【以管窺天】送潮人/如何選購第一支天文望遠鏡?

2014年時拍攝的月全食與同年的超級月亮,如果不是透過一樣的器材拍攝對比,其實不容易查覺所謂「超級」到底「大」了多少。(圖/送潮人 提供)
2014年時拍攝的月全食與同年的超級月亮,如果不是透過一樣的器材拍攝對比,其實不容易查覺所謂「超級」到底「大」了多少。(圖/送潮人 提供)

文/送潮人

錯過今年2022的超級滿月了嗎?沒關係,接下來2023年的八月一日與八月三十一日還有兩次,第二次還是超級藍月。如果這次看到卻只覺得「似乎」有比較亮而大,但是不能肯定的話,也許您需要透過一架望遠鏡,拍攝平時的滿月與超級滿月,才能比較出大小差異。

然而,怎樣的望遠鏡適合第一次的新手呢?

筆者身著漢服與各種尺寸「折射式望遠鏡」的大小比較。圖中望遠鏡收集光線的能力由右至左分別為:人眼130倍、230倍、470倍與830倍。口徑越大,越有利於觀測黯淡的天體,或是以高倍率看到行星的細節,但是隨之而來的尺寸與重量也會越來越可觀。(圖/送潮人 提供)

首先,請斟酌一下自己的需求,購買包含架臺與腳架的望遠鏡,得注意以下事項:

1. 需要防潮以免鏡片發霉-至少能將鏡筒拆下放置於防潮箱或是定期除濕的倉庫。

2. 評估使用頻率,與練習意願-若是完全的新手,在天象發生時才嘗試操作望遠鏡,可能會手忙腳亂而錯過,或是出門後忘記帶目鏡、攝影支架等等,因此先了解自己是否願意平常練習,以熟悉器材。

3. 先購買簡易、小型望遠鏡-過重的器材會大大降低使用的意願與頻率,昂貴而占空間。

4. 學習基礎望遠鏡知識-對器材原理的了解,能幫助操作。例如望遠鏡的口徑、焦比(也就是相機鏡頭的光圈F值)、放大倍率、極限星等、解析度極限等等的關鍵字。

5. 相同規格下,通常越貴的望遠鏡拍攝、觀測的效果越好-這是因為昂貴的望遠鏡,會使用成本較高的低色散鏡片(折射鏡),並且研磨精度較高,組裝時也會經過調校,鏡筒的材質會比較厚實、對焦的機構更穩固、精密。這類望遠鏡能展現更好的對比度,星點細小銳利而且幾乎無色差(常見的色差是星星外圍有一圈藍光)。

6. 了解折射鏡與反射鏡的差別-

 A. 折射鏡就如同一般相機鏡頭,光線經過透明的透鏡後聚焦成像;反射鏡就像化妝用的凹面反射鏡,也能夠匯聚光線。

 B. 折射鏡容易產生色差,反射鏡較多像差問題(離中心越遠的星點,會有明顯變形)。

 C. 折射鏡在使用上比較簡單直接,缺點是通常口徑較小,鏡身也比較長。

 D. 反射鏡口徑比較大,比較短,缺點是光軸容易偏移,較常需要調整,銀色的反射面也會

(左圖)折射式望遠鏡,(右圖)反射式望遠鏡。
看向望遠鏡的前端,前端有透鏡的是折射鏡,反射鏡則是底端有凹面鏡。(圖/送潮人 提供)

如何從從類繁多的市場上,找到理想的望遠鏡呢?

目前生產天文望遠鏡的廠商主要集中在日本與中國大陸,美國和歐洲也有少量生產。大陸品牌有不少低價入門款式,也有外商例如美國星特朗(Celestron™)、日本威克勝(Vixen™)等在大陸製作的天文望遠鏡,無論是外商還是大陸品牌,都有一些達到可供科學研究的品質。日本製作的望遠鏡從中價位到追求極致品質的高價位都有,生產小口徑(相對天文臺設備而言)的品牌主要有笠井貿易公司(笠井トレーディング)、BORG™、威克勝(Vixen™)和高橋製作所(タカハシ)等,此外還有德國APM、美國Astro-Physics等品牌。

