Del 13 - Vilka teleskop som är lämpliga för astrofotografering

Att välja ut det teleskop som passar ens egna behov inom den tillgängliga budgeten är ingen lätt uppgift.

Del 13: Vilka teleskop är lämpliga för astrofotografi

Den som är intresserad av astronomi överlag och särskilt av astrofotografi kommer förr eller senare att känna en önskan om ett eget teleskop. Även om visuella observationer kan utföras med blotta ögat eller med kikare och imponerande astrofoton kan skapas utan teleskop (se del 1 till 4 i denna handledningsserie), är det först med ett teleskop som man får tillgång till otaliga mindre och/eller ljussvaga himlakroppar.

Utbudet av teleskop är enormt och inledningsvis överväldigande, marknadsföringslöften är högtflygande. Denna handledning kommer därför att fokusera på vilka teleskop som är lämpliga för astrofotografi och kan rekommenderas. För att säga det redan nu: Det finns inget "bästa" teleskop för alla ändamål. De olika designerna och optiska systemen har sina specifika fördelar och nackdelar, vissa är måttligt användbara för en bred användning, medan andra är specialister och visar sina fördelar endast vid observation av vissa objekt. Och även en stor, kraftfull teleskop kan vara ett felval om dess storlek och vikt leder till sällan användning, på grund av att hanteringen och transporten kräver för mycket arbete och besvär.

Generellt sett bör det noteras att högre krav måste ställas på ett teleskop för astrofotografiska ändamål jämfört med en enhet för visuell himmelsobservation. Medan kikare i det lägre prissegmentet kan vara lämpliga för enbart visuell tittande, krävs det för fotografi valet av bättre men också dyrare modeller.

Här är ett urval av punkter som är av betydelse:

• Bildkvalitet

På den optiska axeln levererar varje teleskop med en precisionsoptik en acceptabel bildkvalitet. Det är tillräckligt för visuella ändamål, men för fotografi är det viktigt att stjärnorna även avbildas skarpt utanför den optiska axeln - helst ända ut i bildhörnen. Ju större sensorn är i den använda kameran, desto svårare är det att uppfylla detta villkor.

• Belyst fält

De flesta teleskop är inte kapabla att belysa en "fullformatsensor" på storleken 24x36 millimeter utan vinjettering; i så fall uppstår mörka hörn på varje bild. Även med sensorer i "APS-C-format" (1,6x beskärning, 15x22 millimeter) visar vissa teleskop fortfarande svagheter på detta område.

• Okularutdrag

Vid användning av en digital systemkamera (DSLR) måste ett okularutdrag med en minimidiameter på två tum vara tillgängligt. Det är dock också viktigt att ha en stabil mekanisk utformning av okularutdraget. Det bör vara tillräckligt stabilt för att undvika lutningar efter anslutning av en DSLR-kamera, som är tyngre jämfört med ett okular. En underställd fokuseringsmekanism är fördelaktig för exakt och känslig fokusering.

Stabilt 2-tums okularutdrag med undre fokuseringsmekanism: Den stora svarta ratten används för grov skärpning, den guldiga är tio gånger undersatt och möjliggör en känslig justering.

Också detta okularutdrag från Meade erbjuder en växelutväxling vid fokusering. I det blå ringområdet finns också möjlighet att rotera kring den optiska axeln för att justera den bästa bildutsikten.

Denna 1,25-tums okularutdrag är för liten för att kunna ansluta en digital systemkamera till den. Kromfinishen döljer att den är helt tillverkad av plast och inte uppfyller de fotografiska kraven på stabilitet.





• Temperaturstabilitet

Vanligtvis sjunker temperaturen under en natt ständigt. Beroende på de använda materialen för tub och okularutdrag kan fokuspunkten skifta, och frekvent efterfokusering kan behövas. En enhet som kräver sällan eller aldrig efterjustering av skärpan trots fallande temperatur ger mer njutning.

• Bildplansutjämnande

De flesta optiska system för amatörteleskop lider av bildplanskrökning, vilket innebär att skärpeplanet inte är en plan yta, utan en halvklot. Det leder oundvikligen till delvis oskarpa bilder beroende på vilken punkt som fokuseras. Ju större sensorn är, desto mer problematiskt blir det. En speciellt framtagen bildplansutjämningslinser, som dock inte är tillgängliga för alla teleskop, är ett sätt att åtgärda detta.

• Apertur / Öppningsförhållande

Apertur / öppningsförhållandet bestäms genom att dividera brännvidden med den fria diameter av objektivöppningen hos frontlinsen eller huvudspegeln. Resultatet är en siffra som är identisk med bländaren på ett fotografiobjektiv. Ju lägre siffran är, desto ljusstarkare är teleskopet. En hög ljusstyrka innebär korta exponeringstider, vilket är en stor fördel vid fotografering av ljussvaga djuprymdsobjekt. På grund av de korta exponeringstiderna kallas ljusstarka optik också för "snabba", medan de med lägre ljusstyrka kallas "långsamma".

