Частина 13 - Які телескопи підходять для астрофотографії.

Вибрати телескоп, що відповідає вашим потребам та бюджету, не є легким завданням зі багатшого асортименту, що пропонується.

Частина 13: Які телескопи підходять для астрофотографії

Ті, хто мають інтерес до астрономії взагалі та астрофотографії зокрема, рано чи пізно почують бажання мати власний телескоп. Хоча візуальні спостереження можна вже здійснювати просто оголеним оком або біноклем, і навіть вражаючі астрофото можуть створюватися без телескопа (див. частину 1-4 цього навчального посібника), але лише телескоп надає доступ до низки менших та/або слабкіших об'єктів небосхилу.

Вибір телескопів величезний і на початку здається несамовитим, обіцянки реклами обітницюють. Тому цей посібник спрямований на відповідь на питання, які телескопи підходять для астрофотографії та рекомендуються. Щоб уникнути зайвих очікувань: немає ідеального телескопа для всіх цілей. Пропоновані конструкції та оптичні системи мають свої власні переваги та недоліки, деякі можуть бути використані для широкого спектру застосувань, інші - для спеціалізованих завдань, деякий великий і потужний телескоп може виявитися невдалим вибором, якщо його розмір та вага призводять до того, що його використовують рідко, тому що робота з ним та транспортування вимагають багато зусиль та клопоту.

Загалом слід зауважити, що до телескопа для астрофотографічних цілей ставляться значно вищі вимоги, ніж до пристрою для візуального спостереження небосхилу. Хоча для простого огляду можуть підходити телескопи у нижньому ціновому сегменті, для фотографії можна вибрати кращі, але також дорожчі моделі.

Ось вибір пунктів, які є важливими:

• Якість зображення

На оптичній вісі кожен телескоп із точною оптикою дає прийнятну якість зображення. Для візуальних цілей цього достатньо, для фотографії важливо, щоб зорі також були чітко зображені поза оптичною віссю - найкраще до кутиків. Чим більший датчик використовується у камері, тим складніше виконати це вимогу.

• Освітлене поле

Більшість телескопів не можуть освітлити без віньєтуваннего "повноформатного датчика" розміром 24x36 мм, тоді на кожному зображенні з'являються темні кути. Навіть при використанні датчиків у "APS-C-форматі" (кропнуто 1,6 раза, 15x22 мм) деякі телескопи все ще мають недоліки у цій дисципліні.

• Окулярний висув

Для використання цифрової дзеркальної фотокамери (DSLR) окалярний висув повинен мати мінімальний діаметр двох дюймів. Важливою є і механічна виконаність окулярного висува. Він повинен бути достатньо стійким, щоб після підключення важкої DSLR (порівняно з окуляром) не виникало кренень. Для точної і тонкої фокусування корисна є передача механізму фокусування.

Стабільний окулярний висув на два дюйми з передачею фокусування: Велике чорне колесо слугує для грубого фокусування, золоте - в десятериазованим значенням і дозволяє тонке настроювання.

Також цей окулярний висув від Meade пропонує улюблення за допомогою передачі під час фокусування. У синьому кільці є додаткова можливість обертання навколо оптичної вісі, щоб підібрати найкращий кадр.

Цей окулярний висув на 1,25 дюйма занадто малий для підключення до нього цифрової дзеркальної фотокамери. Хромове покриття приховує те, що він повністю зроблений з пластику і не відповідає фотографічним вимогам до стійкості.





• Температурна стійкість

Зазвичай температура протягом ночі постійно падає. В залежності від використаних матеріалів для труби та окулярного висува може статися зсув фокусу, і часті поправки стануть необхідними. Більш задоволення приносить пристрій, при якому повторне настроювання чіткості не потрібне або ж рідко зустрічається незважаючи на падіння температури.

• Поверхнева підготовка

Більшість оптичних систем аматорських телескопів страждають від половикової вогнуватості, тобто площина чіткості не є плоскою, але наполовину заводською. Це призводить безперечно до часткових нечіткостей на фото, залежно від того, на яку точку зосереджується фокус. Чим більший датчик, тим складніше буде. Допоможе спеціально розрахована для оптичної системи "розрахована" лінза поверхневої підготовки, яка, однак, не доступна для всіх телескопів.

• Відношення відкритості

Відношення відкритості визначається, коли фокусна відстань ділиться на вільне діаметральне відкриття передньої лінзи або головного дзеркала. Результат - число, ідентичне діафрагмі фотооб'єктива. Чим менше число, тим яскравіше телескоп. Високий рівень світлової міцності означає короткі часи витримки, що є великою перевагою при фотографуванні тьмяних об'єктів Deep-Sky. Через короткі часи витримки оптики з великою світловою міцністю також називають «швидко», ті, що мають низьку світлову міцність - «повільними».