對於這些常見品牌而言,價位與品質有正比關係,不同品牌之間,相同價位的望遠鏡也是各有所長。若是要用肉眼看星雲或是高倍率看行星,就需要大口徑的望遠鏡。但是若是要透過相機拍攝星雲、星系,或是希望看到顏色更為飽和的行星,也希望望遠鏡保存維護方便,大約六至八公分的折射鏡就是很適當的選擇。

日本高橋製作所生產同樣口徑是十公分的望遠鏡,反射鏡大約重1.5公斤而折射鏡則是4.6公斤。圖中的反射鏡是由兩面反射鏡與一組透鏡組成的迪爾沃思中繼式望遠鏡(Dilworth relay telescope),而折射鏡是由兩片透鏡組成的複合消色差雙合鏡(achromatic doublet)。折射鏡右端突起的另一隻小望遠鏡稱為「尋星鏡」。尺寸與重量的差異,是使用者選擇時需要注意的重點。(圖/送潮人 提供)

有攝影概念的朋友可能會問,為什麼望遠鏡都是討論口徑,而不是焦距?就連手機鏡頭都會標示例如相當於單眼相機焦距26mm的廣角,或是75mm的望遠?這是因為焦距決定的是視野寬窄,而口徑則是決定人眼可以看到,或是相機可以拍到的多黯淡的星體。

因此,不同焦距但是相同口徑的望遠鏡,可以透過搭配不同目鏡,在目視時達到一樣的放大倍率與亮度;對於攝影而言,更傾向於將望遠鏡與相機的解析度搭配到最好的狀態,當需要更廣大的視野,通常是多張拍攝後拼接而成。

遠鏡上標示「物鏡」的口徑與焦距訊息。現在多鏡頭手機的望遠模式大概等效是75mm的單眼相機鏡頭,以此手機望遠鏡頭拍攝的畫面,要分別再放大13.9倍與26.7倍才是圖中望遠鏡配合135全片幅相機拍攝的視野。(圖/送潮人 提供)

若是透過眼睛直接目視看天體,就需要把接相機的部位換成「目鏡」,由左至右的焦距分別是4mm、7mm、18mm與25mm,若是裝在上圖「物鏡」焦距為1040mm的望遠鏡上,放大倍率分別是1040÷4=260倍、149倍、58倍與42倍。(圖/送潮人 提供)

經常聽到人們問:「這支望遠鏡可以看多遠?」

其實就如同人眼一樣,望遠鏡並沒有最遠距離限制,所以望遠鏡並不是把天體「拉近」,而是讓看到或是拍攝的影像呈現「放大」的效果。所以不妨就先問一下自己想看到怎樣的天體,來決定要購買怎樣的望遠鏡。

◉如果要看到金星盈虧:

「物鏡」口徑60mm即可,如果物鏡焦距是400mm,那麼目鏡的焦距在8mm就可以觀測。

◉如果要看到土星環:

建議「物鏡」口徑80mm以上。如果焦距是600mm,那麼搭配18mm的「目鏡」就可以看到,轉接單眼相機也可以拍攝,若是要看到更細節的卡西尼縫就需要6mm以下目鏡。

◉如果要看到木星大紅斑:

建議「物鏡」口徑100mm以上,放大倍率要達100倍,因此若是焦距800mm,就需要8mm以下目鏡,若是要拍攝,可能需要透過擴大攝影或是使用巴羅鏡。

◉如果要看到獵戶座星雲:

建議「物鏡」口徑250mm以上,這個尺寸幾乎只有反射鏡可以選擇,而放大倍率不宜太高,只是人眼的生物限制,是無法看到照片那樣的美麗色彩與細節。

最後,在夜空裡已經很明亮的滿月,透過望遠鏡之後往往會亮得刺眼,至於太陽,更是絕對不能透過眼睛直接觀測,否則可能會造成永久傷害。此外,第一次購買望遠鏡時建議選擇包含赤道儀或是其他架臺的套裝,可以了練習完整的操作。


●2022新專欄登場:送潮人,來自桃園,大學與研究所專攻工程科學與天文學,曾有多次翻譯科普書籍與演講、展覽經驗,喜愛古典文學、藝術與服飾等,平素裡也略有涉獵。期望能將自己生活體驗中,美好的、趣味的所學及感受,逐一向大家分享並多多交流。更多內容,敬請期待。

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