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你需要什么樣的望遠(yuǎn)鏡,即我們該如何選購和觀察其光學(xué)性能

2011-05-06

你需要什么樣的望遠(yuǎn)鏡,即我們該如何選購和觀察其光學(xué)性能

       當(dāng)我們拿到一只望遠(yuǎn)鏡時，會注意到上面標(biāo)注出的它的規(guī)格，A×B，其中A是放大倍數(shù)，B是望遠(yuǎn)鏡的口徑大小，單位是米。這兩個指標(biāo)決定了望遠(yuǎn)鏡的規(guī)格，也是重要的參數(shù)。
望遠(yuǎn)鏡既然是觀察遠(yuǎn)方的儀器，其作用就是在盡可能少的損失物體本來細(xì)節(jié)的前提下放大目標(biāo)方便觀察。即：理想的望遠(yuǎn)鏡應(yīng)該“無損地放大目標(biāo)，真實地還原細(xì)節(jié)”。
   很多人覺得望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)應(yīng)該越大越好，其實望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)是由很多因素決定的，實踐證明，適合手持觀察的望遠(yuǎn)鏡倍數(shù)應(yīng)該是6-10倍，而以7，8倍為更多。市面上的望遠(yuǎn)鏡倍數(shù)一般不會超過20倍，如果標(biāo)出了幾百倍，幾千倍，那么是假貨無疑。為什么倍數(shù)不做高些呢？事實上，高倍數(shù)的望遠(yuǎn)鏡在技術(shù)上沒有什么難點，只要愿意，做到任意高倍數(shù)都可以，但是，高倍數(shù)會帶來很多負(fù)面影響。首先是亮度，倍數(shù)越高，物體的表面亮度會越差，因為物體面積被放大到正比于二次方放大倍數(shù)，亮度下降會非常明顯。當(dāng)然如果望遠(yuǎn)鏡口徑大，倍數(shù)可以適當(dāng)高些，但是手持望遠(yuǎn)鏡的口徑一般不超過50mm.還有更重要的就是高倍帶來的抖動，手持望遠(yuǎn)鏡會有輕微的抖動，但是這種輕微的抖動被放大以后會變得非常明顯。在10倍以上時，圖象的晃動已經(jīng)使得人眼不能充分觀察到圖象的細(xì)節(jié)，發(fā)揮望遠(yuǎn)鏡的分辯能力，此時再增大望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)又有何用？如果望遠(yuǎn)鏡可以固定在三角架上觀察，那么放大倍數(shù)當(dāng)然可以高些，但是對于對地觀察的望遠(yuǎn)鏡，由于有前面所說的亮度以及分辨率的制約，放大倍數(shù)也不會過高，否則圖象會非?；璋的：瑫r視場過小，尋找目標(biāo)困難，筆者見到的更高倍數(shù)的用于地面觀測的大型雙筒望遠(yuǎn)鏡倍數(shù)是60倍，口徑超過100mm。近些年，國外還出現(xiàn)了防抖動望遠(yuǎn)鏡，比較有名的有canon,fujinon的產(chǎn)品，他們采取電磁穩(wěn)定技術(shù)，可以“穩(wěn)”住圖象，使得手持望遠(yuǎn)鏡也可以做高倍觀察，就連美國陸軍也采用了fujinon的穩(wěn)像望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)品，制式編號是M25軍用望遠(yuǎn)鏡。當(dāng)然這種望遠(yuǎn)鏡的價格都很高，體積重量也要大一些，所以應(yīng)用不是很廣。
