Partea 13 - Care telescoape sunt potrivite pentru astrofotografie

Selectarea unui telescop potrivit nevoilor proprii și bugetului disponibil dintr-o ofertă bogată nu este o sarcină ușoară.

Partea 13: Ce telescoape sunt potrivite pentru astrofotografie

Cei interesați de astronomie în general și de astrofotografie în special își vor dori mai devreme sau mai târziu propriul telescop. Desigur, observațiile vizuale pot fi realizate cu ochiul liber sau cu ajutorul unei perechi de binoclu, iar fotografii impresionante pot fi realizate fără telescop (vezi Părțile 1 până la 4 din acest tutorial), dar doar un telescop oferă acces la numeroase obiecte ceresti mai mici și/sau mai puțin luminoase.

Oferta de telescoape este vastă și la început poate părea copleșitoare, iar promisiunile publicitare poate părea exagerate. Acest tutorial urmărește să răspundă la întrebarea care telescoape sunt potrivite pentru astrofotografie și pot fi recomandate. Înainte de toate, trebuie menționat faptul că nu există un „cel mai bun” telescop pentru toate scopurile. Formele de construcție și sistemele optice oferite au fiecare avantaje și dezavantaje specifice, unele fiind utilizabile într-un spectru larg de aplicații, altele fiind specializate și își pune în evidență avantajele doar în observarea anumitor obiecte. Și chiar și un telescop mare și puternic poate fi o alegere greșită dacă dimensiunile și greutatea acestuia contribuie la faptul că este utilizat rar, deoarece manevrarea și transportul implică un efort considerabil.

În principiu, trebuie remarcat faptul că cerințele pentru un telescop folosit în scopuri astrofotografice sunt mult mai ridicate decât cele pentru un dispozitiv destinat observației vizuale a cerului. În timp ce telescoapele din segmentul de preț inferior pot fi suficiente pentru observații vizuale, pentru fotografiere este necesară alegerea unor modele mai bune, dar și mai costisitoare.

Iată o selecție de aspecte importante:

• Calitatea imaginii

Pe axa optică, fiecare telescop cu o optică precisă oferă o calitate de imagine acceptabilă. Aceasta este suficientă pentru scopuri vizuale, însă pentru fotografiere este important ca stelele să fie redate clar și în afara axei optice - ideal până în colțurile imaginii. Cu cât este mai mare senzorul de captură folosit în cameră, cu atât mai dificil este să îndeplinești această condiție.

• Câmp iluminat

Majoritatea telescopelor nu sunt capabile să ilumineze un senzor „full-frame” de dimensiunea 24x36 de milimetri fără vignetare; astfel, apar colțuri întunecate în fiecare imagine. Chiar și cu senzori de „APS-C” (factor de recortare de 1,6 ori, 15x22 milimetri), unele telescoape prezintă deficiențe în această disciplină.

• Extragerea ocularului

Pentru utilizarea unei camere foto DSLR este necesar un extragere ocular cu un diametru minim de două inci. Importante sunt și execuția mecanică a mecanismului de extragere ocular. Acesta ar trebui să fie suficient de stabil, astfel încât după conectarea unei camere DSLR (mai grea în comparație cu un ocular obișnuit) să nu apară înclinări. Pentru focalizare precisă și delicată, este util un mecanism de focalizare cu reducere la jumătate.

Extragerea ocularului stabil de 2 inci cu mecanism de focalizare redus: Marele buton negru servește pentru focalizarea aproximativă, cel auriu este redus de zece ori și permite ajustarea fină.

Acest extract de ocular Meade oferă o reducere în timpul focalizării. În zona inelului albastru există și posibilitatea de a-l roti în jurul axei optice pentru a regla cea mai bună compoziție a imaginii.

Acest extragere de ocular de 1,25 inci este prea mic pentru a conecta la el o cameră foto DSLR. Discul cromat induce în eroare faptul că este complet din plastic și nu îndeplinește cerințele fotografice în ceea ce privește stabilitatea.





• Stabilitatea temperaturii

De obicei, temperatura scade continuu pe parcursul unei nopți. În funcție de materialele folosite pentru tub și extragerea ocularului, punctul de focalizare se poate deplasa, necesitând ajustări frecvente ale focalizării. Mai plăcut este un dispozitiv la care reglarea repetată a focalizării nu este deloc sau rar necesară, chiar și când temperatura scade.

• Corectarea câmpului de imagine

Marea majoritate a sistemelor optice ale telescoapelor de amatori suferă de distorsiuni ale câmpului de imagine, adică planul de focalizare nu este plan, ci o semisferă. Acest lucru duce inevitabil la neclarități parțiale în fotografiile realizate, în funcție de punctul focalizat. Cu cât senzorul de captură este mai mare, cu atât problema devine mai complicată. Remedierea este realizată cu o lentilă special proiectată pentru un sistem optic, cunoscută sub denumirea de corector de câmp, care însă nu este disponibil pentru toate tipurile de telescoape.

