Наблюдения с Земли
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Наблюдения
Астрономические наблюдения

Окуляры: типы оптических систем

    Основное назначение телескопа - собирать свет, приходящий от удаленных и слабых объектов и формировать их изображение в главном фокусе. Окуляр - это что-то типа маленького микроскопа, который позволяет вам рассмотреть изображение, формируемое объективом, с множеством дополнительных подробностей. Он является необходимым элементом для визуальных наблюдений и ряда фотографических работ, когда требуется получить крупное изображение. Поэтому, он должен быть того же (или лучше) качества, что и телескоп. Хороший окуляр иногда может помочь исправить или уменьшить некоторые недостатки посредственного телескопа. Здесь мы рассмотрим только получивших основное распространение типов окуляров. Многие другие являются по своей сути просто улучшениями основной схемы (под другими названиями) или различия чисто косметические. Например, я не нахожу серьезных отличий между Симметричным окуляром и Плёсслом (Plossl), или между Эрфле и Кёнигом (Koenig).


    Перед тем как описывать некоторые типы окуляров, попробуем дать несколько часто встречающихся в статье определений и терминов для тех, кто не владеет соответствующей терминологией.
    Увеличение. Увеличение, даваемое окуляром, может быть найдено как отношение фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра. Для примера, если вы имеете телескоп с фокусным расстоянием 1500мм и 30мм окуляр, то такая комбинация даст вам увеличение в 50 крат.
    Светосила телескопа. Одна из характеристик телескопа, которая является отношением величины диаметра объектива к его фокусному расстоянию. Если у выше описанного телескопа будет диаметр объектива 150мм, то он имеет светосилу 1/10. Иногда эту характеристику называют иначе – "скоростью", так как при проведении фотографических работ вышеописанному телескопу для собирания того же количества света потребуется в два раза больше времени экспозиции фотопленки, чем "быстрому" телескопу со светосилой 1/5.
    Поле зрения. Термин поле зрения телескопа (угловой диаметр круга, который вы видите при наблюдениях) отличается от понятия поле зрения окуляра, но напрямую с ним связан. Поле зрения телескопа определяется как отношение величины увеличения телескопа к величине поля зрения окуляра. Поэтому при использовании окуляра с полем зрения 30° и дающего увеличение 60х, мы получим поле зрения телескопа равное половине градуса, что близко к угловым размерам Луны.
    Вынос выходного зрачка. Дистанция между вашим глазом и окуляром, когда вы полностью видите все изображение, даваемое окуляром, называется выносом зрачка. Очень короткий вынос не позволяет вам целиком взглянуть на все изображение сразу и глаз приходится двигать в стороны, чтобы рассмотреть детали по краям. Кроме того, это может причинять дискомфорт (ресницы касаются стекла), что может привести к болевым ощущениям или к повреждению просветляющего покрытия. Большой вынос, тоже неприятен, так как глаз далеко отодвинут от окуляра и посторонний свет, проникающий сбоку, может помешать вам.
    Аберрации (астигматизм, дисторсия, кома, сферические и прочие). Оптические линзы (и зеркала) подвержены влиянию некоторых вредных эффектов, связанных с несовершенством линз, природными свойствами света или другими причинами. Победить их полностью пока не удается, но можно свести их к минимуму. Именно для борьбы с такими аберрациями изобретаются новые типы окуляров.