    望遠(yuǎn)鏡的口徑是望遠(yuǎn)鏡重要的參數(shù)之一，望遠(yuǎn)鏡的口徑越大，理論分辨率會越高（但是要注意，其實一般手持望遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)遠(yuǎn)用不到理論分辨率也達(dá)不到理論分辨率，所以實際分辨率才是更重要的，這取決于望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)質(zhì)量），聚光能力越高（相同倍數(shù)時亮度更高），但是同時望遠(yuǎn)鏡的體積和重量會越大，價格也會更高,手持望遠(yuǎn)鏡一般都在20-50mm。不過要注意，有些質(zhì)量不高的望遠(yuǎn)鏡由于棱鏡遮擋，內(nèi)部設(shè)置了過小的光欄等原因，所以實際口徑要比標(biāo)稱值小。同時望遠(yuǎn)鏡的亮度和鍍膜質(zhì)量和性能也很有關(guān)系，一部較小但是高質(zhì)量的望遠(yuǎn)鏡往往能比大而差的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行更有效的觀察。
   望遠(yuǎn)鏡口徑除以倍數(shù)的數(shù)值叫做望遠(yuǎn)鏡的出瞳直徑，也就是望遠(yuǎn)鏡從目鏡出射的光束的直徑。這個數(shù)值一般不標(biāo)在望遠(yuǎn)鏡上面，但是可以很容易算出。同時也可以直接測量，把望遠(yuǎn)鏡目鏡沖著自己，物鏡對著亮處，目鏡離開自己一定距離，這時可以看到一個亮圓斑，這個圓斑的直徑就是望遠(yuǎn)鏡的出瞳直徑，如果不是很圓有切邊說明棱鏡不好或者不夠大。望遠(yuǎn)鏡的倍數(shù)口徑和出瞳直徑知道兩個可以算出第三個，所以我們可以以此驗證一下望遠(yuǎn)鏡的標(biāo)稱是否準(zhǔn)確。正規(guī)的產(chǎn)品標(biāo)稱大都是很準(zhǔn)確的。望遠(yuǎn)鏡的出瞳直徑直接決定了望遠(yuǎn)鏡看到物體的表面亮度，出瞳直徑越大則亮度越高，正比于出瞳直徑的平方。但是當(dāng)出瞳直徑大于人眼瞳孔直徑的時候，有些光線沒有進(jìn)入人眼被浪費，望遠(yuǎn)鏡的有效口徑就變小了。人眼的瞳孔大小在陽光下是2-3mm，黑暗中可以達(dá)到7mm左右，而且因人而異，并隨著年齡的增加而變小。關(guān)于怎么樣測量自己瞳孔的大直徑可以看附：瞳孔大小測量。另一方面，出瞳直徑對觀測的舒適性也有一定的影響，出瞳大時，瞳孔在晃動以及眼球轉(zhuǎn)動時都不容易偏離出瞳光束，所以會比較舒適。望遠(yuǎn)鏡的出瞳直徑有時候簡稱出瞳，但是這很容易和另一個指標(biāo)－出瞳距離混淆，后者指的是觀測者的眼睛要離后一片鏡片多遠(yuǎn)才能看清整個視場。長出瞳距離的望遠(yuǎn)鏡（一般認(rèn)為22mm左右為更佳）對觀測者特別是戴眼睛的觀測者舒適性很有幫助。
    望遠(yuǎn)鏡的各種性能是互相制約的，沒有萬能的望遠(yuǎn)鏡，如何選擇就要看需要的觀測類型了。實踐是檢驗真理的標(biāo)準(zhǔn)，我們看看望遠(yuǎn)鏡的使用者是怎么選擇的：
    先說軍用望遠(yuǎn)鏡，我們國家的軍用望遠(yuǎn)鏡型號較多，解放前有6×30中正式，美國的6×30，7×50望遠(yuǎn)鏡，德國的8×30，10×50等，還有類型很多繳獲的日本望遠(yuǎn)鏡。解放初我們進(jìn)口的軍用望遠(yuǎn)鏡有zeiss jena 6×30，8×30（兩種），7×50，10×50，15×50，捷克6×30,8×30，12×60，蘇聯(lián)6×30，8×30等。其中數(shù)量更多的是6×30，8×30兩種，這和歐洲當(dāng)時的裝備情況是基本一致的。評價比較高的是zeiss jena 7×50，有一個很響亮的名字叫做“蔡司之冠”，今天還有很多收藏者對其趨之若騖，因為它的口徑大而倍數(shù)低，這樣出瞳直徑大，亮度高，對暗光下的觀測特別有利，而且抖動小，看起來舒服。缺點是體積重量比較大，表觀視場也比較?。ㄟ@是由規(guī)格決定的，詳見上篇拙作“望遠(yuǎn)鏡的視場”）。喜歡高倍的人對15×50的zeiss jena也贊賞有加，因為倍數(shù)高，可以遠(yuǎn)距離觀察，不過由于抖動比較大所以不適合長時間觀測。