• Оптичні дефекти (аберації)

Фотографічно корисними є лише ті телескопи, чиї оптичні дефекти (аберації) настільки невеликі, що на фото їх важко або тільки зі зусиллям помітити.

Роздільна здатність та здатність зібрати якнайбільше світла повністю залежать від вільного діаметру фокусного об'єктива (лінза або дзеркало) телескопа, який астрономи люб'язно називають Відкриттям, і який вимірюється у дюймах (1 дюйм = 2,54 см). Для фотографії важливіше відношення відкритості, тобто діафрагма, від якої залежить результатируючий час експозиції. Звичайно: Якщо ви хочете мати довші фокусні відстані з «швидким» відношенням відкритості, автоматично отримаєте великі відкриття.

На цьому етапі слід зауважити безапеляційно, що ціна, вага та розміри телескопа зі зростанням відкриття дуже швидко зростають.





Розвиток ваги та ціни в залежності від відкриття телескопа. Графік базується на дизайні ACF від Meade, але тенденція, яка може бути практично перенесена на всі інші телескопи, присутня. В цьому зображенні цінові та вагові показники не враховані та були виключені.

Окрім цих вимог, вирішальними є, звичайно, індивідуальні бажання та уподобання, які враховуються при виборі телескопа. Зокрема, фокусна відстань у поєднанні з форматом датчика має вплив на ефективний кут огляду. Так, розлогі об'єкти небосхилу, такі як Галактика Андромеди чи Туманність Оріона, можуть бути зняті в зрозумілій формі при фокусній відстані 500 мм, тоді як менші об'єкти, такі як, наприклад, Кільцева Туманність або планета, вимагають значно більшої фокусної відстані.

Лінзи чи дзеркала?

Одна з основних відмінностей в телескопах виникає, коли розглядаються оптичні компоненти, які утворюють зображення. Якщо об'єктив складається лише з лінз, мова йде про лінзовий телескоп або рефрактор. Якщо об'єктив складається лише з дзеркал, це вже дзеркальний телескоп або рефлектор. Якщо об'єктиви як дзеркала, так і лінзи утворюють зображення, це вже катадіоптрична система.

1. Лінзовий телескоп (рефрактор)

Рефрактор найбільше відповідає тому, що непрофесіонал уявляє під поняттям телескопу: з відбоку труби знаходиться об'єктив з щонайменше двох лінз, тоді як у задній частині камера підключається без додаткових оптичних елементів. Лінзовий телескоп є дуже спрощеною формою телеоб'єктива з фіксованою фокусною відстанню. Телеоб'єктиви, однак, мають більш складну конструкцію, тому їх довжина коротша, ніж фактична фокусна відстань. Це не стосується рефракторів, тому довжина пристосована до фактичної фокусної відстані.

Схематичне зображення рефрактора. Світло зірок надходить зліва, потрапляє на об'єктив з скляних лінз та концентрується від них в фокусі на матриці камери.





Рефрактори стикаються з проблемами хроматичної аберації, яка є довжинним кольоровим дефектом, який виникає тому, що світло у лінзах розривається залежно від довжини хвиль.

Ахроматичний рефрактор від Bresser з відкриттям 5 дюймів і вбудованим лінзовим коректором поля вже є потужним інструментом. Залишкова хроматична аберація проявляється у вигляді синіх ободків навколо яскравих зірок. Вартість: 480 євро.

Об'єктив цього рефрактора після зняття захисної кришки має три пари налаштувальних гвинтів (по одній затягуючій та по одній відпускаючій гвинтовій накладці). Це дозволяє розмістити об'єктив так, щоб оптична вісь збігалася з центральною поздовжньою лінією труби. У практиці така настройка буде потрібна дуже рідко. Зеленкувате відблисккування лінз уникне великі втрати світла через відбиття.

Найбільш ідеальною формою рефрактора є апохромат, при цьому зазвичай трилінзовий об'єктив забезпечує або повну відсутність хроматичної аберації, або хоча б дуже суттєво її зменшує, так що в практиці вона вже не відтворює роль. Одна з лінз виготовлена з екзотичного і дорогого скла, що дозволяє об'єднати три довжини хвиль в одну фокусну точку. Результатом є повністю чисте в барвах зображення без дратуючих кольорових крайових смуг навколо яскравих об'єктів. На жаль, терміни апохромат та відповідне прикметник апохроматичний не підпадають під промислову норму, тому на ринку можуть бути пристрої, які, хоча і мають назву апохромат, на практиці все ж мають помітний слід хроматичної аберації.



Схематичне зображення апохромата: Трилінзовий об'єктив здатний об'єднати практично всі довжини хвиль у спільну фокусну точку – результат: фото без помітних кольорових дефектів.

Цей в основному кольоровий апохромат має 90 міліметрів. Виробником є William Optics, його ціна перевищує 800 євро.

Погляд на об'єктив показує високоякісне покриття, оскільки лінзи майже не відчутні. Фокусна відстань становить 621 міліметр, діафрагмальне число 1:6,9.

Апохромати від виробника ЛЗОЗ вважаються одними з найкраще скоригованих рефракторів у світі. Тут зображено об'єктив з 115 міліметровим відкриттям (4,5 дюйма) та 805 міліметрами фокусної відстані (діафрагмальне число 1:7). Вартість разом з трубою та окулярним висувом становить понад 3000 євро.

Два апохромата від Astro-Physics: білий телескоп - рефрактор з відкриттям 6,1 дюйма (155 міліметрів) та діафрагмальним числом 1:7, менший встановлений телескоп - апохромат з відкриттям 4,1 дюйма при діафрагмальному числі 1:6 (фокусна відстань 630 міліметрів). Чітко видно, яку різницю робить два дюйма відкриття у відношенні до розміру та ваги.

Рефрактори з відкриттям більше 7 дюймів практично неможливо переносити. Велике прилад у наступному зображенні є 10-дюймовим апохроматом з діафрагмальним числом 1:14, менший встановлений прилад - апохромат з відкриттям 5,1 дюйма та діафрагмальним числом 1:8. Їх фіксують в куполі обсерваторії Вельцгейм.

Між ахроматом та апохроматом розрізняються ED-, Semi- або Halbapochromaten, де за допомогою зазвичай дволінзового об'єктива досягається помітно краща корекція кольорів, ніж ахромат, хоча не досягається ідеальність справжнього апохромата.

Це стає можливим завдяки використанню спеціального скла для однієї з обох лінз. Ці пристрої за ціною можуть бути цікавими, і деякі моделі також можуть похвалитися фотографічною продуктивністю.

Halbapochromaten часто позначені додатковим «ED». Корекція хроматичної аберації набагато краща, ніж у випадку ахромата, хоча вона не досягає ідеальності справжнього апохромата. Відношення ціна/якість можна назвати врівноваженим і привабливим. Цей прилад з відкриттям 80 міліметрів та фокусною відстанню 600 міліметрів можна придбати від 350 євро:

Цей ED-рефрактор має відкриття 100 міліметрів (4 дюйми) та фокусну відстань 900 міліметрів (діафрагмальне число 1:9). Його ціна становить приблизно 700 євро.

Перегляд (нерегульованого) об'єктива ED-60/800-рефрактора, показаного вище:

Зліва знімок Млинця Оріона з ахроматом. Чітко видно сині обійми навколо яскравих зірок як наслідок хроматичної аберації. Півенапохромат (ED, правий малюнок) у значній мірі зменшує цей дефект у відображенні:

Переваги та недоліки рефрактора лежать в наступних областях:

• Проста використання
• Регулювання оптики рідко чи ніколи не потрібне
• Швидка готовність до використання без довгого відчилення
• Найкращий вибір для фотографування Сонця (див. посібник номер 6)
• Недухівчена до бічного впливу розсіюваного світла
• Відсутність заважки в оптичному шляху через дзеркало затору (див. також дзеркальні телескопи)
• Висока трансмісія без помітних втрат світла через розсіювання та відбивання
• Відображення зірки без «променів»
• (Теоретично) Найкраща можлива оптична продуктивність за певного відкриття (апохромат)
  
  
• Розмір та вага від 6 дюймів ускладнюють обслуговування
• Хроматична аберація ахроматів
• Висока ціна апохроматів
• Відкриття більше 7 дюймів практично можливе лише як прилад для обсерваторії
  
  

2. Дзеркальний телескоп (рефлектор)

Об'єктив дзеркального телескопа складається з пустого дзеркала, яке приблизно у формі пустотелесної кулі шліфується з скла або скляної кераміки, а потім покривається відбивною поверхнею. При уважному дослідженні виявляється, що в залежності від типу конструкції поверхня трохи відрізняється від сферичної оболонки пустотелесної кулі.

Оскільки фокусний пункт пустого дзеркала знаходиться в оптичному шляху, камеру (принаймні для телескопів класу аматора) не можна просто прикріпити там, оскільки вона заблокує значну частину надходячого світла. Через це рефлектори мають друге дзеркало, так званий фанг- або вторинне дзеркало. Воно розташоване перед фокусним пунктом і відхиляє збунтоване світло головного дзеркала з труби, де воно потім об'єднується в фокусному пункті, куди можна прикріпити камеру.

Оскільки фанг-дзеркало займає своє місце прямо в оптичному шляху, його необхідно утримувати стрижнями фанг- або вторинного дзеркала, які, в свою чергу, закріплюються на внутрішній стіні труби. Фанг-дзеркало разом з «стрижнями» в оптичному шляху є обов'язковим злом, наслідки якого будуть розглянуті нижче.

Спершу важливо зазначити, що фанг-дзеркало на фотознімку не відображено в чітку або нечітку силует у жодному випадку. Проте він може затінювати частину пучка світла, що викликає втрату яскравості. Однак це на вразливому рівні: Навіть фанг-дзеркало, яке лінійно має 30 відсотків діаметра головного дзеркала, затінює лише дев'ять відсотків надходячого світла поверхні.

Другим наслідком фанг-дзеркала є зниження загального контрасту зображення, яке є тим виразнішим, чим більший діаметр фанг-дзеркала. Фотографічно цей вплив є непомітним, можливо, лише при візуальному спостереженні за планетами з їх власними вже малорізьбленими деталями. Проте стрижні фанг-дзеркала залишають явні сліди на знімках у вигляді «променів» навколо яскравих зірок.

Форма стрем'янки подвоюється, причому друге зображення зміщене на 180 градусів від першого. Таким чином чотиристворчастий павук утворює чотири промені на яскравих зірках, а трьохстрем'янки — шість.



Рефрактор зображує зірки без "променів" (ліворуч). Стрем'янки фокусного дзеркала Ньютона, навпаки, за допомогою дифракції зіркового світла утворюють зображення променів (праворуч).



Дзеркальні телескопи взагалі не мають хроматичної аберації, тому що відбиття світла відбувається незалежно від його довжини хвилі.

Далі будуть представлені три поширених типи дзеркальних телескопів.

2.1 Ньютонівський рефлектор

Менші пристрої цього типу мають недороге сферично вислюскане головне дзеркало, більші — параболічне дзеркало, форма якого відхиляється від кулястості для покращення якості зображення. Перед досягнення фокусу еліптичне, але плоскопаралельне вторинне дзеркало відхиляє світло на 90 градусів через отвір у стінці тубуса. Це означає, що позиція огляду або позиція камери знаходиться на бічному передньому кінці телескопічного тубуса, дещо незвичайна конфігурація. Оскільки у телескопів цієї конструкції оптично ефективна лише одна поверхня, їх можна виготовляти відносно недорого.

Для фотографії моделі з великим функціональним дзеркалом більше підходять, ніж ті з малим, щоб підсвітити до кутів навіть більші матриці знімальних пристроїв. Говорять також про фотооптимізовані телескопи Ньютона або просто про „фото-Ньютона“. Ньютони можуть бути виготовлені з великим відкриттям і „швидким“ відношенням відкриття, проте зазвичай поза оптичною віссю показують відмінності – відхиленість від центру зображення Кома, який проявляється в зірках на краю зображення у вигляді комети. Заглиблений лінзовий висув для окуляра, так званий коректор коми, допомагає в цьому.



Схематичне зображення Ньютонівського рефлектора: Спочатку світло, що входить зліва, потрапляє на дзеркало, пройшовший через неї, і перед досягненням фокусу виходить з тубуса через пласкопаралельне дзеркало під кутом 45 градусів.

Огляд у Ньютонівському рефлекторі знаходиться з боку на передньому кінці телескопа (червона стрілка).

Вид у відкриття Ньютона-рефлектора. Можна побачити фокусне дзеркало, підвішене на чотирьох тонких стременах. Ззаду можна повірити головне дзеркало. Зверху праворуч видно висув окуляра.

Фотографічно оптимізований Ньютон-рефлектор від фірми Vixen. Ще раз, висув окуляра, на якому кріпиться камера, позначено червоною стрілкою. Цей прилад має діаметр відкриття 8 дюймів (200 міліметрів) і фокусну відстань 800 міліметрів, що дає відношення відкриття „швидке“ 1:4. Цей телескоп коштує близько 1100 євро без монтажу.

Огляд у відкриття фото-Ньютон-рефлектора Vixen показує, що фокусне дзеркало має досить великий діаметр, щоб підсвітити навіть більші зенітні датчики. Стремена, на яких підвішене фокусне дзеркало, досить товсті, але також відповідно стійкі.

Дуже проста версія Ньютон-рефлектора, відома як „телескоп Добсона“. Однак через монтаж такі пристрої не підходять для фотографічних цілей.



