromat.

Det er mulig ved å bruke et spesialglass for en av de to linsene. Prismessig er disse enhetene absolutt interessante, og også den fotografiske ytelsen til noen modeller kan være imponerende.

Halvapokromater blir ofte merket med "ED". Korreksjonen av den kromatiske aberrasjonen er betydelig bedre enn for en achromat, uten å nå perfeksjonen til en ekte apokromat. Pris / ytelsesforholdet må betegnes som balansert og attraktiv. Denne enheten med 80 millimeter åpning og 600 millimeter brennvidde kan fås for så lite som 350 euro:

Denne ED-refraktoren har 100 millimeter åpning (4 tommer) og 900 millimeter brennvidde (blender 1:9). Prisen ligger på omtrent 700 euro.

Blikk på (ikke justerbart) objektivet til den ovennevnte ED-60/800-Refraktoren:

Til venstre et bilde av Orion-tåken med en achromat. De blå hoffene rundt de lyse stjernene som et resultat av den kromatiske aberrasjonen er tydelig synlig. En halvapokromat (ED, høyre bilde) reduserer denne avbildningsfeilen betydelig:

Fordelene og ulempene med refraktoren ligger i følgende områder:

• Enkel håndtering
• Justering av optikk sjelden eller aldri nødvendig
• Rask driftsklarhet uten lang avkjølingstid
• Beste valg for solfotografering (se opplæring nummer 6)
• Ufølsomt for sidelyst
• Ingen hindring i strålegangen gjennom en sekundær speiloppsamler (se også speilteleskoper)
• Høy transmisjon uten betydelig tap av lys på grunn av spredning og refleksjon
• Sternavbildning uten "stråler"
• Den (teoretisk) best mulige avbildningsytelsen med gitt åpning (apokromat)
  
  
• Størrelse og vekt fra og med seks tommer åpning gjør håndteringen mer krevende
• Kromatisk aberrasjon av achromater
• Høy pris på apokromater
• Åpninger over 7 tommer praktisk som observatoriumsutstyr
  
  

2. Speilteleskopet (Reflektor)

Objektivet til et speilteleskop består av en konkav speil som er slipt til å være omtrent hulkkugleformet i et glass- eller glasskeramisk materiale og deretter utstyrt med en reflekterende overflate. Ved nærmere undersøkelser viser det seg at overflaten avhengig av byggetypen avviker noe fra den til en sfærisk hulkkule.

Siden brennpunktet til et konkavt speil ligger i strålegangen, kan kameraet (minst ved amatørteleskoper) ikke festes direkte der, fordi det ville blokkere en for stor del av det innkommende lyset. Av denne grunn har reflektorer en annen speil kalt en sekundær speiloppsamler. Den er plassert foran brennpunktet og dirigerer det samlede lyset fra hovedspeilet ut av røret, der det samles i fokuspunktet og kameraet kan festes.

Siden sekundær speilet har sin plass midt i strålegangen, må det holdes med stenger, kalt «fangspinn», som igjen er festet til innsiden av røret. Sekundær speilet sammen med "spinnet" i strålegangen er derfor en nødvendig ondskap, hvis konsekvenser skal drøftes nedenfor.

Det er først og fremst viktig å merke seg at sekundær speilet ikke vises tydelig i bildet, verken som et klart eller som et uskarpt bilde. Avhengig av diameteren skygger det imidlertid en del av de innkommende strålene, noe som fører til et lysreduksjon. Denne er imidlertid begrenset: Selv en sekundær speil hvis lineære diameter utgjør 30 prosent av hovedspeilets diameter, skygger bare ni prosent av det innkommende lyset med overflaten.

Den andre effekten av sekundær speilet er en reduksjon av det generelle bildekontrasten, som er desto sterkere jo større diameteren til sekundær speilet er. Fotografisk er denne påvirkningen forsvinnende liten, eventuelt bare relevant for visuell observasjon av planeter med deres uansett kontrastfattige detaljer. Fangspeilspinnekreibene etterlater imidlertid synlige spor på bilder, i form av "stråler" rundt de lyse stjernene.

Strebeformen er dobbelt avbildet, der det andre bildet er forskjøvet med 180 grader i forhold til det første. En firarmet edderkopp skaper derfor fire stråler ved lyse stjerner, en av tre streber skaper seks.



En refraktor avbilder stjerner uten "stråler" (venstre). Fangspeil-streber av en Newton-Reflektor skaper imidlertid avbilde av stråler ved diffraksjon av stjernelys (høyre).



Speilteleskoper er generelt fri for kromatisk aberrasjon, fordi lysets refleksjon skjer uavhengig av bølgelengden.

De tre vanligste typene av speilteleskoper vil bli presentert nedenfor.

2.1 Newton-Reflektor

Mindre enheter av denne typen har et rimelig, sfærisk slipt hovedspeil, mens større har et parabolspeil, hvis form avviker fra kuleformen for å forbedre avbildningskvaliteten. Før det når brennpunktet, retter en elliptisk, men planparalell sekundærspeil lyset 90 grader gjennom et hull i teleskoprøret. Dette betyr at innsynsposisjonen eller kameraposisjonen er plassert på siden av teleskoprøret, en opprinnelig noe uvanlig konfigurasjon. Fordi det i teleskoper av denne typen bare er en enkelt overflate som er optisk effektiv, lar de seg produsere relativt rimelig.

Modeller med stor fangspeil er bedre egnet for fotografering enn de med små, for å lyse opp også større bildebrikker i bildets hjørner. Man snakker da om fotooptimaliserte Newton-teleskoper eller rett og slett "Foto-Newton". Newtons kan produseres med stor apertur og "raske" blenderåpninger, men viser på grunn av systemet feilen Koma, som manifesterer seg gjennom kometlignende deformerte stjerner på bildets kant. En ekstra linsetype i okularuttrekket, en såkalt Koma-korrektor, løser dette.



Skjematisk framstilling av en Newton-Reflektor: Lyset som kommer inn fra venstre treffer først huldspeilet, bøyes og ledes gjennom en 45 graders hengt fangspeil med flat overflate ut av røret før det når brennpunktet.

Det innsynet i en Newton-Reflektor befinner seg siden på forsiden av teleskopet (rød pil).

Utsikt inn i åpningen av en Newton-Reflektor. En kan se fangspeilet hengt opp på fire tynne streber. Langt bak kan hovedspeilet anes. På høyre øvre side stikker okularuttrekket ut.

En fotografisk optimalisert Newton-Reflektor fra Vixen. Igjen er okularuttrekket, der kameraet er festet, markert med en rød pil. Dette teleskopet har en apertur på 8 tommer (200 millimeter) og brennvidde på 800 millimeter, noe som gir en "rask" blenderåpning på 1:4. Teleskopet koster rundt 1100 euro uten montering.

Blikket inn i åpningen av Vixen foto-Newton-Reflektor viser at fangspeilet har en relativt stor diameter for å belyse også større bildebrikker. Strebene som fangspeilet er hengt opp på, er ganske tykke, men også tilsvarende stabile.

En svært enkelt montert versjon av Newton-Reflektor er kjent som "Dobson-teleskop". På grunn av monteringen er slike enheter imidlertid ikke egnet for fotografering.



For visuell bruk er de såkalte "Dobson"-teleskopene svært populære. Dette er veldig enkelt monterte Newton-Reflektorer, men på grunn av monteringen egner de seg ikke for lenge utsatte astrofotografier.

2.2 Cassegrain-Reflektor

Også i denne typen er hovedspeilet parabolisk formet. Fangspeilet er imidlertid ikke, som i Newton, plan, men konveks-hyperbolisk (så optisk effektivt) og plassert slik at det reflekterer strålepakken mot hovedspeilet igjen. Dette er gjennomboret i midten, slik at et okular eller kamera kan festes til bakkant av røret. Innsynsposisjonen svarer dermed til den til et refraktor.



Skjematisk framstilling av en Cassegrain-Reflektor: Hovedspeilet (høyre) samler det innkommende lyset på sekundærspeilet (venstre). Dette reflekterer det gjennom en sentral boring i hovedspeilet, der det til slutt samles utenfor røret i et brennpunkt.

Okularuttrekket på en Cassegrain-Reflektor, som også kan tilkobles et kamera, finnes på baksiden i teleskopets synsretning (rød pil), slik som på en refraktor:





Cassegrain-Reflektorer er bare sporadisk i tilbudet. Deres bildefelt er buet og viser avbildningsfeil av optisk aksen, inkludert Koma. Bare med en tilsvarende korrektor fra et tilpasset linsesystem kan disse feilene reduseres tilstrekkelig for å lage et fotografisk bruksbart teleskop med tilstrekkelig stort bildefelt for et digitalt speilreflekskameras sensorformat.

2.3 Ritchey-Chrétien-reflektor

Den ligner veldig på Cassegrain-reflektor, men bruker to hyperbolske speilformer, en for hovedspeilet og en for sekundærspeilet. Dette gjør det mulig å eliminere komaen til Cassegrains, men ikke bildefeltkrumningen, som fremdeles må bekjempes med en korrektor laget av linser. Likevel leverer denne typen konstruksjon god bildekvalitet helt ut til kantene av selv store bildebrikker. Dette kan være en grunn til at mange av verdens største teleskoper på jorden, samt Hubble-romteleskopet, er utført som Ritchey-Chrétien-reflektorer.

Slike instrumenter som er så kompromissløst designet for fotografering, blir fra tid til annen også referert til som astrografer. Mange av Ritchey-Chrétien-reflektorer produseres bare med relativt store åpninger og er ganske dyre. De forblir derfor forbeholdt den ambisiøse amatør.

Skjematisk fremstilling av Ritchey-Chrétien-reflektoren: Strålegangen er helt identisk med en Cassegrain-reflektor; bare de to speilene har en litt avvikende overflateform, slik at bildefeilene utenfor den optiske aksen kan korrigeres bedre:

En Ritchey-Chrétien-reflektor med 20 tommer (50 centimeter) åpning er nesten et profesjonelt utstyr. Teleskopet fra RCOS, USA, koster alene 46000 euro uten montering.

For- og ulemper med en reflektor kan oppsummeres som følger:

• Store åpninger til relativt lave anskaffelseskostnader (Newton)
• Ingen kromatisk aberrasjon
• Deler av tider tilgjengelig med høy lysstyrke (Newton)
• Middels avkjølingstid takket være et tubus som er åpen foran
• Svært god bildekvalitet for store bildebrikker (Ritchey-Chrétien med bildefeltopplinse)
• Bygningslengden er betydelig kortere enn den effektive brennvidden (Cassegrain, Ritchey-Chrétien)
  
  
• Gjennom den åpne tubusen kan skitt komme på hovedspeilet
• Justering av speilene (kollimering) er nødvendig fra tid til annen
• Lys- og kontrasttap gjennom sekundærspeilet i strålegangen
• Lystap på grunn av begrenset refleksjonsgrad av speilene
• Begrenset brukbarhet for solobservasjoner
• Begrenset brukbarhet for jordobservasjoner om dagen (f.eks. fugler)
• Stråling rundt lyse stjerner på grunn av fangerspeilets stolper
  
  
  
  Tre par skruer (en trykk- og en trekkskrue) tillater finjustering av hovedspeilet på en Newton-reflektor. Bildet viser baksiden av tubusen.
  
  
  
  

Med tre ekstra skruer kan sekundærspeilet på en Newton-reflektor Bringes til optimal posisjon. Justering av optikken på et Newton-teleskop er ikke enkelt, men må læres.

3. Catadioptric System

Regneteleskoper bruker speil og linser til bildebehandling, men er basert på Newton- og Cassegrain-reflektorer beskrevet ovenfor under speilteleskopene. Ideen om å bruke et ekstra linsesystem i frontenden, altså i området til inngangspupillen, tar sikte på å forbedre bildekvaliteten utenfor den optiske aksen, ofte i kombinasjon med en enklere og dermed billigere å produsere overflateform for hovedspeilet. Den brukte linsen har en resulterende kromatisk lengdefeil, men den er minimal og nesten usynlig i praksis i forhold til en akromatisk refraktor. Hvis linsen som brukes er tynn og asfærisk slipt, kalles den også en "Schmidt-plate" og teleskopet er merket med en "Schmidt-" foran. Når linsen er et relativt tykt, sfærisk laget meniskus-element, kalles det en "Maksutov-teleskop".

Linsen fungerer samtidig som feste for sekundærspeilet, slik at fangespeilholderen kan utelates, og ingen stråler oppstår ved lyssterke stjerner.