• Raportul de deschidere

Raportul de deschidere este rezultatul împărțirii distanței focale la diametrul liber al obiectivului de la fața lentilei sau a oglinzii principale. Rezultatul este un număr care corespunde diafragmei unui obiectiv foto. Cu cât numărul este mai mic, cu atât telescopul este mai luminos. O lumină puternică implică timpi de expunere scurți, ceea ce este un mare avantaj în fotografierea obiectelor cerești slab luminoase. Datorită timpilor de expunere scurți, optica luminoasă este denumită „rapidă”, iar cea cu lumină redusă „lentă”.

• Erori de imagine (aberații)

Pot fi folosite fotografic doar telescoapele ale căror erori de imagine (aberații) sunt atât de reduse încât nu sunt sau abia sunt vizibile pe fotografiile realizate.

Capacitatea de rezoluție și capacitatea de a colecta cât mai multă lumină depind exclusiv de diametrul liber al obiectivului telescopului (lentilă sau oglindă), numit de astronomi „apertura” și exprimat în inci (1 inch = 2,54 centimetri). Pentru fotografie, însă, raportul de deschidere, adică diafragma, este mai important, deoarece de la acesta depinde timpul de expunere rezultat. Bineînțeles: Dacă doriți distanțe focale mai lungi cu un raport de deschidere „rapid”, automat apar și deschideri mari.

Se observă cu siguranță la acest punct faptul că prețul, greutatea și dimensiunile unui telescop cresc foarte rapid odată cu apertura acestuia.





Evoluția greutății și a prețului în funcție de deschiderea telescopului. Graficul se bazează pe seria de dispozitive ACF de la Meade, dar trendul observat este valabil practic pentru toate celelalte telescoape. Prețurile și greutățile absolute nu sunt luate în considerare în acest tabel și au fost eliminate.

Pe lângă aceste cerințe, contează desigur și dorințele și preferințele individuale în alegerea telescopului. În special, distanța focală în combinație cu formatul senzorului determină unghiul de vizualizare efectiv. În timp ce obiecte cerești extinse precum galaxia Andromeda sau nebuloasa Orion pot fi capturate complet cu o distanță focală de 500 de milimetri, obiectele mai mici precum nebuloasa inelară sau un planetă necesită o distanță focală semnificativ mai mare.

Lentile sau oglinzi?

O distincție fundamentală în telescoape apare atunci când sunt luate în considerare componentele optice care generează imaginea. Dacă obiectivul constă doar din lentile, vorbim despre un telescop cu lentilă sau un refractor. Dacă obiectivul constă exclusiv din oglinzi, atunci avem de-a face cu un telescop cu oglindă sau un reflector. În cazul în care imaginea este generată atât de oglinzi, cât și de lentile, vorbim despre un sistem catadioptric.

1. Telescopul cu lentilă (refractor)

Refractorul corespunde cel mai bine așteptărilor unui amator referitor la un telescop: La capătul frontal al tubului se află un obiectiv format din cel puțin două lentile, în timp ce la capătul posterior camera este conectată fără alte elemente optice. Un telescop cu lentile este, așadar, o formă puternic simplificată a unui obiectiv telefoto cu distanță focală fixă. Totuși, obiectivele telefoto sunt construite mai elaborat, astfel încât lungimea lor este mai mică decât distanța focală efectivă. Această caracteristică nu se aplică la refractoare, astfel încât lungimea lor corespunde aproximativ distanței focale reale.

Reprezentare schematică a unui refractor. Lumina stelelor intră dinspre stânga, lovește obiectivul format din lentile de sticlă și este concentrată de acestea la un punct focal pe senzorul camerei.





Refractoarele suferă de aberația cromatică, o eroare longitudinală a culorii care apare atunci când lumina este refractată în lentile în funcție de lungimea de undă a acesteia.

Acest apocromat cu o imitare aproape pură a culorilor are 90 de milimetri. Producătorul este William Optics, iar prețul său este peste 800 de euro.

O privire asupra obiectivului arată o acoperire de calitate, deoarece lentilele sunt aproape imperceptibile. Distanta focala este de 621 de milimetri, iar raportul deschiderii 1:6,9.

Apocromatele de la producătorul LZOS sunt printre cele mai bine corectate refractoare din lume. Aici este prezentat un obiectiv cu o deschidere de 115 milimetri (4,5 inchi) și o distanță focală de 805 milimetri (deschidere 1:7). Pentru acesta, tubul și extensia ocularului se ridică la peste 3000 de euro.