Для візуальних цілей „телескопи Добсона“ користуються великою популярністю. Це дуже прості Ньютон-рефлектори, які, однак, через монтаж не підходять для зйомок довгоекспозиційних астрографій.

2.2 Кассегренівський рефлектор

Також у цьому типі головне дзеркало має параболічну форму. Але супутнє дзеркало, на відміну від Ньютона, не плоске, а оптично діюче, конвексно-гіперболічне та розміщене так, щоб воно відбивало пучок променів у напрямку головного дзеркала. Останнє є пробуреним по центру, таким чином окуляр або камера кріпляться на задньому кінці тубуса. Позиція огляду відповідає позиції рефрактора.



Схематичне зображення Кассегренівського рефлектора: Головне дзеркало (праворуч) концентрує випадаюче світло на супутнє дзеркало (ліворуч). Останнє відбиває його через центральне діркувате головне дзеркало, де воно об'єднується у фокусі поза тубусом.

Висув окуляра у Кассегренівському рефлекторі, до якого можна також підключити камеру, знаходиться на задній стороні у напрямку огляду телескопа (червона стрілка), так само як у рефрактора:





Кассегренівські рефлектори тепер зустрічаються досить рідко. Їх зображення полягає в тому, що вони показують відхиленість від центру та показують зображення помилок поза оптичною віссю, у тому числі Кому. Тільки з відповідним коректором з лінзової системи, підібраним спеціально, ці помилки можуть бути настільки зменшені, що стане можливим фотографічно придатний телескоп з досить великим зображенням для формату сенсора цифрового дзеркального фотоапарата.

2.3 Рітчі-Крет'єн-рефлектор

Він дуже схожий на Касегрен-рефлектор, але використовує дві гіперболічні форми дзеркал - одне для головного, і друге для відбивного дзеркал. Це дозволяє усунути комуем> Касегренів, але не виключити випуклість полів зображення, яку все ще доводиться боротися з лінзовим коректором. Однак цей тип дозволяє досягти високої якості зображення, навіть у кутах для великих матриць знімальних пристроїв. Це може бути однією з причин, чому багато з найбільших телескопів на Землі, а також космічний телескоп Габбла використовуються як рітчі-крет'єн-рефлектори.

Такі слідуючої фотографії обладнані інструменти час від часу також називаються астрографи. Багато рітчі-крет'єн-рефлектори виробляються лише з великим діаметром та є досить дорогими. Тому вони залишаються доступними лише амбіційним аматором.

Схематичне зображення рітчі-крет'єн-рефлектора: Оптичний шлях абсолютно ідентичний до Касегрен-рефлектора; лише два дзеркала мають трохи відмінну форму поверхні, що краще виправляє зображені помилки поза оптичною вісю:

Переваги та недоліки рефлекторів можна узагальнити наступним чином:

• Великі діаметри за відносно невеликими витратами (Ньютон)
• Відсутність хроматичної аберації
• З.Т. доступні варіанти з високою світлосиловою здатністю (Ньютон)
• Помірні часи для охолодження завдяки трубі відкритої з фронту
• Дуже висока якість зображення для великих матриць фотокамер (рітчі-крет'єн з коригувальною лінзою поля)
• Довжина корпусу значно менша за фокусну відстань (Касегрен, Рітчі-Крет'єн)
  
  
• Присмак може дістатися на головне дзеркало через відкриту трубу
• Необхідна періодична регулювання дзеркал (колімування) з часом
• Втрати світла та контрастності через другорядне дзеркало в оптичному шляху
• Втрати світла через обмеженість відбивної здатності дзеркал
• Обмежений використовування для спостереження Сонця
• Обмежене використання для земних спостережень вдень (наприклад, птахи)
• Формування відблисків навколо яскравих зірок через підтримку фангспегеля
  
  
  
  Три пари болтів (по одному пружному та тяговому) дозволяють дрібне налаштування головного дзеркала у рефлекторі Ньютона. Зображення показує задню частину телескопа.
  
  
  
  

За допомогою ще трьох болтів можна відрегулювати фангспегель рефлектора Ньютона в оптимальне положення. Налаштування оптики телескопа Ньютона - це не чаклунство, але потрібно навчитися.