3.1 Schmidt-Cassegrain

Oppsettet tilsvarer grovt sett en Cassegrain-reflektor, supplert med en asfærisk Schmidt-plate. Dette tillater en kuleformet (sfærisk) form for hovedspeilet, som dermed er billigere å produsere. Samtidig reduseres komaen, noe som teoretisk sett gir god bildeytelse. Dessverre er produksjonen av den asfæriske Schmidt-platen problematisk. Ikke alltid lykkes dette med ønsket nøyaktighet, slik at den effektive ytelsen til noen Schmidt-Cassegrain-teleskoper ikke samsvarer med forventningene. Likevel var denne teleskokptypen lenge populær blant amatører, fordi det tillater relativt store åpninger og brennvidder med moderate dimensjoner på teleskopet. Et annet problem med mange modeller er at de ikke klarer å lyse opp store sensorer på digitale speilreflekskameraer med digitalt kamera - sterkt vignetteringer i form av mørke bildekantene ødelegger bildet.



Skjematisk fremstilling av et Schmidt-Cassegrain-teleskop: I motsetning til en Cassegrain-reflektor finnes det en frontlinse, som kalles en Schmidt-plate. Den er asfærisk formet og tillater billigere speil samt en korreksjon av bildefeilene utenfor den optiske aksen.

Celestron er den mest kjente produsenten av Schmidt-Cassegrain-teleskoper. Modellen som er avbildet her har en åpning på 8 tommer (200 millimeter) og en brennvidde på 2000 millimeter, med en blender på 1:10. Den ganske store fangspiegelen er festet til Schmidt-platen, og dermed blir det unødvendig med festestenger. Takket være den belagte Schmidt-platen er hovedspeilet synlig. Teleskopet uten montering kan kjøpes for ca. 1150 euro.

På dette teleskopet kan bare fangspigelen justeres. Etter at den sentrale dekselet er fjernet, vises de tilhørende justeringsskruene.

3.2 Maksutow-Cassegrain

I prinsippet tilsvarer det Schmidt-Cassegrain, bare at en meniskuslinse brukes i stedet for Schmidt-platen. Alle overflatene er sfæriske, noe som gjør dem rimelige og presise å produsere. Sekundærspigelen består av en flate på baksiden av meniskus-linsen som er dekket med et reflekterende lag. Det optiske prinsippet tillater høy bildekvalitet og brukes spesielt i svært kompakte, mindre teleskoper samt i noen kameraobjektiver. Med økende åpning blir et Maksutow-Cassegrain-teleskop ganske tungt på grunn av den tykke meniskuslinsen.

På grunn av de vanligvis "langsomme" blendeforholdene må svake Deep-Sky-objekter eksponeres lenge. Maksutow-Cassegrain kommer spesielt til sin rett ved fotografering av månen og planetene.



Schematic representation of the Maksutow-Cassegrain telescope: The light path corresponds to that of a Schmidt-Cassegrain, only a spherically ground meniscus lens is used instead of the Schmidt plate, with the secondary mirror evaporated on the back of the meniscus lens.

Dette praktiske Maksutow-Cassegrain-teleskopet fra Meade har en åpning på 5 tommer (nøyaktig 127 millimeter) og en brennvidde på 1800 millimeter, med en blender på 1:15 som er ganske lysfattig. Månen og planetene er spesielt egnet som mål for en slik optikk. Dessverre kan dette teleskopet bare skaffes med gaffelmontering; prisen er da 900 euro.

3.3. Schmidt-Newton

Strålegangen tilsvarer i hovedsak den til en Newton-reflektor, bare at det er festet en korrektorlinse i området for inngangsåpningen til teleskopet. Mye av det som ble sagt om Schmidt-Cassegrain gjelder også for Schmidt-Newton. Korrektorlinsen tillater bruk av en sfærisk hovedspeil og reduserer forekomsten av koma. Men også den problematiske produksjonen av Schmidt-platen kan påvirke totalytelsen av dette systemet. Lyse, raske optikk er tilgjengelig.



Schematic representation of the Schmidt-Newton telescope: In contrast to a Newton reflector, this telescope contains a Schmidt plate as the front lens, which again serves as a mounting option for the secondary mirror, eliminating the need for support rods.

Dette Schmidt-Newton-teleskopet fra Meade har en åpning på 8 tommer (200 millimeter) og en brennvidde på 810 millimeter, noe som gir en "rask" blender på 1:4. Den belagte Schmidt-korrektorlinsen er tydelig synlig, med fangspigelen festet i midten. Prisen for et slikt teleskop er omtrent 715 euro.