Două apocromate de la Astro-Physics: Telescopul alb este un refractor de 6,1 inchi (155 de milimetri deschidere) cu raportul deschiderii 1:7, iar telescopul mai mic și montat pe cel mare este un apocromat cu o deschidere de 4,1 inchi și raportul deschiderii 1:6 (distanța focală de 630 de milimetri). Este clar vizibilă diferența pe care o fac doi inchi de deschidere în ceea ce privește dimensiunea și greutatea.

Refractoarele cu o deschidere mai mare de 7 inchi sunt aproape imposibil de transportat. Dispozitivul mare din fotografia urmatoare este un apocromat de 10 inchi cu deschiderea de 1:14, iar dispozitivul mai mic montat pe acesta este un apocromat de 5,1 inchi cu deschiderea 1:8. Acestea sunt fixate în mod permanent în cupola observatorului astronomic Welzheim.

Între acromat și apocromat se situează refractoarele ED, semi- sau cele semi-apocromate, care oferă o corecție a culorii vizibil mai bună decât acromatul, fără a atinge perfecțiunea unui adevărat apocromat.

Aceasta este posibilă prin utilizarea unui sticlă specială pentru una dintre cele două lentile. Aceste dispozitive sunt interesante din punct de vedere al prețului, iar performanța fotografică a unora dintre modele poate fi impresionantă.

Semi-apocromatele sunt, în multe cazuri, denumite "ED". Corecția aberației cromatice este mult mai bună decât cea a unui acromat, fără a atinge totuși perfecțiunea unui adevărat apocromat. Raportul preț-calitate trebuie considerat echilibrat și atractiv. Acest dispozitiv cu o deschidere de 80 de milimetri și o distanță focală de 600 de milimetri poate fi achiziționat deja cu 350 de euro:

Acest refractor ED are o deschidere de 100 de milimetri (4 inchi) și o distanță focală de 900 de milimetri (raportul deschiderii 1:9). Prețul său este de aproximativ 700 de euro.

O privire asupra obiectivului (nereglat) al refractorului ED-60/800 prezentat mai sus:

Stânga, o imagine a Nebuloasei Orion cu un acromat. Sunt vizibile clar aurele albastre în jurul stelelor luminoase ca rezultat al aberației cromatice. Un semi-apocromat (ED, imaginea din dreapta) reduce semnificativ această eroare de imprimare:

Avantajele și dezavantajele refractorului sunt următoarele:

• Ușor de utilizat
• Reglajul optic rar sau niciodată necesar
• Disponibilitate rapidă fără timp îndelungat de răcire
• Cea mai bună alegere pentru fotografia solară (a se vedea Tutorialul Numărul 6)
• Imun la lumină parazită care intră lateral
• Deloc obstrucționat în calea razelor de către un oglindă de captură (vezi și telescoape cu oglinzi)
• Transmisie ridicată fără pierderi semnificative de lumină prin dispersie și reflexie
• Imprimare a stelelor fără "raiuri"
• Cea mai bună performanță de imprimare (teoretică) posibilă pentru o anumită deschidere (apocromat)
  
  
• Mărimea și greutatea începând de la șase inchi de deschidere fac dificilă manipularea
• Aberația cromatică a acromatului
• Prețul ridicat al apocromatelor
• Deschiderile de la 7 inchi sunt practicabile numai ca echipament de observare astronomică
  
  

2. Telescopul cu oglindă (reflector)

Obiectivul unui telescop cu oglindă este alcătuit dintr-un oglindă concav, care în prima aproximație este rectificat sferic într-un material de sticlă sau ceramică și apoi este acoperit cu o suprafață reflexivă. La o examinare mai atentă, se observă că, în funcție de tipul de construcție, suprafața se abate ușor de la cea a unei sfere concave sferice.

Deoarece punctul focal al unei oglinzi concave este în calea razelor luminoase, camera nu poate fi atașată acolo direct (cel puțin în cazul telescoapelor din clasa amatorilor), deoarece ar bloca o parte prea mare din lumina incidentă. Din acest motiv, reflectoarele au o a doua oglindă, numită oglindă de captură sau secundară. Aceasta este amplasată înaintea punctului focal și direcționează lumina concentrată a oglinzii principale din tubul telescopic afară, unde este apoi unită în punctul focal și unde camera poate fi montată.

Deoarece oglinda de capturare ocupă un loc central în calea razelor, trebuie să fie susținută cu brațe, cunoscute ca „picioarele oglinzii de capturare”, care la rândul lor sunt fixate pe peretele interior al tubului. Oglinda de capturare împreună cu „picioarele” în calea razelor este un rău necesar, ale cărui consecințe urmează să fie discutate mai jos.

În primul rând, este important faptul că oglinda de capturare nu este vizibilă în fotografie, nici ca siluetă clară, nici ca siluetă neclară. În funcție de diametrul său, totuși, aruncă o umbră asupra unei părți a fasciculului de raze incidente, ceea ce duce la o pierdere de luminozitate. Cu toate acestea, această pierdere este limitată: Chiar și o oglindă de capturare a cărei diametru liniar reprezintă 30 % din diametrul oglinzii principale absoarbe doar nouă procente din lumina incidentă.

Al doilea efect al oglinzii de capturare este o reducere a contrastului general al imaginii, care este cu atât mai puternică cu cât mai mare este diametrul oglinzii de capturare. Sub aspect fotografic, această influență este neglijabilă, fiind importantă doar în observarea vizuală a planetelor cu detaliile lor oricum puțin contrastante. În schimb, brațele oglinzii de capturare lasă urme vizibile pe fotografii, sub formă de „raiuri” în jurul stelelor luminoase.

Forma brațelor este dublu reprezentată, al doilea desen fiind rotit cu 180 de grade față de primul. Astfel, o păianjen cu patru brațe generează patru raze la stele luminoase, iar una cu trei brațe, șase.



Un refractor reprezintă stele fără „raze” (stânga). Pe de altă parte, brațele unei oglinzi de captură la un reflector Newton creează, prin difracția luminii stelare, imaginea razelor (dreapta).



Telescoapele cu oglindă sunt în general lipsite de aberație cromatică, deoarece reflexia luminii are loc independent de lungimea de undă a acesteia.

Vor fi prezentate în continuare trei tipuri comune de telescoape cu oglindă.

2.1 Reflector Newton

Dispozitivele mai mici de acest tip au o oglindă principală ieftină, sferică, în timp ce cele mai mari au o oglindă parabolică care se abate de la forma sferică pentru a îmbunătăți calitatea imaginii. Înainte de a atinge punctul focal, o oglindă secundară eliptică, dar plan-paralelă, direcționează lumina la 90 de grade printr-o gaură în peretele tubului. Aceasta înseamnă că poziția de vizualizare sau poziția camerei se află la extremitatea frontală laterală a tubului telescopului, o configurație inițial puțin neobișnuită. Deoarece în telescoapele de acest tip doar o singură suprafață este optic activă, acestea pot fi produse relativ ieftin.

Pentru fotografie, modelele cu o oglindă de captură mai mare sunt mai potrivite decât cele cu una mică, pentru a ilumina chiar și senzorii de fotografiat mai mari până în colțurile imaginii. Se vorbește atunci și despre telescoape Newton optimize pentru foto sau pur și simplu de un „Newton foto”. Newton-urile pot fi fabricate cu o deschidere mare și rapoarte de deschidere „rapide”, însă din sistemul lor rezultă eroarea de imagine Koma, care se manifestă prin stele deformate ca niște comete la marginea imaginii. Soluția o reprezintă un sistem suplimentar de lentile în extractorul ocular, numit corector coma.



Reprezentarea schematică a unui reflector Newton: Lumina intră inițial din stânga pe oglinda concavă, este focalizată de aceasta și înainte de a ajunge la punctul focal este deviată din tub de o oglindă captură înclinată cu 45 de grade, cu o suprafață plană.

Pozitia de vizualizare la un reflector Newton se află lateral la extremitatea frontală a telescopului (săgeată roșie).

Vedere în deschiderea unui reflector Newton. Se observă oglinda de captură, suspendată de patru brațe subțiri. În spate se poate întrezări oglinda principală. Extractorul ocular iese în parte sus dreapta.

Un reflector Newton optimizat pentru fotografie de la compania Vixen. Iar extractul ocular, unde este atașată camera, este marcat cu o săgeată roșie. Acest dispozitiv are 8 inch (200 de milimetri) deschidere și 800 de milimetri focală, dând un raport de deschidere „rapid” de 1:4. Telescopul costă aproximativ 1100 de euro fără un montaj.

Vedere în deschiderea reflectorului foto Newton de la Vixen arată că oglinda de captură are un diametru relativ mare, pentru a ilumina și senzorii de fotografiat mai mari. Brațele pe care este suspendată oglinda de captură sunt destul de groase, dar și foarte stabile.

O versiune foarte simplu asamblată a reflectorului Newton este cunoscută sub numele de „Telescop Dobson”. Din cauza montajului, aceste dispozitive nu sunt potrivite pentru scopuri fotografice.



Pentru scopuri vizuale, telescoapele „Dobson” sunt foarte populare. Acestea sunt reflectoare Newton foarte ușor de asamblat, care însă nu sunt potrivite pentru fotografii astronomice realizate cu expuneri mai lungi.

2.2 Reflector Cassegrain

Și la acest tip, oglinda principală este parabolică. Oglinda de captură, însă, nu este, așa cum se întâmplă la Newton, plană, ci convex-hiperbolică (așadar optic activă) și este așezată astfel încât să reflecție fascicolul de raze înapoi către oglinda principală. Aceasta este perforată în centru, astfel încât un ocular sau o cameră să fie fixate la capătul din spate al tubului. Poziția de vizualizare corespunde astfel celei de la un refractor.