• Bildfel (Aberrationer)

Endast teleskop vars bildfel (aberrationer) är så små att de knappt är synliga på bilderna, är fotografiskt användbara.

Upplösningen och förmågan att samla in så mycket ljus som möjligt beror enbart på den fria diametern av teleskopets objektiv (lins eller spegel), som astronomer gärna kallar "apertur" och anges i tum (1 tum = 2,54 centimeter). För fotografering är dock det öppningsförhållandet, alltså bländaren, viktigare eftersom bildexponeringstiden beror på den. Naturligtvis: Om man vill ha längre brännvidd med en "snabb" bländare, uppstår automatiskt även stora aperturer.

Det är definitivt värt att notera på detta stadium att priset, vikten och dimensionerna av ett teleskop ökar mycket snabbt med stigande apertur.





Utvecklingen av vikt och pris i förhållande till teleskopets öppning. Diagrammet är baserat på Meades ACF-serie och är i princip applicerbart på alla andra teleskop. Absoluta priser och vikter spelar ingen roll och har utelämnats i denna representation.

Förutom dessa krav är det naturligtvis även de individuella önskemål och preferenser som räknas vid valet av teleskop. Framför allt avgör brännvidden i kombination med sensormåttet den effektiva bildvinkeln. Medan omfattande himmelsobjekt som Andromedagalaxen eller Orionnebulosan redan kan tas upp i full format med 500 mm brännvidd, kräver mindre objekt som till exempel Ringnebulosan eller en planet betydligt längre brännvidd.

Linser eller speglar?

En grundläggande åtskillnad hos teleskop uppstår när man betraktar de optiska komponenterna som skapar bilden. Om objektivet endast består av linser, kallas det för ett linsenteleskop eller Refraktor. Om endast speglar fungerar som objektiv, handlar det om ett spegelteleskop eller en Reflektor. Om både speglar och linser skapar bilden kallas det för ett katadioptriskt system.

1. Linsenteleskop (Refraktor)

Refraktorn motsvarar mest det som en lekman föreställer sig under ett teleskop: I tubens främre ände finns ett objektiv bestående av minst två linser, medan kameran ansluts utan ytterligare optiska element i slutet. Ett linsbaserat teleskop är således en starkt förenklad form av ett teleobjektiv med fast brännvidd. Teleobjektiv är dock mer komplicerade konstruktionsmässigt, vilket innebär att deras längd är kortare än den effektiva brännvidden. Detta gäller inte för refraktorer, där längden på teleskopet i princip motsvarar den faktiska brännvidden.

Schematisk representation av en refraktor. Stjärnljuset kommer inifrån vänster, träffar på objektivet bestående av glaslinser och koncentreras av dessa på kamerans sensor i en brännpunkt.





Refraktorer lider av problemet med kromatisk aberration, en färgfel som uppstår då ljuset bryts olika beroende på våglängden när det passerar linserna.



Schematisk representation av färgfelet (kromatisk aberration): En lins fungerar samtidigt som prisma och bryter isär ljuset i dess beståndsdelar. Varje våglängd (=färg) ger upphov till en annan brännfokuspunkt.



En linje fungerar därför samtidigt som prisma och bryter sönder ljuset i dess spektrala beståndsdelar. Följden är att ett enlinssobjektiv inte har en verklig brännfokuspunkt, utan snarare för samman färgerna blå, grön och röd i olika fokuspunkter; totalt sett resulterar det i en "brennlinje". Den effektiva brännvidden för rött ljus är längre än för blått ljus. Ett sådant objektiv, kallat Kromat, är helt enkelt oanvändbart för visuell observation eller fotografering, på grund av den höga närvaron av färgade halos runt stjärnorna som resulterar. Chromats återfinns därför endast i "leksaksteleskop" av denna anledning.

En förbättring uppnås genom ett objektiv bestående av två linser, slipade från olika glas, vilket möjliggör att åtminstone två av de tre huvudvåglängderna samlas i en brännpunkt. Fokalläget för den tredje (vanligtvis det blåa ljuset i praktiken) är fortfarande olika, vilket innebär att även med korrekt fokusering kan besvärande blå kanter visas runt ljusa stjärnor på foto. Teleskop av detta slag kallas Akromat eller Fraunhoferska teleskop och erbjuds till relativt låga priser. På grund av kvarstående färgfel är de inte lämpliga för fotografering eller endast i mycket begränsad omfattning. Ju ljusstarkare ett refraktorobjektiv är, desto större är effekten av den kromatiska aberrationen.