從60年代開始我們國家開始自行研制軍用望遠(yuǎn)鏡，不過長期以來擺脫不了“仿制”的痕跡。型號有62（8×30），63（15×50），65（哨所用大型25－40×100），69（15×50），74（7×50），78（7×50），81（10×50），88（12×42），95（7×40，7×50），新海軍7×50，以及一些數(shù)量較少的其他品種。從裝備數(shù)量上，大的是62式8×30，因為其體積和性能上比較適中。海軍主要裝備7×50的品種，因為船上便攜是次要的，加上有晃動，7×50會比較舒適，瞳孔不容易偏離出瞳光束。另外海軍也裝備有不少62式8×30，也是因為其小巧方便。西歐國家和我們國家情況相似，主要裝備有7×50，10×50以及8×30望遠(yuǎn)鏡，其中又以8×30，常見，如hensoldt,kern,leica等8×30軍用望遠(yuǎn)鏡。東歐國家比較有名的軍用望遠(yuǎn)鏡有zeiss jena 8×30（經(jīng)典，從2，30年代以來結(jié)構(gòu)幾乎沒有改變），7×40 DF/EDF ,羅馬尼亞的IOR 7×40等。美國人似乎比較喜歡高光力的大出瞳望遠(yuǎn)鏡，軍用望遠(yuǎn)鏡在二戰(zhàn)時候主要以6×30，7×50為主，后來6×30漸漸消失，現(xiàn)役的望遠(yuǎn)鏡主要是M22G,M22B（均為7×50），不過美國人也發(fā)現(xiàn)7×50望遠(yuǎn)鏡有些場合實在太大太重，所以同時裝備了采用屋脊棱鏡的7×28 M24,這似乎是目前輕的一種現(xiàn)役軍用望遠(yuǎn)鏡，重量380g，可以放在制服口袋里。需要說明的一點是，現(xiàn)代國外的軍用望遠(yuǎn)鏡大都是免包裝設(shè)計，目鏡蓋，物鏡蓋都和望遠(yuǎn)鏡是一體的，大多外包橡膠磕碰（我覺得放磕比防震更符合實際）。這樣更符合實際需要，相比之下我們國家的軍用望遠(yuǎn)鏡還是傳統(tǒng)設(shè)計，似乎更適合把玩，加個漂亮的背包，重量增加了近一倍不說，用起來也不夠方便快捷?？峙逻@和我們的傳統(tǒng)觀念：軍用望遠(yuǎn)鏡＝精致的高檔望遠(yuǎn)鏡很有關(guān)系。世界各國海軍以及航海人員現(xiàn)在基本都采用7×50望遠(yuǎn)鏡，原因上面已經(jīng)說過，有的航海望遠(yuǎn)鏡不僅有帶照明的分劃，還帶有內(nèi)置羅盤，不是假俄羅斯上面的那個小指北針，而是聯(lián)入光路內(nèi)，可以從視場內(nèi)精確讀出所對方位角，對航海很實用。比較有名的是zeiss,fujinon,nikon,steiner的產(chǎn)品。
    對于天文愛好者，望遠(yuǎn)鏡的口徑是非常重要的。一般國外流行的手持天文用雙筒鏡是7×50的（比較有名的是fujinon,nikon),因為他的出瞳較大，在觀測星云，彗星等物體時表面亮度高，同時倍數(shù)低，視場大些，找目標(biāo)比較方便，星星在視場內(nèi)收得比較緊。此類大出瞳直徑望遠(yuǎn)鏡還有10×70的，不過恐怕要用支架了。如果你的瞳孔散不到7mm,可以選擇倍數(shù)高些的10×50，16×70。對于星團，密集的雙星，視面很小的星系等觀測目標(biāo)，倍數(shù)可以高些，如20×60。如果用于月面和行星觀測，則倍數(shù)較高的望遠(yuǎn)鏡觀察效果比較好。一般6倍以上望遠(yuǎn)鏡就可以看到月面的環(huán)形山（在弦月時觀測效果更好，滿月時由于光線的關(guān)系，環(huán)形山會很不明顯），木星的衛(wèi)星也可以看得比較清楚。15倍以上可以看見土星光環(huán)，高倍雙筒鏡需要配合支架進(jìn)行觀測，不過做這種觀察并不是雙筒望遠(yuǎn)鏡的強項，更好還是用天文望遠(yuǎn)鏡。雙筒望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)勢在于對大視面天體的觀測。由于其特有的方便性和舒適性，即使對于一個擁有專業(yè)天文望遠(yuǎn)鏡的愛好者來說，手持雙筒望遠(yuǎn)鏡仍然有其不可取代的地位。國外還有更大的專業(yè)天文用雙筒望遠(yuǎn)鏡，口徑都在80mm以上，大的有25×150,40×150，30×180，主要用于高檔玩家的星云星團的目視觀測，尋彗等，價格驚人。近幾年，咱們國家的25－40×100大雙筒出口到美國，反應(yīng)也相當(dāng)不錯。