Reprezentarea schematică a unui reflector Cassegrain: Oglinda principală (dreapta) focalizează lumina către oglinda secundară (stânga). Aceasta o reflectă printr-o perforare centrală a oglinzii principale, unde în cele din urmă se unesc într-un punct focal în afara tubului.

Extractorul ocular la un reflector Cassegrain, la care poate fi conectată și o cameră, se găsește pe partea din spate, în direcția de vizualizare a telescopului (săgeată roșie), asemănător cu un refractor:





Relefoarele Cassegrain se găsesc chiar și mai rar în ofertă. Câmpul lor de vedere este curbat și prezintă erori de imagine pe marginea optică, printre care se află și Koma. Numai cu un corector corespunzător dintr-un sistem de lentile potrivit se pot reduce aceste erori suficient de mult, încât să rezulte un telescop fotografic util, cu un câmp de vizualizare suficient de mare pentru formatul de senzor al unei camere foto DSLR digitală.

2.3 Telescope Ritchey-Chrétien

Se aseamănă foarte mult cu reflectorul Cassegrain, dar folosește două forme de oglindă hiperbolică, una pentru oglinda principală și una pentru oglinda secundară. Astfel, coma reflectoarele Cassegrain poate fi eliminată, dar nu și curbura câmpului de imagine, care totuși trebuie corectată cu ajutorul unui corector de lentile. Cu toate acestea, acest tip de design oferă o calitate bună a imaginii până în colțurile chiar și a senzorilor de fotografiere mai mari. Acesta poate fi un motiv pentru care multe dintre cele mai mari telescoape din lume, precum și Telescopul Spațial Hubble, sunt construite drept reflectoare Ritchey-Chrétien.

Instrumente proiectate atât de consecvent pentru cerințele fotografice sunt uneori numite și Astrografii. Multe dintre reflectoarele Ritchey-Chrétien sunt fabricate doar cu o deschidere relativ mare și sunt destul de scumpe. Ele rămân, astfel, rezervate amatorilor ambițioși.

Reprezentare schematică a telescopului Ritchey-Chrétien: Traseul luminos este absolut identic cu cel al unui reflector Cassegrain; doar cele două oglinzi au o formă ușor diferită a suprafeței, astfel încât erorile de imagine în afara axei optice să fie corectate mai bine:

Un reflector Ritchey-Chrétien cu o deschidere de 20 de inch (50 de centimetri) este deja aproape un dispozitiv profesionist. Telescopul RCOS din SUA costă singur 46000 de euro, fără montură.

Avantajele și dezavantajele unui reflector pot fi rezumate astfel:

• Deschideri mari la costuri de achiziție relativ reduse (Newton)
• Fără aberații cromatice
• Versiuni cu lumină puternică disponibile (Newton)
• Timpul de răcire este mediu datorită tubului deschis frontal
• O calitate de imagine foarte bună pentru senzorii mari de captare (Ritchey-Chrétien cu lentilă de corecție a câmpului de imagine)
• Lungimea constructivă este semnificativ mai mică decât distanța focală efectivă (Cassegrain, Ritchey-Chrétien)
  
  
• Prin tubul deschis poate pătrunde murdărie pe oglinda principală
• Reglajul oglinzilor (colimarea) necesită din când în când ajustare
• Pierderi de lumină și contrast datorită oglinzii secundare în traseul luminos
• Pierderi de lumină datorită gradului limitat de reflexie al oglinzilor
• Utilizarea restricționată pentru observarea Soarelui
• Utilizarea restricționată pentru observații terestre în timpul zilei (de exemplu, păsări)
• Formarea razelor în jurul stelelor strălucitoare datorită barelor oglinzii secundare
  
  
  
  Trei perechi de șuruburi (câte un șurub de presiune și unul de tracțiune) permit ajustarea fină a oglinzii principale la un reflector Newton. Imaginea arată partea din spate a tubului.
  
  
  
  

Prin intermediul a încă trei șuruburi, oglinzi secundare ale unui reflector Newton pot fi aduse în poziția optimă. Reglajul optic al unui telescop Newton nu este o lucrare de magie, dar trebuie învățată mai întâi.