Schematisk representation av en Akromat: Två linser av olika glassorter kombineras för att samla åtminstone två huvudvåglängder (här rött och grönt) i en gemensam brännpunkt, medan det blåa ljuset fortfarande har en annan fokalläge.

Bressers akromatiska refraktor med 5 tums objektiv och integrerad bildfältsutjämningslins är redan en imponerande enhet. Det kvarvarande färgfelet kommer att visa sig genom blå kanter runt ljusa stjärnor. Kostnad: 480 Euro.

Objektivet på denna refraktor visar tre par justeringsskruvar (en skruv för dragkraft och en för tryck) efter att okularet tagits bort. Detta gör det möjligt att placera objektivet så att den optiska axeln sammanfaller med mitten-längdlinjen på tuben. En sådan justering behövs dock sällan i praktiken. De grönskimrande beläggningarna på linserna minskar betydande ljusförluster genom reflektion.

Den mest fulländade formen av refraktorer är Apokromaten, där ett ofta tre-linseobjektiv eliminerar kromatisk aberration fullständigt eller åtminstone reducerar den så kraftigt att den inte spelar någon roll i praktiken. En av linserna är gjord av en exotisk och dyrbar glasart, vilket möjliggör att tre våglängder samlas i en enda brännpunkt. Resultatet är en helt felfri bild utan störande färgkanter vid kanten av ljusa objekt. Tyvärr är beteckningar som Apokromat och det tillhörande adjektivet apokromatisk inte standardiserade, vilket innebär att det finns enheter på marknaden som trots att de marknadsförs som Apokromat fortfarande uppvisar en synlig rest av den kromatiska aberrationen i praktiken.



Schematisk representation av en Apokromat: Ett (oftast) tre-linseobjektiv kan samla nästan alla våglängder i en gemensam brännpunkt - ett foto utan synliga färgfel är resultatet. En av linserna måste vara gjord av en dyrbar specialglasart för detta ändamål.

Denna i stort sett färgrena apokromatiska objektiv har 90 millimeter. Tillverkaren är William Optics, och dess pris är över 800 euro.

En titt på objektivet visar en högkvalitativ beläggning, då linserna knappt är synliga. Brännvidden är 621 millimeter, bländaröppningen är 1:6,9.

Apokromater från tillverkaren LZOS räknas till de mest välkorrektade refraktorerna i världen. Här är en bild av en objektiv med 115 millimeters öppning (4,5 tum) och 805 millimeters brännvidd (bländare 1:7). Att inkludera tubus och okularutdrag kan kosta över 3000 euro..

Två apokromater från Astro-Physics: Den vita teleskopen är en 6,1-tums refraktor (155 millimeters öppning) med bländaröppningen 1:7, det mindre teleskopet påmonterat är en apokromat med 4,1-tums öppning med bländare 1:6 (brännvidd 630 millimeter). Det är tydligt vilken skillnad två tum i öppning kan göra när det gäller storlek och vikt.

Refraktorer med mer än 7 tums öppning är knappt transportabla. Den stora enheten i bilden nedan är en 10-tums apokromat med bländaröppningen 1:14, det mindre påmonterade en 5,1-tums apokromat med bländare 1:8. De är permanent monterade i kupolen på stjärnobservatoriet i Welzheim.

Mellan akromaten och apokromaten finns halvapokromater som klassificeras, där en synligt bättre färgkorrigering än för akromaten uppnås med en vanligtvis två-linsad objektiv, utan att nå perfektionen hos en riktig apokromat. Detta möjliggörs genom att använda ett specialglas till en av de två linserna. Prismässigt är dessa enheter genomförbara och vissa modellers fotografiska prestanda kan vara imponerande.

Halvapokromater benämns ofta med tilläggsbeteckningen "ED". Korrigeringen av kromatisk aberration är avsevärt bättre än för en akromat, utan att nå upp till en riktig apokromats perfektion. Pris-prestandaförhållandet måste betraktas som balanserat och attraktivt. Denna enhet med 80 millimeters öppning och 600 millimeters brännvidd kan redan fås för 350 euro:

Denna ED-refraktor har 100 millimeters öppning (4 tum) och 900 millimeters brännvidd (bländaröppning 1:9). Dess pris ligger på cirka 700 euro.

Blick auf das (nicht justierbare) Objektiv des oben gezeigten ED-60/800-Refraktors:

Till vänster en bild av Orionnebulosan med en akromat. De blå höfterna runt de ljusa stjärnorna är tydliga som en följd av den kromatiska aberrationen. En halvapokromat (ED, bild till höger) minskar betydligt detta avbildningsfel:

Fördelarna och nackdelarna med en refraktor finns inom följande områden:

• Enkel hantering
• Justering av optiken är sällan eller aldrig nödvändig
• Snabb användbarhet utan lång avkylningstid
• Bästa valet för solfotografi (se handledning nummer 6)
• Opåverkad av sidoinfallande ströljus
• Inget hinder i strålgången genom en fangspegel (se även spegelteleskop)
• Hög transmissionsgrad utan märkbar ljusförlust på grund av spridning och reflexion
• Stjärnbild utan "strålar"
• (Teoretiskt) bästa möjliga avbildningsprestanda med given öppning (apokromat)
  
  
• Storlek och vikt från och med sex tum öppning försvårar hanteringen
• Kromatisk aberration hos akromaten
• Högt pris på apokromater
• Öppningar från och med 7 tum endast praktiskt användbara som stjärnobservatorieutrustning
  
  

2. Spegelteleskopet (reflektor)

Ett spegelteleskops objektiv består av en konkav spegel som i huvudsak är slipad klotformigt in i ett glas- eller glaskeramikmaterial och sedan har förses med en reflekterande yta. Vid närmare betraktelse syns att ytan, beroende på konstruktionstyp, avviker något från en sfärisk konkav spegels yta.

Eftersom brännpunkten för en konkav spegel ligger i strålgången, kan kameran (åtminstone i amatörklassens teleskop) inte monteras direkt där, eftersom den skulle blockera en stor del av det infallande ljuset. Av denna anledning har reflektorer en sekundär spegel, kallad fang- eller sekundärspiegel. Den är monterad före brännpunkten och riktar det fokuserade ljuset från huvudpeglens tubus ut, där det sedan förenas i brännpunkten och kameran kan monteras.

Eftersom fangspegeln befinner sig mitt i strålgången måste den hållas med strån, den "fangspegelspindel", som i sin tur är fäst vid tubusens innervägg. Fangspegeln och "spindeln" i strålgången är därför en nödvändig onödighet, vars konsekvenser bör diskuteras nedan.

Viktigt är först att notera att fangspegeln inte är tydligt avbildad på fotot, varken som skarp eller suddig silhuett. Beroende på dess diameter skuggar den dock en del av de infallande strålbuntarna, vilket leder till en ljusminskning. Denna minskning är dock begränsad: Även en fangspegel, vars linjära diameter utgör 30 procent av huvudpeglens diameter, skuggar bara nio procent av det infallande ljuset med sin yta.

Fangspegelns andra effekt är en minskning av den allmänna bildkontrasten, vilket blir allt mer framträdande ju större fangspegelns diameter är. Fotografiskt sett är denna inverkan försumbar, endast eventuellt av betydelse vid visuell observation av planeter med deras redan kontrastfattiga detaljer. Fangspegelstråna lämnar dock synliga spår på foton, i form av "strålar" runt de ljusa stjärnorna.

Sträckformen återges dubbel, där den andra bilden är förskjuten 180 grader mot den första. Ett fyraarmat spindel genererar därmed fyra strålar på ljusa stjärnor, en med tre strålar genererar sex.



En refraktor återger stjärnor utan "strålar" (vänster). Fångstspegelsträckorna hos en Newton-reflektor genererar däremot strålar genom ljusbrytning av stjärnljuset (höger).



Spegelteleskop är generellt fria från kromatisk aberration eftersom ljusets reflektion är oberoende av dess våglängd.

Följande tre vanliga typer av spegelteleskop kommer att presenteras nedan.

2.1 Newton-reflektor

Mindre enheter av denna typ har en kostnadseffektiv, sfäriskt slipad huvudspegel, lite större har en parabolisk spegel vars form skiljer sig från kulasformen för att förbättra bildkvaliteten. Innan brännpunkten uppnås, dirigerar en elliptisk men planparallell sekundär spegel ljuset 90 grader genom ett hål i tubväggen. Det betyder att insynspositionen eller kamerans position är belägen vid den främre sidan av teleskopröret, en initialt något ovanlig konfiguration. Eftersom endast en yta är optiskt aktiv för teleskop av denna konstruktionstyp, kan de tillverkas relativt billigt.

För fotografi är modeller med stora fångstspeglar bättre lämpade än de med små för att även belysa större bildsensorer ända ut i bildhörnen. Man talar då om fotooptimerade Newton-teleskop eller helt enkelt en "foto-Newton". Newtons kan tillverkas med stor apertur och "snabba" öppningsförhållanden, men visar förutsägbart bortsett från den optiska axeln bildfelet Koma, som ger sig till känna genom kometliknande deformerade stjärnor i bildens kant. En extra linsanordning i okularutdragen, en s.k. Koma-korrektor, löser problemet.



Schematisk representation av en Newton-reflektor: Det inkommande ljuset från vänster träffar först den konkava spegeln, som böjer ljuset och dirigerar det genom en 45 graders lutande plan spegel med slät yta ut ur tuben innan det når brännpunkten.

Insynen hos en Newton-reflektor är placerad på sidan av teleskopets främre ände (röd pil).

En blick in i öppningen på en Newton-reflektor visar fångstspegeln, som hänger på fyra tunna strävor. Långt bak syns huvudspegeln antydan till. Okularutdraget sticker ut till höger upptill.

En fotografiskt optimerad Newton-reflektor från företaget Vixen. Återigen är okularutdragen där kameran fästs märkt med en röd pil. Denna enhet har 8 tum (200 mm) öppning och 800 mm brännvidd, vilket ger en "snabb" öppning på 1:4. Teleskopet kostar cirka 1100 euro utan en montering.

Blicken in i öppningen på Vixen foto-Newton-reflektorn visar att fångstspegeln har en ganska stor diameter för att belysa även större bildsensorer. Strävorna som fångstspegeln hänger på är ganska tjocka men även stabila.

En mycket enkelt monterad version av Newton-reflektorn är känd som "Dobson-teleskop". På grund av monteringen är sådana enheter emellertid inte lämpliga för fotografiska ändamål.



För visuella ändamål är de s.k. "Dobson"-teleskopen mycket populära. Det rör sig om mycket enkelt monterade Newton-reflektorer, men på grund av monteringen är de inte lämpliga för långt exponerade astrofoton.

2.2 Cassegrain-reflektor

Också i denna typ är huvudspeglar paraboliskt formade. Fångstspegeln är dock inte, som i Newton, plan utan konvex-hyperbolisk (alltså optiskt effektiv) och är så placerad att den reflekterar strålbunten tillbaka mot huvudspegeln. Denna är genombruten i mitten, så att ett okular eller en kamera kan monteras i änden av tuben. Insynspositionen motsvarar därmed den för ett refraktorteleskop.



Schematisk representation av en Cassegrain-reflektor: Huvudspegeln (höger) buntar det inkommande ljuset mot den sekundära spegeln (vänster). Denna reflekterar det genom en central borrning i huvudspegeln, där det slutligen utanför tuben förenas i en brännpunkt.

Okularutdragen hos en Cassegrain-reflektor, där även en kamera kan anslutas, finns på baksidan i teleskopets betraktningsriktning (röd pil), precis som hos en refraktor:





Cassegrain-reflektorer finns endast sporadiskt tillgängliga. Deras bildfält är böjt och visar bildfel utanför den optiska axeln, inklusive Koma. Endast med en lämplig korrektor från ett anpassat linsystem kan dessa fel minskas tillräckligt för att skapa ett fotografiskt användbart teleskop med tillräckligt stort bildfält för en digital systemkamera-sensor.

2.3 Ritchey-Chrétien-reflektorn

Den liknar Cassegrain-reflektorn mycket, men använder två hyperboliska spegelformer, en för huvudspegeln och en för fangspegeln. Detta gör att koman av Cassegrain-reflektorer kan elimineras, men inte bildfältsböjning som fortfarande måste bekämpas med en korrigering av linser. Denna byggtyp ger dock en bra bildkvalitet ända ut i hörnen av större bildsensorer. Detta kan vara en anledning till varför många av världens största teleskop på jorden samt Hubble-rympteleskopet genomförs som Ritchey-Chrétien-reflektorer.

Sådana instrument som är utformade på detta sätt för fotografering kallas ibland också astrografer. Många av Ritchey-Chrétien-reflektorerna tillverkas endast med relativt stor öppning och är ganska dyra. De förblir därför reserverade för ambitiösa amatörer.

Schematisk avbildning av Ritchey-Chrétien-reflektorn: Strålgången är helt identisk med en Cassegrain-reflektor; endast de två speglarna har en något avvikande yta för att korrigera bildfel bättre bort från den optiska axeln:

En Ritchey-Chrétien-reflektor med 20 tum (50 centimeter) öppning är nästan en professionell utrustning. Teleskopet från RCOS, USA, kostar ensamt 46 000 euro utan montering.

Fördelarna och nackdelarna med en reflektor kan sammanfattas på följande sätt:

• Stora öppningar med relativt låga inköpskostnader (Newton)
• Inga kromatiska aberrationer
• Vissa ljusstarka versioner tillgängliga (Newton)
• Medelst ansenliga tider för nedkylning tack vare en frontöppen tub
• Mycket hög bildkvalitet för stora bildsensorer (Ritchey-Chrétien med bildfältsplan)
• Bygglängd avsevärt kortare än den effektiva brännvidden (Cassegrain, Ritchey-Chrétien)
  
  
• Genom den öppna tuben kan smuts nå huvudspegeln
• Justering av speglarna (kollimering) behövs med jämna mellanrum
• Ljus- och kontrastförlust genom den sekundära spegeln i strålgången
• Ljusförlust genom den begränsade reflektionsgraden hos speglarna
• Begränsad användning för solobservationer
• Begränsad användning för jordobservationer under dagen (t.ex. fåglar)
• Spridning av strålar runt ljusa stjärnor genom fangspegelstagen
  
  
  
  Tre skruvpar (en tryck- och en dragande skruv) tillåter finjustering av huvudspegeln i en Newton-reflektor. Bilden visar baksidan av tuben.
  
  
  
  

Med tre ytterligare skruvar kan fangspegeln på en Newton-reflektor placeras i optimal position. Justering av optiken i en Newton-teleskop är inte svårt, men måste först läras.

3. Det katadioptriska systemet

Katadioptriska teleskop använder speglar och linser för bildproduktion, men baseras på Newton- och Cassegrain-reflektorer som beskrivits tidigare under spegelteleskopen ovan. Tanken att använda en extra linsenhet i frontänden, alltså i området av ingångspupillen, är att sträva efter en förbättring av bildkvaliteten bort från den optiska axeln, ofta kombinerat med en enklare och därmed billigare tillverkad yta på huvudspegeln. Den använda linsenheten medför en resulterande kromatisk längdfel, som dock - i förhållande till en akromatisk refraktor - är minimal och knappt märkbar i praktiken. Om den extra linsen är tunn och slipad asfäriskt kallas den även "Schmidt-platta" och teleskopets namn med ett förledande "Schmidt-". Om linsen är relativt tjock och sfäriskt tillverkad kallas det ett "Maksutow-teleskop".

Linsen fungerar samtidigt också som fästpunkt för den sekundära spegeln, så att fangspegelhållningen kan elimineras och inga strålar uppstår vid ljusa stjärnor.

3.1. Schmidt-Cassegrain

Konstruktionen motsvarar grovt sett en Cassegrain-reflektor, kompletterad med en asfärisk Schmidt-platta. Denna möjliggör en sfärisk (sfärisk) form på huvudspegeln, vilket gör den billigare att tillverka. På samma gång minskas koman, vilket teoretiskt sett ger en bra bildprestanda. Tyvärr är tillverkningen av den asfäriska Schmidt-plattan problematisk. Det lyckas inte alltid med önskad noggrannhet, vilket innebär att effektiv prestanda för vissa Schmidt-Cassegrain-teleskop inte motsvarar förväntningarna. Trots det var denna teleskoptyp många gånger mycket populär bland amatörer, eftersom relativa stora öppningar och brännvidder kan uppnås med måttliga dimensioner av teleskopet. Ett annat problem med många modeller är att belysningen av stora sensorer på digitala systemkameror inte lyckas - starka vinjetter i form av mörka bildkanter försämrar bilden.



Schematisk avbildning av en Schmidt-Cassegrain-teleskop: I motsats till en Cassegrain-reflektor finns en frontlinse som kallas Schmidt-platta. Den är asfärisk formad och möjliggör billigare speglar och korrigering av bildfel bort från optiska axeln.

Celestron är den mest kända tillverkaren av Schmidt-Cassegrain-teleskop. Modellen som visas här har en öppning på 8 tum (200 millimeter) och en brännvidd på 2000 millimeter, vilket ger en bländare på 1:10. Den ganska stora fångsspegeln är monterad på Schmidt-plattan, vilket gör att bärstrukturerna blir överflödiga. Genom att plattan är belagd med antireflexbehandling kan huvudspegeln skymtas. Tuben utan montering kan köpas för cirka 1150 euro.

Det enda som går att justera på detta teleskop är fångsspegeln. Efter att det centrala skyddet har tagits bort syns de justeringsskruvar som behövs.

3.2 Maksutov-Cassegrain

I princip är den lik Schmidt-Cassegrain, förutom att den använder en menisklins istället för en Schmidt-platta. Alla ytor är sfäriska, vilket gör dem prisvärda och ger en hög precision. Den sekundära spegeln består av en yta på baksidan av menisk-linsen med ett reflekterande skikt. Det optiska principet möjliggör hög bildkvalitet och används särskilt i mycket kompakta, mindre teleskop samt i vissa kameraobjektiv. Eftersom menisklinsen är ganska tjock blir ett Maksutov-Cassegrain-teleskop tungt med ökande öppning.

På grund av de oftast "långsamma" bländarförhållandena krävs långa exponeringar för svagt lysande objekt i rymden. Fördelarna med Maksutov-Cassegrain kommer särskilt till sin rätt vid fotografering av månen och planeterna.



Schematisk bild av Maksutov-Cassegrain-teleskopet: Strålgången motsvarar den hos ett Schmidt-Cassegrain, men istället för Schmidt-plattan används en sfäriskt slipad menisklins, på vilken fångspegeln har avsatts på baksidan.

Denna smidiga Maksutov-Cassegrain-teleskop från Meade har en öppning på 5 tum (exakt 127 millimeter) och en brännvidd på 1800 millimeter, vilket ger en bländare på 1:15 vilket är ganska ljussvagt. Månen och planeterna är särskilt lämpliga mål för en sådan optik. Tyvärr är det här teleskopet endast tillgängligt med gaffelmontering; priset är sedan 900 euro.

Vy från framsidan på Maksutov-Cassegrain-teleskopet avslöjar menisklinsen som är belagd, på vilken fångsspegeln har avsatts och syns tydligt som en reflekterande, ljus skiva på baksidan.

3.3. Schmidt-Newton

Strålgången motsvarar i huvudsak den hos en Newton-reflektor, förutom att ett korrektorglas är placerat vid teleskopets inlopp för att korrigera bildfel hos den sfäriska huvudspegeln. Mycket av det som nämnts om Schmidt-Cassegrain är också tillämpligt för Schmidt-Newton. Korrektorglaset möjliggör användning av en sfärisk huvudspegel och minskar den upplevda koman. Men tillverkningen av Schmidt-plattan, som inte heller är problemfri, kan påverka systemets totala prestanda. Ljusstarka, snabba optiker är tillgängliga.



Schematisk bild av Schmidt-Newton-teleskopet: Till skillnad från en Newton-reflektor har detta teleskop en Schmidt-platta som frontlinse. Denna tjänar som fästpunk för fångsspegeln, vilket gör att bärstrukturerna kan elimineras.

Denna Schmidt-Newton-teleskop från Meade har en öppning på 8 tum (200 millimeter) och en brännvidd på 810 millimeter, vilket ger ett "snabbt" bländartal på 1:4. Den belagda Schmidt-korrektellinsen är tydlig, med fångsspegeln monterad i mitten. Priset för ett sådant teleskop ligger på cirka 715 euro.

3.4 Maksutov-Newton

Igen, Newton-reflektorn är utgångspunkten, kompletterad med en menisklins vid inloppet för att korrigera bildfel hos den sfäriska huvudspegeln. I handeln finns främst enheter med mycket små fångsspeglar tillgängliga. Dessa är perfekta för högupplösta bilder av månen och planeterna, men på grund av storleken på fångsspegeln kan de inte belysa en digital systemkameras sensor fritt från vignettering.



Schematisk bild av Maksutov-Newton-teleskopet: En menisklins fungerar som frontlinse, i övrigt överensstämmer det i huvudsak med ett Schmidt-Newton-teleskop.

Denna Maksutov-Newton-teleskop från Intes Micro har en öppning på sju tum (180 millimeter) och en brännvidd på 1080 millimeter (bländare 1:6). Inblicket är från sidorna och ovan (röd pil). Den avbildade enheten med en förstklassig optik kostar cirka 1800 euro.

Maksutov-Newtons menisklins bär i mitten den mycket lilla fangspegeln, som linjärt bara utgör 18 procent av totaldiametern. Som ett alternativ kan enheten också beställas med en bländare 1:8, då är fangspegeln ännu mindre (13 procent av öppningen). Dessa små fangspeglar ger visserligen en utmärkt bildkontrast, men lyser inte upp sensorn på en digital spegelreflexkamera med "crop-faktor". De är därför specialister på detaljfotograferingar av månen och planeterna.

Denna Maksutov-Newton från Bresser ser ut nästan som en vanlig Newton-reflektor, vars fangspegel verkar sväva i luften eftersom den mycket effektiva beläggningen på menisklinsen nästan helt undertrycker alla ljusreflexer. Inblicken är sidovinkel (röd pil). Enheter har ungefär 6 tums öppning (152 millimeter) och 740 millimeters brännvidd, vilket motsvarar en bländare på 1:5. Priset är cirka 1000 euro.

Bresser Maksutov-Newtons fangspegel är betydligt större än Intes Micro-modellen. Trots det möjliggör det belysningen av sensorer i APS-C-format (digitala spegelreflexkameror med 1,6x crop-faktor).

Varianter

Förutom de beskrivna formerna finns det fortfarande många variationer som måste anses vara exotiska. Många av dem lovar genom en lätt modifiering av huvud- och/eller fangspegels yttre form och/eller korrektorlinsen en förbättrad bildprestanda jämfört med "originalet". Ett exempel är Meades "Advanced Coma-Free"-teleskop, vars bildprestanda har förbättrats jämfört med en Schmidt-Cassegrain.

Relativt nya på marknaden är Meades teleskop som kallas "Advanced Coma-Free"-teleskop. På grund av denna utveckling har Meade inte längre Schmidt-Cassegrain-teleskop i sortimentet. Modellen med 8 tums öppning (200 millimeter) visas. Brännvidden är 2000 millimeter (bländare 1:10). Det är lämpligt att börja med kortare brännvidd eftersom det inte är en enkel uppgift att exakt följa detta teleskops rörelser vid långa exponeringstider. Cirka 1380 euro behövs för tuben utan montering.

Främre vy av Advanced Coma-Free-teleskopet. Beläggningen på frontlinsen är av mycket hög kvalitet, eftersom den stänger av nästan alla reflexer - fangspegeln verkar sväva i luften. Det är också möjligt att se justerskruvarna för fangspegeln och huvudspegeln längre bak i tuben. Fangspegelns linjära diameter är stolta 38% av öppningen. Det skuggar av 14 procent av ytan på pupillen - båda är acceptabla i fotografisk användning.

Fördelar och nackdelar med katadioptriska teleskop i punktform:

• Stängt system, därmed liten risk för förorening av huvudspegeln
• Nästan ingen kromatisk aberration
• Konstruktionslängden är avsevärt kortare än effektiv brännvidd (utom Schmidt-Newton och Maksutow-Newton)
• Ingen strålbildning runt ljusa stjärnor, eftersom det inte finns några fangspegelstråkar
• Hög bildkvalitet med noggrann bearbetning
  
  
• Långa avsvalningstider (t.ex. efter transport från uppvärmda bostaden utomhus)
• Justering av speglar (kollimering) är nödvändig från tid till annan
• Ljus- och kontrastförlust genom den sekundära spegeln i strålgången
• Ljusförluster genom den begränsade reflektionsgraden av speglarna
• Användningen för solobservation är begränsad
• Användningen för jordobservationer under dagen (t.ex. fåglar) är begränsad
• Stor frontlins känslig för imma
• Hög vikt (särskilt för Maksutow-enheter)
  
  
  
  I den efterföljande tabellen finns de viktigaste systemen och deras lämplighet för astrofoto listade, två refraktorer, reflektorer och katadioptriska system. Eftersom ingen teleskoptyp är lika väl lämpad för alla tillämpningar, innehåller tabellen en uppdelning efter olika astronomiska motiv.

Rekommendation

Fakta är en sak, åsikter en annan. Därför vill jag inte avhålla mig från att ge en konkret rekommendation från min subjektiva synvinkel.

För nybörjare inom astrofotografering som är utrustade med en digital systemkamera och vill ta långt exponerade bilder av ljussvaga himmelsobjekt, skulle jag rekommendera en liten, apokromatisk refraktor vars brännvidd bör ligga mellan 400 och 600 millimeter. På detta sätt minimeras problemen med exakt följning under exponeringstiden, samtidigt som det fortfarande finns ett brett utbud av attraktiva motiv (stjärnhopar, gasnebulosor, galaxer) inom räckhåll. En sådan enhet är kompakt och mycket enkel att hantera om öppningen är maximalt fyra tum. Montering som behövs (se handledning nummer 9 i serien "Astro- och himmelsfotografi") förblir också rimlig vad gäller vikt och pris. Om det uppstår budgetproblem kan en semi-apokromat eller en ED-refraktor vara ett användbart alternativ. I vilket fall som helst bör du klargöra innan köp om en fungerande bildfältsplanlinje finns tillgänglig för modellen du valt.

Med hjälp av en Barlow-lins kan den effektiva brännvidden på en sådan refraktor förlängas, vilket möjliggör detaljerade bilder av månen. Dessutom öppnar detta vägen för foton på solen i vitt ljus eller H-alfa-ljus med ett sådant teleskop (se handledning nummer 6 i serien "Astro- och himmelsfotografi").

Om du senare, med samlad erfarenhet, vill använda längre brännvidder (1000 till 1500 millimeter), är det svårare att ge specifika rekommendationer. För objekt i djuprymden med långa exponeringstider kan en Newton-relektor med koma-korrektor, en Schmidt-Newton eller ett Maksutow-Cassegrain-teleskop vara lämpliga om du inte vill ta ur plånboken ordentligt och skaffa en stor apokromatisk refraktor (upp till sex eller sju tums öppning) eller en Ritchey-Chrétien-reflektor som en ultimat lösning.

Om du är främst intresserad av foton på planeter och detaljbilder av månen, måste du använda långa brännvidder, men kanske föredrar att arbeta med en webb- eller videokamera (se handledning nummer 14 i serien "Astro- och himmelsfotografi") istället för en digital systemkamera. Då behöver du inte en stor, belyst bildfält och ditt val av alternativ blir mångsidigare. Då kan du överväga ett Schmidt-Cassegrain, Maksutow-Cassegrain, Maksutow-Newton och en långbrännvid Newton-relektor, var och en med öppningar på åtta till fjorton tum.

Tack

Företaget Fernrohrland i Fellbach (www.fernrohrland.de) förtjänar mitt tack. Där fick jag ta en mängd teleskopbilder som ingår i den här handledningen och diskutera den aktuella marknadssituationen i långa samtal, utan vilka denna handledning inte skulle vara fullständig.

Alla prisuppgifter är riktlinjer med data från april 2009.