3.4 Maksutov-Newton

Igjen brukes Newton-reflektoren som utgangspunkt, supplert med en meniskuslinse i inngangsåpningen for å korrigere bildfeilene til den sfæriske hovedspeilen. I handelen er det hovedsakelig enheter med veldig liten fangspeil tilgjengelig. Disse egner seg spesielt for høyt oppløste bilder av månen og planetene, mens de på grunn av størrelsen på fangspigelen ikke er i stand til å lyse opp sensoren på en digital speilreflekskamera uten vignettering.



Schematic representation of the Maksutov-Newton telescope: A meniscus lens serves as the front lens, otherwise it is essentially the same as the Schmidt-Newton telescope.

Dette Maksutov-Newton-teleskopet fra Intes Micro har en åpning på syv tommer (180 millimeter) og en brennvidde på 1080 millimeter (blender 1:6). Innsynet er fra siden og ovenfra (rød pil). Kostnaden for dette avbildede utstyret med førsteklasses optikk er rundt 1800 euro.

Meniskuslinsen til Maksutov-Newton som presenteres nedenfor har en veldig liten sekundær speil i midten, som lineært utgjør bare 18 prosent av totaldiameteren. Valgfritt kan enheten også bestilles med blender 1:8, da blir det sekundære speilet enda mindre (13 prosent av åpningen). Disse små sekundære speilene gir en utmerket bildekontrast, men lyser ikke opp sensoren til et digitalt speilreflekskamera med "crop-faktor". Derfor er de spesialister på detaljerte bilder av månen og planetene.

Nesten som en vanlig Newton-reflektor ser denne Maksutov-Newton fra Bresser ut, hvor sekundærspeilet virker å sveve i luften, fordi den svært effektive beleggingen på meniskuslinsen undertrykker nesten alle lysreflekser. Innsynet er - typisk for Newton - fra siden (rød pil). Enheten har en åpning på ca. 6 tommer (152 millimeter) og en brennvidde på 740 millimeter, som tilsvarer en blender på 1:5. Prisen er rundt 1000 euro.

Sekundærspeilet til Bresser-Maksutov-Newton er betydelig større enn modellen fra Intes Micro. Imidlertid gjør dette det mulig å belyse sensorer i APS-C-formatet (digitalt speilreflekskamera med 1,6x crop-faktor).

Varianter

I tillegg til de beskrevne konstruksjonsformene finnes det også mange variasjoner som må betraktes som eksotiske. Mange av dem lover en ytterligere forbedring av bildekvaliteten ved å gjøre en lett modifikasjon av hovedspeilet og/eller sekundærspeilet og/eller korrektoren.

Et eksempel er "Advanced Coma-Free"-teleskopene fra Meade, hvor bildekvaliteten har blitt forbedret i forhold til et Schmidt-Cassegrain-teleskop.

Relativt ny på markedet er teleskoper fra Meade, kalt "Advanced Coma-Free"-teleskoper av produsenten. På grunn av denne videreutviklingen har Meade ikke lenger Schmidt-Cassegrain-teleskoper i sortimentet. Modellen med en åpning på 8 tommer (200 millimeter) er avbildet. Brennvidden er 2000 millimeter (blender 1:10). Det anbefales å starte med kortere brennvidde, da nøyaktig sporing av et slikt teleskop under lange eksponeringstider ikke er en enkel oppgave. Rundt 1380 euro må betales for tubusen uten montering.

Bilde fra forsiden av Advanced Coma-Free-teleskopet. Beleggingen på frontlinsen er av meget høy kvalitet, da den nesten eliminerer alle reflekser - sekundærspeilet ser ut til å sveve. Justeringsskruene for sekundærspeilet og hovedspeilet lenger bak i tubusen er også synlige. Den lineære diameteren på sekundærspeilet utgjør imponerende 38% av åpningen. Det skygger 14 prosent av overflaten til insidenspupillen - begge deler er akseptabelt under fotografisk bruk.