3. Sistemul catadioptric

Telescoapele catadioptrice folosesc oglinzi și lentile pentru generarea imaginilor, dar se bazează pe reflectoarele Newton și Cassegrain descrise mai sus. Ideea de a adăuga un element de lentilă la capătul frontal, adică în zona pupilei de intrare, stă în dorința de a îmbunătăți calitatea imaginii în afara axei optice, adesea combinată cu o formă abordabilă și, prin urmare, mai ieftină a suprafeței oglinzii principale. Elementul de lentilă folosit are ca rezultat o eroare cromatică rezultată, care totuși - comparată cu un refractor acromat - este minimă și aproape imperceptibilă în practică. Dacă lentila adăugată este subțire și șlefuită asferic, acesta este denumit „placă Schmidt” și denumirea telescopului este marcată cu un „Schmidt-” la început. Dacă lentila este un element meniscus relativ gros, sferic, acesta este numit „telescop Maksutov”.

Lentila servește și ca loc de prindere pentru oglinda secundară, astfel încât suportul oglinzii secundare poate fi eliminat și nu apar raze la stele strălucitoare.

3.1. Schmidt-Cassegrain

Configurația este aproximativ similară cu cea a unui reflector Cassegrain, completată cu o placă Schmidt asferică. Aceasta permite o formă sferică a oglinzii principale, care este mai ușor de fabricat. În același timp, coma este redusă, ceea ce, în teorie, duce la o performanță bună a imaginii. Din păcate, fabricarea plăcii Schmidt asferice este problematică. Nu întotdeauna se reușește aceasta cu precizia dorită, astfel încât performanța efectivă a multor telescoape Schmidt-Cassegrain este sub așteptări. Cu toate acestea, acest tip de telescop a fost mult timp popular printre amatori, deoarece permite realizarea unor deschideri și a unor distanțe focale relativ mari la dimensiuni moderate ale telescopului. O altă problemă a multor modele este că iluminarea senzorilor mari de pe camerele DSLR nu reușește - vignetaje puternice sub formă de colțuri întunecate încețoșează imaginea.



Reprezentare schematică a unui telescop Schmidt-Cassegrain: Spre deosebire de un reflector Cassegrain există o lentilă frontală, numită placă Schmidt. Aceasta are o formă asferică și permite oglinzilor mai ieftine și corectarea erorilor de imagine în afara axei optice.

Celestron este cel mai cunoscut producător de telescoape Schmidt-Cassegrain. Modelul prezentat aici are o deschidere de 8 inci (200 de milimetri) și o distanță focală de 2000 de milimetri, adică o diafragmă de 1:10. Oglinzi primare este vizibilă datorită plăcii Schmidt acoperite. Tubul fără montură poate fi achiziționat pentru aproximativ 1150 de euro.

La acest telescop se poate regla doar oglinda de capăt. După ce este îndepărtată acoperirea centrală, apar șuruburile de ajustare corespunzătoare.

3.2 Maksutow-Cassegrain

În principiu, el corespunde telescopului Schmidt-Cassegrain, doar că în loc de placă Schmidt, este folosită o lentilă menisc. Toate suprafețele sunt sferice, deci pot fi produse ieftin și cu o precizie mare. Oglinda secundară este alcătuită dintr-o suprafață acoperită cu un strat reflectorizant pe partea din spate a lentilei menisc. Principiul optic permite o calitate ridicată a imaginii și găsește aplicații în special în telescoapele foarte compacte, mai mici, precum și în unele obiective foto. Odată cu creșterea deschiderii, un telescop Maksutow-Cassegrain devine destul de greu din cauza lentilei groase a meniscului.




Reprezentare schematică a telescopului Maksutow-Cassegrain: Traseul razelor este similar cu cel al unui Schmidt-Cassegrain, doar că în loc de placă Schmidt se utilizează o lentilă menisc sferică, pe partea din spate a căreia este depusă oglinda de capăt.

Acest telescop Maksutow-Cassegrain portabil de la Meade are o deschidere de 5 inci (exact 127 de milimetri) și o distanță focală de 1800 de milimetri, deci cu o diafragmă de 1:15 este destul de slab ca luminozitate. Luna și planetele sunt ținte potrivite pentru o astfel de optică. Din păcate, acest telescop este disponibil doar împreună cu montura furcă; prețul este de 900 de euro.

Vizualizarea de la față la telescopul Maksutow-Cassegrain permite recunoașterea lentilei menisc acoperite, pe partea din spate a căreia este depusă oglinda de capăt, bine vizibilă ca un disc reflectorizant luminos.

3.3. Schmidt-Newton

Traseul luminos corespunde în principal cu cel al unui reflector Newton, doar că în zona deschiderii telescopului este atașată o lentilă corectoare. Multe dintre aspectele discutate despre Schmidt-Cassegrain se aplică și la Schmidt-Newton. Lentila corectoare permite utilizarea unui oglindă principal sferic și reduce coma apărută. Dar și producerea problematică a plăcii Schmidt poate afecta performanța totală a acestui sistem. Optici luminoase, rapide sunt disponibile.