    Окуляр Рамсдена (Ramsden) один из первых неоднолинзовых окуляров, которые можно встретить и до сих пор. Он состоит из двух одинаковых плоско-выпуклых линз и неплохо корректирует сферическую и хроматическую аберрации. Астигматизм исправлен незначительно, и окуляр обладает очень маленьким выносом зрачка. Главное достоинство этого типа окуляра - возможность хорошо видеть микрометр, помещенный в фокальной плоскости окуляра. Достаточно плоское поле этого окуляра позволяет без искажений делать точные измерения. Поле зрения такого окуляра составляет, обычно, около 35-40°.
    Окуляр Кельнера (Kellner) обычно самый дешевый из более или менее приличных и часто популярен у любителей. В общем, представляет собой усовершенствованный окуляр Рамсдена, только одиночная глазная линза была заменена на ахроматический блок (две склеенные линзы из определенных сортов стекла для снижения аберраций). Иногда известен под другими именами: MA (Modified Achromatic) и SMA (Super Modified Achromatic). Как правило, он имеет только три линзы, поэтому поглощает не так много света, правда, когда имеет хорошее просветляющее покрытие. Это неплохой окуляр для использования в целях, когда необходимо небольшое или среднее увеличение телескопа.
    Использовать Kellner с фокусным расстоянием меньше 10-12mm, для больших увеличений, совершенно нецелесообразно, так как в этом случае окуляр будет иметь очень маленький вынос выходного зрачка. Так же, при большом увеличении, сильно заметны несовершенства этой оптической системы. Kellner очень хороший выбор для наблюдений больших, протяженных и слабых объектов, но плохо подходит для наблюдений планет и Луны. Лучше использовать его с телескопами, имеющими светосилу не выше, чем 1/6. Лучшие результаты достигаются с телескопами 1/8-1/10. В этом случае он дает вам: хорошую четкость изображения в центре поля зрения с некоторым астигматизмом у краев; хорошо корректирует хроматическую аберрацию; дает небольшие и предсказуемые геометрические искажения, типа неравномерности поля или дисторсии; кома начинает серьезно проявляться в более светосильных телескопах; точка главного фокуса телескопа лежит очень близко к поверхности полевой линзы окуляра, поэтому пыль и дефекты на этой линзе иногда очень хорошо видны. Это требует некоторых дополнительных усилий по содержанию этого окуляра в чистоте и порядке. Правда, последний недостаток часто корректируют, но взамен усиления других. Поле зрения окуляра около 40°, но встречаются представители и с 50°.
    Ортоскопические (Orthoscopic) окуляры относительно недороги. Они состоят из четырех линз и три из них склеены в единый блок. Очень хорошо подходят для использования для сильных и средних увеличений. Это объясняется тем, что они имеют очень хороший вынос выходного зрачка, хорошую коррекцию хроматизма, изображение имеет исключительную четкость. Поле зрения составляет около 45°. Они идеально подходят для детального изучения Луны и планет, разделения двойных звезд и других целей, где требуется большое увеличение и окуляр с хорошими характеристиками. Несколько десятков лет назад они считались лучшими из универсальных окуляров, но несколько сдали свои позиции из-за того, что тип Plossl имеет большее поле зрения.
    Окуляры Плёссла (Plossl) имеют более высокую стоимость, чем Kellner или Ortho, но встречаются и не очень дорогие представители. Они имеют четыре линзы, которые обычно "просветляют", и дают яркое и четкое изображение. Качественный Plossl имеет более широкое поле зрения (обычно до 50°), чем Orthoscopic или Kellner. В этих окулярах прекрасно исправлен хроматизм, и они имеют приличный вынос выходного зрачка. Поэтому вполне комфортно можно работать даже с более короткофокусными Plossl'ами. Сфера применения очень широка, от слабых увеличений до сильных.
    Плёсслы хорошо работают со светосильными телескопами вплоть до 1/4 и подходят для наблюдений галактик, скоплений, туманностей и везде там, где важно качественное, яркое, четко видимое, равномерное изображение во всем поле зрения, без серьезных геометрических искажений, и все перечисленные достоинства более важны, чем большее поле зрения или сверх-контрастность. Качество изображения несколько ухудшается ближе к краям поля зрения, но, тем не менее, многие считают этот тип окуляра лучшим и одним из самых универсальных, пригодном для большинства видов наблюдений. Поэтому, он очень популярен за рубежом. В большинстве хороших и современных окулярах средней ценовой категории за основу принимается именно Plossl.


    Эрфле (Erfle) оптимизированы для обеспечения большего поля зрения (60-70°) и имеют 5-ти или 6-ти линзовую конструкцию. При низких увеличениях и большом поле зрения они чудесно подходят для охотников за слабыми протяженными объектами типа галактик, туманностей и кометами. Качество изображения по краям начинает заметно ухудшаться при возрастании увеличения. Для окуляров этого типа очень важно качественное и многослойное просветление, так как множество линз в окуляре увеличивает потери света и увеличивается вероятность возникновения бликов.
    Широкоугольные (Wide angle) окуляры дают еще большее поле зрения (вплоть до 85°). Имеются многочисленные виды, различающиеся от производителя к производителю, и имеют от 6-ти до 9-ти линз в своей конструкции. Из-за большого количества оптических поверхностей в данных окулярах происходят значительные потери света. Обычно, изображение серьезно проигрывает в яркости, больше, чем при использовании других типов окуляров. Но, с другой стороны, эти окуляры дают очень качественное и сильно исправленное от множества аберраций изображение.
Источник: Андрей Герасименко, Астрономическое общество "Процион" (http://herod.chat.ru/)
http://srocentr.ru/proverka-sro.html ростехнадзор проверил сро.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru