選擇天文望遠鏡之實用教戰準則

每個喜愛天文、熱愛觀星的同好大概都既「希望」又「渴望」並「奢望」擁有天文望遠鏡,每每看到天文雜誌上的新型望遠鏡,眼睛都快突出來了!但是望遠鏡的種類那麼多,就算預算充足,也總不能每樣都買吧(呃其實是滿想這麼做的)!到底要怎樣來選購一部適當的望遠鏡呢?相信這是很多同好心中共同的問題!既然有問題,我們就來解答一下吧!
     一組完整的望遠鏡是由鏡筒部與架台部組成的,鏡筒部就是指望遠鏡本身,有折射式、反射式、折反射式三種。架台部指的是承載望遠鏡的部份,有經緯儀與赤道儀二種。由於望遠鏡是獲得天體影像的關鍵,所以本文只討論望遠鏡的部份。
  
     一部望遠鏡---不管是何種型式的望遠鏡,最讓人錙銖必較的都是口徑的大小,因為望遠鏡的口徑大小,決定望遠鏡的一切能力。由口徑所決定的望遠鏡「性能」有:a.)焦比、b.)集光力、c.)解像力、d.)極限星等、e.)重量、f.)價錢。
   
a.)焦比:焦比是指望遠鏡焦距長度與口徑的比值:F=f/d。這個比值就是相機鏡頭上的光圈。如果焦距長度不 變,則望遠鏡口徑愈大,焦比就愈小,影像就愈亮。焦比大小在天文攝影上有著非常大的影響,因為如果焦比是別人的二倍,意味著你的曝光時間是別人的四倍。例如f/2的光學系統曝光1秒,可得到正確的曝光,則f/4的光學系統需曝光4秒才會有一樣的影像濃度。
   
b.)集光力:集光力是指望遠鏡所收集到的光量與肉眼的比值。一個正常人的瞳孔在完全開放的狀態下時,直徑約有7mm,一部70mm口徑的望遠鏡,口徑的面積與肉眼相比,就是702/72=100倍,也就是說,7公分的望遠鏡,集光力是肉眼100倍。望遠鏡的口徑愈大,集光力就愈強,也就 愈能看到更暗淡的天體,這也就是為什麼望遠鏡愈來愈大的原因了。
  
c.)解像力(θ):望遠鏡的倍數愈大,看到的影像也會愈大,但影像變大不見得就能看清楚。望遠鏡能力範圍內所能看到最 小的細部,就稱為解像力,以弧秒為單位。公式是θ=116”÷D(mm),所以口徑116mm的望遠鏡剛好可以分辨相距1的細部,再靠近就無法分辨清楚了,倍數再大都一樣。
  
d.)極限星等(M):望遠鏡所能看到最暗的星等稱為極限星等。正常視力的人,在黑暗、空氣透明的場合最暗可以看到六等星,而口徑70mm的望遠鏡的集光力是肉眼的100倍,它就能看到比六等星再暗五個星等的11等星。望遠鏡的口徑遠大於肉眼,自然能看到更暗的星等。極限星等的計算公式是M=1.77+5㏒D。    例如:口徑70mm的望遠鏡,極限星等是M=1.77+5㏒70=11.0(等)。
  
  e.)重量:以折射式望遠鏡為例,物鏡口徑變大二倍,代表物鏡重量最少變成四倍。望遠鏡的口徑愈大,物鏡就愈重,就必須用更堅固強壯的鏡座來支撐鏡片。同時口徑愈大,鏡筒的相對體積就更大,鏡筒也必須同時更堅固強壯。這樣的結果可能是一支讓赤道儀扛不動的望遠鏡!而為了節省重量,被迫犧牲掉鏡筒的強度,這樣做反而是得不償失的。
  
    f.)價錢:其實這個不叫性能,這個是結果。如e.)重量一項所述,物鏡口徑變大二倍,代表物鏡重量最少變成四倍,但價錢一定會遠遠超過四倍。不過也不必要這麼悲哀,重量與價錢的問題,在反射式望遠鏡上就沒有這麼嚴重啦!所以,其實反射式望遠鏡也是不錯的選擇。
    看過了這些有關望遠鏡的性能說明後,你是不是比較有選擇一部望遠鏡的概念了?如果還沒有,沒關係,我們現在就直接了當地告訴你,什麼人該買什麼樣的望遠鏡。
   A.)入門型同好:
   其實,所謂的入門型同好,是最難回答的一種!比如說,推薦給入門的同好一套小型的望遠鏡,結果這位同好玩上癮了,那他會再花錢去買一套大型的望遠鏡,結論是:這一套小型的望遠鏡可能就是一種投資上的浪費。
  
     相反的,如果一開始就推薦一套較大的望遠鏡,結果一陣子之後就不想再玩了,那不就是更大的浪費了?!所以對入門型同好是很難推薦買哪一種望遠鏡的。
  
     總結這個問題,對於「心尚未有所屬」的入門同好,選購望遠鏡的原則是:折射鏡以口徑6∼8公分的APO級為主-推薦這種規格是考慮到,如果要買下一部較大的望遠鏡時,這一部小的還可以當導星鏡用;而如果不玩了,賣掉的損失也不會那麼大。反射鏡則為10∼15公分的牛頓鏡較適當-因為牛頓鏡的價格便宜多了,萬一……比較不會心疼。至於赤道儀則要看預算夠不夠再考慮-我比較不建議這一類型中 比較衝動的同好買赤道儀。
  *作者推薦:高橋製作所 FS-60CVIXEN ED81SPENTAX 75SDHFBORG 77ED

    B.)入門眼視型同好:

   「買望遠鏡的目的就是只想用眼睛看而已!」這樣的同好要優先考慮眼睛看的舒適度,所以最重要的考慮應該是目鏡。而望遠鏡的考慮上,因為是要用眼睛觀看,而肉眼的解析能力又比不上新式的觀測儀器,所以望遠鏡是口徑愈大愈好,「以利肉眼觀看」!
   這一型的同好選購望遠鏡的原則是:折射鏡以口徑10公分為下限,焦距要長一點,焦比(F)在8或以上,是否要APO等級則並不重要。反射鏡的話,口徑不要小於15公分,焦距也是要長一點。其實最值得選擇的是史密特-蓋賽格林式的望遠鏡(簡稱SCT),不但口徑都在20公分以上,而且眼視的品質良好,價格低廉,是極為適合的入門眼視型望遠鏡。
   
適合這一型的望遠鏡,在重量及體積上已不是小型機器,所以可以考慮購買赤道儀來搭載,以利觀測的進行。
   *作者推薦:MEADE LX-90MEADE LXD-75CELESTRON Advanced系列
C.)入門日月攝影型同好:

   看到別人拍到的天文照片,想必你一定是羨慕死又嫉妒死了,所以你也想拍幾張好照片來昭告天下兼分享諸親友,對不對?老實說,對於想要踏入天文攝影界來跟我搶飯碗的同好,我都不太歡迎呃,不是不是-是我都不太建議呃,不對不對。真正的意思是,拍天文照片是有一定難度的,成功率其實並不高,投資更是龐大,所以要踏入這個領域,一定要事先有完整的評估與考慮才行,不可貿然即行。
   剛想要踏入天文攝影領域的入門同好,我建議先從太陽與月球下手呃,是著手,因為這二者最好拍到、最容易成功、也最不辛苦、又最不花錢(嗯!這個最重要)。
   
拍太陽只要8公分以下的折射鏡就夠了,焦距要長一點,焦比在8以上甚至到15,最好是APO等級。當然,口徑仍然是愈大愈好,但太陽的強光與高熱不容易克服,口徑愈大問題愈嚴重,所以大多數同好拍太陽都只用5公分的口徑。很少人用反射鏡拍太陽,因為有筒內氣流的問題--除非用真空太陽望遠鏡(太難了吧!)。
   