Reprezentare schematică a telescopului Schmidt-Newton: Spre deosebire de un reflector Newton, acest telescop conține o placă Schmidt ca lentilă frontală. Aceasta, la rândul său, servește ca loc de atașare pentru oglinda de capăt, astfel încât să nu mai fie necesare brațele de susținere.

Acest telescop Schmidt-Newton de la Meade are o deschidere de 8 inci (200 de milimetri) și o distanță focală de 810 milimetri, rezultând un raport "rapid" de 1:4. Este ușor de observat lentila corectoare Schmidt, în mijlocul căreia este fixată oglinda de capăt. Prețul pentru un astfel de telescop este de aproximativ 715 euro.

3.4 Maksutov-Newton

Din nou, reflectorul Newton servește drept bază, completat cu o lentilă menisc în deschiderea pentru corectarea aberațiilor de imagine ale oglinzii primare sferice. Disponibile în comerț sunt în special dispozitive cu oglindă de capăt foarte mică. Acestea sunt ideale numai pentru imagini foarte detaliate ale lunii și planetelor, în timp ce, datorită dimensiunii mici a oglinzii secundare, nu sunt capabile să ilumineze fără vignetarea senzorul unei camere foto DSLR.



Reprezentare schematică a telescopului Maksutov-Newton: O lentilă menisc servește ca lentilă frontală, în rest corespunde în principal telescopului Schmidt-Newton.

Acest telescop Maksutov-Newton de la Intes Micro are o deschidere de șapte inci (180 de milimetri) și 1080 de milimetri distanță focală (diafragmă 1:6). Privirea se face de sus și lateral (săgeata roșie). Aproximativ 1800 de euro costă acest dispozitiv ilustrat cu o optică de primă clasă.

Lentila meniscus a telescopului Maksutov-Newton prezentat mai jos are în centru un oglindă de întâmpinare foarte mică, care reprezintă doar 18% din diametrul total în mod liniar. Opțional, dispozitivul poate fi comandat și cu o diafragmă 1:8, caz în care oglinda de întâmpinare este și mai mică (13% din deschidere). Aceste oglinzi de întâmpinare mici asigură un contrast excelent al imaginii, dar nu umple singure senzorul unei camere foto digitale cu „factor de recortare“. Așadar, acestea sunt specialiști pentru capturarea detaliilor Lunii și planetelor.

Asemănător cu un reflector Newton obișnuit, acest Maksutov-Newton de la Bresser, cu oglinda de întâmpinare care pare să plutească în aer datorită tratamentului foarte eficient aplicat lentilei meniscus care suprimă aproape toate reflexiile luminoase. Vederea este – tipică pentru Newton – laterală (săgeata roșie). Dispozitivul are o deschidere de aproximativ 6 inch (152 mm) și o distanță focală de 740 mm, ceea ce corespunde unui raport de deschidere de 1:5. Prețul este de aproximativ 1000 de euro.

Oglinda de întâmpinare a telescopului Maksutov-Newton de la Bresser este semnificativ mai mare decât cea a modelului de la Intes Micro. Cu toate acestea, acest lucru permite iluminarea senzorilor de format APS-C (camere digitale cu factor de recortare de 1,6x).

Variante

Pe lângă formele de construcție descrise, există și numeroase modificări considerate exotice. Multe dintre acestea promit o performanță de imagine îmbunătățită față de „modelul“ inițial printr-o ușoară modificare a formei suprafeței oglinzilor principale și/sau de întâmpinare și/sau a lentilei corectoare. Un exemplu sunt telescoapele „Advanced Coma-Free“ de la Meade, a căror performanță de imagine a putut fi îmbunătățită față de un Schmidt-Cassegrain.

Pe piață sunt relativ noi telescoapele Meade, numite de producător „Advanced Coma-Free“. Datorită acestei evoluții, Meade nu mai are telescoape Schmidt-Cassegrain în program. Este prezentat modelul cu 8 inch (200 mm). Distanța focală este de 2000 mm (raport de deschidere 1:10). Ar fi bine să începeți cu o distanță focală mai mică, deoarece ghidajul precis al unui astfel de telescop în timpul expunerilor lungi nu este o sarcină ușoară. Pentru tubul fără montură trebuie plătiți aproximativ 1380 de euro.

Vedere din față a telescopului Advanced Coma-Free. Tratamentul lentilei frontale este de foarte bună calitate, deoarece elimină aproape toate reflexiile – oglinda de întâmpinare pare să plutească în aer. Sunt vizibile și șuruburile de ajustare ale oglinzii de întâmpinare și ale oglinzii principale mai spre spate în tub. Diametrul linear al oglinzii de întâmpinare reprezintă mândrii 38% din deschidere. Aceasta acoperă 14% din suprafața pupilei de intrare – ambele fiind acceptabile în utilizarea fotografică.