    對于觀鳥者，望遠(yuǎn)鏡的倍數(shù)一般要稍微高些，一般為8-10倍居多，口徑30-42mm，出瞳大小是4-6mm,一方面，有時候鳥會在陰暗處，出瞳不能太小，一方面，手持重量太大不利于長時間觀測，因此也要比較在乎重量，所以一般國外的觀鳥用雙筒望遠(yuǎn)鏡主要有8×32，8×40，10×42（600-750g)等規(guī)格，另外觀鳥用雙筒鏡還有一些額外的性能比較重要如近對焦距離,快速聚焦等。大多數(shù)情況下，雙筒望遠(yuǎn)鏡還要配合一個spotting scope就是架在三角架上單筒的高倍鏡使用，這樣效果比較好。對于國內(nèi)的觀鳥愛好者，建議用8×30或者7×35雙筒鏡+460單筒（別忘了支架），性價比非常好。
    對于一般的戶外旅游者，綜合性能和重量，可以考慮8×30，7×35（600g左右）的型號。如果非常在意重量，可以考慮屋脊棱鏡的產(chǎn)品，如8×25（320g左右).如果只需要在強光下使用，那么可以來個更精巧的8×20望遠(yuǎn)鏡，折疊后體積非常小，可以放進(jìn)衣服口袋，缺點是目鏡和出瞳直徑，出瞳距離都比較小，觀測舒適性較差，這就是帶著舒服看著不舒服，和7×50正相反。
    對于場面較大的表演，足球賽等，需要一個倍數(shù)低些，視場較大的望遠(yuǎn)鏡，如俄羅斯5×30屋脊棱鏡型，6×30廣角型，高倍的望遠(yuǎn)鏡雖然可以幫助你看清演員的面目和球員的表情，但是看到的范圍太小，光是追著球跑就夠你累了。
    如果你家里視野特好，想看看遠(yuǎn)景什么的，可以考慮用三角架架個大一點的高倍雙筒（如20×60，26×70），或者單筒的spotting scope,前者舒適性好，后者小巧便宜一些，加一個手持的小型中倍望遠(yuǎn)鏡。
如果你打算購買第一只望遠(yuǎn)鏡（天文，航海愛好者除外），建議先從8×30開始，性能和體積重量很均衡，外觀很經(jīng)典，小巧結(jié)實。即使以后發(fā)現(xiàn)了喜歡的方面想要升級，這只鏡子也可以作為一個很好的補充。因為沒有萬能的望遠(yuǎn)鏡。
    后我要說說對變倍望遠(yuǎn)鏡的看法（手持的連續(xù)變倍望遠(yuǎn)鏡）。變倍望遠(yuǎn)鏡就如變后掠翼飛機一樣，設(shè)計的初衷是想滿足多用途的需要，但是多用的東西總是比不上專用的東西。變倍望遠(yuǎn)鏡由于復(fù)雜，成像的分辨率和亮度比同倍數(shù)的望遠(yuǎn)鏡要差了一截，視場特別是在低倍時的視場要比一般望遠(yuǎn)鏡小很多，可靠性差，價格也高。雖然Nikon等也有變倍望遠(yuǎn)鏡的產(chǎn)品，但是變倍望遠(yuǎn)鏡在頂級高端系列望遠(yuǎn)鏡里還從沒有出現(xiàn)過。這很能說明問題。當(dāng)然如果以后的光學(xué)技術(shù)發(fā)展了，變倍望遠(yuǎn)鏡要接近定倍望遠(yuǎn)鏡也不是絕對不可能。
    晚上在黑暗中呆過半個小時讓眼睛瞳孔充分放大。于3米外放一紅色發(fā)光二極管（用收音機，變壓器上面的指示燈就可以）。事先準(zhǔn)備一些和自己瞳孔大小接近的卡紙條，寬度可以從5.5mm-7.5mm不等。眼睛看著發(fā)光點，用卡紙條在瞳孔前來回平移，看是否能夠完全將亮光遮住，如果可以，則紙條寬度大于瞳孔，否則相反，經(jīng)過多次比較，可以得出瞳孔的大小。