3. Катадіоптрична система

Катадіоптричні телескопи для створення зображення використовують дзеркала та лінзи, але базуються на вже описаних вище дзеркальних телескопах Ньютона та Касегрен. Під ідеєю використовування додаткового лінзового елементу переднього кінця, тобто в області зорового входу, стоїть бажання поліпшити якість зображення поза оптичною віссю, часто в поєднанні з більш простою та тому дешевою формою виготовлення основного дзеркала. Використана лінза призводить до хроматичної аберації, яка, однак, у порівнянні з ахроматичним рефрактором є мінімальною і в практиці майже непомітною. Якщо додаткова лінза тонкопластикова та асферично заточена, то її також називають «Шмідт-пластиною», а телескопи з нею позначаються як "Шмідт-". Якщо лінза досить товста та виготовлена вигнутою, сферичною конструкцією, то говорять про "Максутов-телескоп".

Лінза одночасно слугує як можливість кріплення для другорядного дзеркала, що дозволяє відсутність кріплення фангспегеля та уникнення появи відблісків у яскравих зірок.

3.1. Шмідт-Касегрен

Конструкція в цілому відповідає Касегрен-рефлектору, до якого додано асферичну Шмідть-пластину. Це дозволяє мати кулясту (сферичну) форму головного дзеркала, яке стає дешевшим у виготовленні. Водночас зменшується кількість коми, що теоретично може призвести до високих характеристик зображення. На жаль, виробництво асферичної Шмідть-пластини викликає проблеми. Не завжди вдається це зробити з потрібною точністю, тому ефективна продуктивність деяких Шмідть-Касегрен-телескопів залишається позаду очікувань. Тим не менш, цей тип телескопів довгий час користувався популярністю серед аматорів, оскільки дозволяє реалізувати великі діаметри та фокусні відстані в межах матеріально обмеженого об'єму телескопа. Ще одна проблема багатьох моделей полягає в тому, що розподіл світла для великих матриць цифрових дзеркальних фотокамер не виходить успішним - сильна віньєтація у вигляді темних полів зображення втімнює картину.



Схематичне зображення Шмідт-Касегрен-телескопа: На відміну від Касегрен-рефлектора існує фронтальна лінза, відома як Шмідть-пластина. Вона має асферичну форму та дає можливість виготовлення доступніших дзеркал та корекції зображувальних помилок поза оптичною віссю.

Celestron - найвідоміший виробник Скмідта-Кассегренів. Модель, зображена ​​тут, має діаметр 8 дюймів (200 міліметрів) і фокусну відстань 2000 мм, тобто співвідношення діаметр/фокусна відстань 1:10. Досить велике відбивне дзеркало кріпиться до Скмідт-пластини, тому підтримуючі стрижні не потрібні. Через покриту Скмідтом пластину можна побачити головне дзеркало. Труба, окрім монтажу, може бути придбана за близько 1150 євро.

Цим телескопом можна регулювати тільки відбивне дзеркало. Після видалення центрального ковпачка з'являються відповідні гвинти для регулювання.

3.2 Максутов-Кассегрен

У принципі, він такий самий, як Скмідт-Кассегрен, але замість Скмідт-пластини використовується меніскусна лінза. Усі поверхні сферичні, тому їх можна виготовляти досить дешево і з високою точністю. Вторинне дзеркало складається з поверхні, покритої відбивальним шаром, на зворотному боці меніска-лінзи. Оптичний принцип дозволяє досягти високої якості зображення і знайти застосування особливо в дуже компактних, менших телескопах, а також в деяких об'єктивах для фотоапаратів. Зі зростанням діаметра Максутов-Кассегрен-телескоп стає досить важким через товсту меніск-лінзу.

Через зазвичай "повільні" співвідношення діаметр/фокусна відстань необхідно довго експонувати слабкі об'єкти далекого космосу. Переваги Максутов-Кассегрен проявляються особливо під час фотографування Місяця та планет.



Схематичне зображення Максутов-Кассегрен-телескопа: шлях світла відповідає шляху Скмідт-Кассегрени, але замість Скмідт-пластини використовується сферично відшліфована меніск-лінза, на зворотному боці якої зроблене відбивне дзеркало.

Цей компактний Максутов-Кассегрен-телескоп від Meade має діаметр 5 дюймів (точніше 127 мм) і фокусну відстань 1800 мм, тобто зі співвідношенням діаметр/фокусна відстань 1:15, дуже темний. Місяць та планети є особливо підходящими об'єктами для такої оптики. Незважаючи на це, цей телескоп можна придбати тільки разом з вилкоподібним кріпленням; ціна в такому випадку становить 900 євро.

Передній вигляд на Максутов-Кассегрен-телескоп дозволяє побачити фурніровану меніск-лінзу, на зворотньому боці якої розташоване відбивне дзеркало, яке добре видно як відбиваюче, яскраве коло.