For- og ulemper med katadioptriske teleskoper i stikkord:

• Lukket system, derfor liten fare for forurensning av hovedpeilet
• Nesten ingen kromatisk aberrasjon
• Byggelengden betydelig kortere enn effektiv brennvidde (unntatt Schmidt-Newton og Maksutov-Newton)
• Ingen stråledannelse rundt lyse stjerner, fordi det ikke er noen sekundærspillets streber
• Høy bildekvalitet med nøye utførelse
  
  
• Lange avkjølingstider (f.eks. etter transport fra oppvarmet hus til utendørs)
• Justering av speil (kollimering) nødvendig fra tid til annen
• Lys- og kontrasttap på grunn av sekundærspeilet i strålegangen
• Lystap på grunn av begrenset refleksjonsgrad av speilene
• Begrenset bruk til solobservasjoner
• Begrenset bruk til jordobservasjoner om dagen (f.eks. fugler)
• Stor frontlinse utsatt for dugg
• Stor vekt (spesielt Maksutov-enhetene)
  
  
  
  I tabellen nedenfor er de viktigste systemene og deres egnethet for astrofotografering oppført, to refraktorer, reflektorer og katadioptriske systemer. Ettersom ingen teleskopstype er like egnet for alle bruksområder, inneholder tabellen en inndeling etter ulike astronomiske motiver.

Anbefaling

Fakta er en ting, men meninger er en annen. Derfor vil jeg, ut fra mitt subjektive synspunkt, ikke la være å komme med en konkret anbefaling.

For nybegynnere innen astrofotografering, som er utstyrt med et digitalt speilreflekskamera og ønsker å ta lang eksponeringsbilder av svakt belyste himmelobjekter, vil jeg anbefale en liten, apokromatisk refraktor med en brennvidde på mellom 400 og 600 millimeter. På den måten begrenses problemene med nøyaktig styring under eksponeringstiden, samtidig som det er et rikt utvalg av attraktive motiver (stjernehoper, gasskyer, galakser) innen rekkevidde. En slik enhet er kompakt og svært enkel å håndtere, spesielt hvis åpningen er maksimalt fire tommer. Den nødvendige monteringen (se Veiledning nummer 9 i serien "Astro- og stjernekunstfotografering") er også rimelig i vekt og pris. Hvis det oppstår et budsjettproblem, kan en halvapokromatisk eller ED-refraktor være et brukbart alternativ. Uansett bør du avklare før kjøpet om det finnes en fungerende bildefeltplanlinse til modellen du velger.

Ved hjelp av en Barlow-linse kan den effektive brennvidden til en slik refraktor forlenges, noe som muliggjør detaljerte bilder av månen. I tillegg åpner denne veien for bilder av solen i hvitt lys eller H-alfa-lys med et slikt teleskop (se Veiledning nummer 6 i serien "Astro- og stjernekunstfotografering").

Hvis du senere, med den innsamlede erfaringen, ønsker å bruke lengre brennvidder (1000 til 1500 millimeter), er det vanskeligere å gi konkrete anbefalinger. For dype himmelobjekter med lange eksponeringstider kan en Newton-reflektor med koma-korrektor, en Schmidt-Newton eller en Maksutov-Cassegrain-teleskop være aktuelt, hvis du ikke ønsker å bruke mye penger og heller vil skaffe deg en stor apokromatisk refraktor (opptil seks eller syv tommer åpning) eller en Ritchey-Chrétien-reflektor som den ultimate løsningen.

Hvis du hovedsakelig er interessert i å fotografere planeter og ta detaljbilder av månen, må du bruke lange og svært lange brennvidder, men da vil du kanskje heller arbeide med et web- eller videokamera (se Veiledning nummer 14 i serien "Astro- og stjernekunstfotografering") i stedet for et digitalt speilreflekskamera. Da blir kravet om en stor, opplyst bildeflate overflødig, og valgmulighetene blir mer varierte. Da kan et Schmidt-Cassegrain, Maksutov-Cassegrain, Maksutov-Newton og en langbrennvid Newton-reflektor være aktuelle, hver med åpninger fra åtte til fjorten tommer.

Takk

Jeg vil takke selskapet Fernrohrland, Fellbach (www.fernrohrland.de) for deres hjelp. Der fikk jeg ta en rekke av teleskopavbildningene som er inkludert i denne veiledningen, og diskutere den aktuelle markedssituasjonen gjennom lange samtaler, noe som gjør at denne veiledningen blir komplett.

Alle prisoverslag er retningslinjer basert på situasjonen i april 2009.