Avantajele și dezavantajele telescopelor catadioptrice pe scurt:

• Sistem închis, astfel că expunerea principalului oglindă riscul de murdărire este redus
• Practic inexistența aberațiilor cromatice
• Lungimea de construcție mult mai scurtă decât distanța focală efectivă (cu excepția Schmidt-Newton și Maksutov-Newton)
• Lipsa formării de raze în jurul stelelor strălucitoare, deoarece nu există brațe de susținere pentru oglinzile de întâmpinare
• O calitate înaltă a imaginii cu o execuție atentă
  
  
• Timpuri lungi de răcire (de exemplu, după transportul din apartamentul încălzit afară)
• Necesitatea ajustării oglinzilor (colimare) din când în când
• Pierderi de lumină și contrast datorate oglinzii secundare pe traiectorie
• Pierderi de lumină datorate gradului restricționat de reflexie al oglinzilor
• Limitat în utilizarea pentru observarea solară
• Limitat în utilizarea pentru observarea terestră de zi (de exemplu, păsări)
• O lentilă frontală mare este vulnerabilă la aburire
• Greutate mare (în special la dispozitivele Maksutov)
  
  
  
  În tabelul următor sunt enumerate cele mai importante sisteme și adecvarea acestora pentru astrofotografie, câte două refractoare, reflectoare și sisteme catadioptrice. Deoarece niciun tip de telescop nu este ideal pentru toate aplicațiile, în tabel există o diviziune după diferitele motive astronomice.

Recomandare

Faptele sunt o chestiune, opiniile alta. Prin urmare, din punctul meu de vedere subiectiv, nu doresc să fiu lipsit de a face o recomandare concretă.

Pentru cei care sunt la început în astrofotografie, care sunt echipați cu un aparat foto DSLR și doresc să facă fotografii cu expunere lungă a obiectelor ceresti cu luminozitate redusă, aș recomanda un refractor apocromatic mic, a cărui distanță focală ar trebui să fie cuprinsă între 400 și 600 de milimetri. Astfel, problemele de urmărire precisă în timpul expunerii sunt reduse, dar totuși o întreagă gamă de motivații atrăgătoare (roiuri stelare, nebuloase de gaz, galaxii) se află la îndemână. Un astfel de dispozitiv este compact și extrem de ușor de manevrat, dacă deschiderea este maxim patru inci. Montarea necesară (a se vedea Tutorialul numărul 9 din seria „Astro- și Fotografia Cerului”) se încadrează și ea în limitele greutății și prețului. În cazul unor probleme de buget, un refractor semiapocromatic sau ED ar putea fi o alternativă utilă. În orice caz, ar trebui să clarificați înainte de achiziție dacă pentru modelul ales este disponibilă o lentilă de corectare a câmpului de imagine funcțională.

Prin intermediul unei lentile Barlow, distanța focală efectivă a unui astfel de refractor poate fi prelungită, permțând realizarea unor fotografii detaliate ale lunii. În plus, accesul vă este deschis pentru fotografierea Soarelui în lumina albă sau H-Alpha cu un astfel de telescop (a se vedea Tutorialul numărul 6 din seria „Astro- și Fotografia Cerului”).

Dacă, cu experiența acumulată, mai târziu dorescți să folosiți distanțe focale mai mari (1000 până la 1500 de milimetri), este mai dificil să faci recomandări concrete. Pentru obiecte în spațiul adânc cu timpi de expunere lungi, un reflector Newton cu corector de coma, un Schmidt-Newton sau un telescop Maksutow-Cassegrain pot fi o opțiune, dacă nu doriți să scoateți prea mulți bani și să achiziționați un refractor apocromatic mare (până la șase sau șapte inci deschidere) sau un reflector Ritchey-Chrétien.

Dacă sunteți interesat în principal de fotografii ale planetelor și detalii ale lunii, va trebui să utilizați distanțe focale lungi și foarte lungi, dar poate veți dori să lucrați mai degrabă cu o cameră web sau video (a se vedea Tutorialul numărul 14 din seria „Astro- și Fotografia Cerului”) în locul unui aparat foto reflex digital. Atunci nu există cerința pentru un câmp de imagine mare și luminos, iar opțiunile de selecție vor fi mai bogate. Vor fi potrivite apoi un Cassegrain Schmidt, un Maksutow-Cassegrain, un Maksutow-Newton și un reflector Newton cu distanță focală lungă, fiecare cu deschideri de la opt la paisprezece inci.

Mulțumiri

Le mulțumesc companiei Fernrohrland, Fellbach (www.fernrohrland.de). Acolo mi s-a permis să fac o serie de imagini telescopice incluse în acest tutorial și să discut situația actuală de pe piață în conversații lungi, fără de care acest tutorial nu ar fi complet.

Toate prețurile indicate sunt valori orientative la data de aprilie 2009.