3.3. Шмідт-Ньютон

Шлях світла суттєво відповідає шляху Ньютонового рефлектора, тільки в області входу до телескопа розміщена коректорна лінза. Багато чого, що було сказано про Скмідт-Кассегрен, також відноситься до Шмідт-Ньютон. Коректорна лінза дозволяє використання сферичного головного дзеркала і зменшує виникаючу кому. Але незважаючи на це, проблематичне виготовлення Скмідт-пластини може вплинути на загальні характеристики цієї системи. Доступні світлі, швидкі оптики.



Схематичне зображення Шмідт-Ньютон-телескопа: на відміну від Ньютонового рефлектора в цьому телескопі є Скмідт-пластина як передня лінза. Звідси вона слугує як місце для кріплення відбивного дзеркала, так що підтримуючі стрижні можуть бути відсутні.

Цей Шмідт-Ньютон-телескоп від Meade має діаметр 8 дюймів (200 мм) і фокусну відстань 810 мм, з чого випливає "швидке" співвідношення діаметр/фокусна відстань 1:4. Добре видна коректорна лінза Скмідта, в центрі якої закріплене відбивне дзеркало. Ціна на такий телескоп становить близько 715 євро.

3.4 Максутов-Ньютон

Знову в якості основи використовується Ньютонів рефлектор, доповнений меніск-лінзою в області входу для корекції аберрацій сферичного головного дзеркала. В продажу в основному є пристрої з надзвичайно малими відбивними дзеркалами. Вони ідеально підходять для високо роздільних знімків Місяця та планет, оскільки вони через розмір відбивного дзеркала не можуть рівномірно освітити матрицю цифрової дзеркальної фотокамери без варігелювання.



Схематичне зображення Максутов-Ньютон-телескопа: Меніск-лінза слугує як передня лінза, в іншому випадку це суттєво відповідає Шмідт-Ньютон-телескопу.

Цей Максутов-Ньютон-телескоп від Intes Micro має сім дюймів діаметром (180 мм) і фокусну відстань 1080 мм (отвір 1:6). Перегляд з боку і зверху (червона стрілка). Вартість зображеного пристрою з відмінною оптикою становить близько 1800 євро.

Лінза-меніскусний Бресьєра-Максютов-Ньютона, показаний внизу, в центрі має дуже малий відбивний дзеркало, яке лінійно становить лише 18 відсотків від загального діаметра. Опціонально це пристрій можна замовити з діафрагмою 1:8, тоді відбивне дзеркало ще менше (13 відсотків від відкриття). Ці малі відбивні дзеркала, хоча і забезпечують відмінний контраст зображення, але не підсвічують сенсор цифрової дзеркальної камери з «фактором кадру». Ці прилади є спеціалістами для детальних знімків Місяця та планет.

Цей Максютов-Ньютон від Бреслера майже схожий на звичайний рефлектор Ньютона, відбивне дзеркало якого здається повітрям, оскільки дуже ефективна покривка лінзи-меніскуса майже попереджає всі блики світла. Вхід – по боку (червона стрілка), як це типово для Ньютонового типу. Прилад має приблизно 6-дюймове відкриття (152 мм) і 740 міліметрів фокусної відстані, що відповідає відношенню відкриття 1:5. Ціна становить приблизно 1000 євро.

Відбивне дзеркало Бреслера-Максютов-Ньютона значно більше, ніж у моделі від Інтес Мікро. Проте завдяки цьому досягається освітлення сенсорів у форматі APS-C (цифрова дзеркальна камера з фактором кадру 1,6).

Варіанти

Помимо описаних конструкцій, існує ще безліч варіантів, які слід вважати екзотичними. Багато з них обіцяють покращену якість зображення завдяки легкій модифікації геометрії головного або відбивного дзеркал, або корректора лінзи порівняно з "прототипом".

Прикладом є телескопи "Advanced Coma-Free" від Meade, які мають покращену якість зображення в порівнянні з телескопами Шмідта-Кассегрена.

Релятивно новинки на ринку - телескопи від Meade, які від виробника називаються "Advanced Coma-Free" телескопами. Через таке покращення Meade більше не має у програмі телескопів Шмідта-Кассегрена. Показана модель з 8-дюймовим відкриттям (200 мм). Фокусна відстань становить 2000 мм (відношення відкриття 1:10). Рекомендується вибирати модель з меншим фокусом, бо точне відслідковування такого телескопа при довгих відділеннях не є простою задачею. За корпус без кріплення доведеться заплатити приблизно 1380 євро.

Передній вигляд у "Advanced Coma-Free" телескоп. Покриття фронтальної лінзи дуже якісне, оскільки майже всі відблиски поглинаються – відбивне дзеркало здається повітрям. Також видно гвинти для налаштування відбивного дзеркала та головного дзеркала далі від корпусу. Лінійний діаметр відбивного дзеркала становить вражаючі 38% від відкриття. Він затінює 14 відсотків площі зорового положення входу – це прийнятно для фотографічного застосування.

Переваги та недоліки катадіоптричних телескопів у ключових пунктах:

• Закрите система, тому мінімальна небезпека забруднення для головного дзеркала
• Практично відсутня хроматична аберрація
• Довжина корпусу значно коротше за фокусну відстань (крім Шмідта-Ньютона та Максютов-Ньютона)
• Відсутність випромінювання від яскравих зірок, оскільки немає підпорок для відбивного дзеркала
• Висока якість зображення за умови тщательного виготовлення
  
  
• Довгі часи охолодження (наприклад, після транспорту з підігрітого будинку на вулицю)
• Регулювання дзеркал (колімація) час від часу необхідне
• Втрати світла та контрасту через другинне дзеркало в оптичному шляху
• Втрата світла через обмежену відбивну здатність дзеркал
• Обмежене використання для спостережень Сонця
• Обмежене використання для земних спостережень у день (наприклад, птахи)
• Великий фронтальний об'єктив схильний до запотівання
• Велика вага (особливо для пристроїв Максютова)
  
  
  
  У таблиці нижче перераховані основні системи та їх придатність для астрофотографії, дві рефрактори, рефлектори та катадіоптричні системи. Оскільки жоден тип телескопа не є однаково підходить для всіх завдань, таблиця містить розподіл за різними астрономічними об'єктами.

Рекомендація

Факти - одне, а думки - інше. Тому я хочу висловити конкретну рекомендацію з моєї суб'єктивної точки зору.

Для початківців у астрофотографії, які обладнані цифровим дзеркальним фотоапаратом і хочуть зробити довгі експозиційні знімки світил слабкої світні, я б рекомендував невеликий апохроматичний рефрактор, довжина фокусної відстані якого повинна становити від 400 до 600 міліметрів. Це значно спрощує проблеми точного слідкування під час експозиції, але при цьому низка привабливих об'єктів (зоряні купи, газові тумани, галактики) залишається в досяжності. Такий прилад компактний і абсолютно легкий в обігу, якщо діаметр діафрагми складає максимум чотири дюйми. Крім того, необхідний монтаж (див. Посібник номер 9 серії "Астрофотографія та фотографія небесних об'єктів") також дотримується у межах ваги та ціни. Якщо виникає проблема бюджету, напівапохромат або ED-рефрактор може бути прийнятним альтернативним варіантом. У будь-якому випадку перед купівлею необхідно визначити, чи доступна функціональна полярно-вирівнювальна лінза для моделі вашого вибору.

За допомогою барлоу-линзи можна подовжити ефективну фокусну відстань такого рефрактора, що дозволяє отримувати детальні знімки Місяця. Крім того, з використанням такого телескопа ви можете зробити знімки Сонця у білому світлі або у H-альфа-світлі (див. Посібник номер 6 серії "Астрофотографія та фотографія небесних об'єктів").

При необхідності в подальшому, зі накопиченим досвідом, використовувати довші фокусні відстані (від 1000 до 1500 міліметрів), складніше робити конкретні рекомендації. Для об'єктів далекого космосу з довгими часами експозиції може бути використаний Ньютонів рефлектор з коректором коми, Шмідт-Ньютон або Максутов-Кассегрен-телескоп, якщо ви не хочете дійсно "заглиблюватися в кишеню" і хочете придбати великий апохроматичний рефрактор (до 6 або 7 дюймів відкриття) або рефлектор Рітчі-Хретьєн.

Якщо ви цікавитесь, в основному, фотографіями планет та детальними знімками Місяця, вам доведеться використовувати тривалі фокусні відстані, але можливо вам захочеться працювати з веб-курсором або відеокамерою (див. Посібник номер 14 серії "Астрофотографія та фотографія небесних об'єктів") замість цифрового дзеркального фотоапарата. Тоді зникне вимога до великої, освітленої зображенням поля і вибору варіантів стане більш різноманітним. Підходять С.-Кассегрена, Максутов-Кассегрена, Максутов-Ньютона та довгофокусний Ньютонів рефлектор, кожен з діаметрами від 8 до 14 дюймів.

Подяка

Моя подяка належить компанії Fernrohrland, Фельбах (www.fernrohrland.de). Там я мав можливість зробити значну кількість телескопічних зображень, що містяться у цьому посібнику, і обговорити поточну ринкову ситуацію під час тривалих розмов, без яких цей посібник був би неповним.

Усі наведені ціни є орієнтовними станом на квітень 2009 року.