拍月球的情形也差不多,月球的大小及亮度,讓小型望遠鏡就能有所發揮。當然,口徑還是愈大愈好,不過,除非你想拍的是月面上的小坑洞或小局部,不然,10公分口徑或以下、焦比在8左右的APO等級折射鏡就可以了。反射鏡也是一種不錯的考慮,15∼20公分是適當的口徑大小,焦距長一點的比較好用,而且推薦牛頓鏡。
  *作者推薦:高橋製作所 FS-60CVIXEN ED81SPENTAX 75SDHFBORG 77ED
        高橋製作所 FS-102VIXEN VC-200L
D.)中階眼視型同好:
   如果投身天文科學之中,發現已無法自拔,但又不想或不能攝影,那做一位眼視天文觀察家其實也是件不錯的事情。
   這一階段的同好,不能只是「看到」就好了,必須要嘗試去做紀錄、去讓花掉的觀測時間變得有意義。例如長時間觀察並紀錄木星表面雲帶的變化情形、或是熟悉各個較明亮天體在天空的位置等等。
   要用眼睛看,望遠鏡的口徑就不能太小,畢竟人眼的能力是比不上新式的觀測器材的。但望遠鏡的口徑愈大,價格變化是以倍數增加的,所以選擇一部便宜又大碗的望遠鏡就變成是最重要的事情了。
   最優先推薦的望遠鏡是口徑25公分以上的杜布森式反射鏡。所謂杜布森式望遠鏡,是把一部短焦距(焦比通常在4左右)的牛頓式反射鏡,放在一個直接落地的架台上。由於構造極為簡單,所以價格相對的非常便宜,40公分等級的杜布森式望遠鏡比13公分的APO折射鏡還便直許多。另一種可以考慮的望遠鏡是25公分以上的史密特-蓋賽格林式的望遠鏡(SCT),這一類的望遠鏡,拜機器大量生產之賜,也有大口徑、低價格的特點,非常適合眼視觀察型同好購買。至於折射鏡,由於大口徑折射鏡價格非常高,如果預算上能支應,15公分或以上的單消色差折射鏡(achromat)也可以考慮。
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作者推薦:MEADE DOB-40Discovery PDHQ系列VIXEN VMC-200L
E.)中階攝影型同好:

   這一型同好是目前台灣業餘天文界最大的人口族群。台灣新一代的業餘天文同好,由於受到日本天文攝影風氣的影響,大部份都投入天文攝影的領域,這也不是不好,只是大家都一窩蜂地拍照,那別的事就很少人去做了。
   要拍到好照片,器材是極為重要的一個因素,對入門者而言,這一階段器材所需要的「建構成本」,是極為驚人的。一入門就要購買這一等級的器材來拍照,我認為會產生極大的挫折感,所以剛入門的同好,一定要有充實的天文基礎與熟練望遠鏡的操作,才再評估自己要不要「跳入火坑」。
   細分這一階段同好的拍攝對象,可以再分成:
    E1.)
專拍太陽的。要拍太陽,嚴格且有效的減光是非常重要的。能夠做好這一點的話,口徑10公分的APO級折射鏡是很棒的選擇。另外拜科技之賜,現在H-alpha濾鏡已不再是天價,所以除了可見光之外,還能拍單色光太陽色球層。
    E2.)專拍月球與行星的:拍攝月球與行星都是使用擴大攝影的方法,因此望遠鏡的口徑要大,焦距要長。口徑25∼35公分、焦比在6∼10的 各種反射鏡都是較便宜又有高品質的好選擇。至於折射鏡,由於價格、重量與體積的限制,15∼20公分的APO折射鏡是個人能力的極限了。
    E3.)專拍星雲星團的:星雲星團是深空中的天體,有著面積小、亮度低的特性,所以要拍星雲星團,望遠鏡的焦比就要愈小愈好。最棒的器材是口徑20公分或再大的史密特照相機。這是一種特殊的望遠鏡,只能拍照,無法用眼睛觀看,焦比通常在3以下,非常的亮。再來是10∼15公分的APO折射鏡,折射鏡有著反差優異、成像銳利的優點,焦比選擇在6或更少的。最後一種選擇是口徑在20公分、焦比在5或更少的牛頓式牛射鏡。

   不管你想拍什麼,一部載得動且穩定、追蹤精準的赤道儀是必備的器材。選擇一部好的赤道儀不會比望遠鏡來得簡單,限於此篇的題目,在此並不做討論,請有興趣的同好,自行諮詢資深同好。
 *作者推薦:E1.)高橋製作所 FS-102VIXEN ED103SCORONADO PST等。
       E2.)CELESTRON
CGE-1400,高橋製作所 μ-250
       E3.)高橋製作所 TOA-130PENTAX 105SDHFVIXEN R200SS
F.)高階眼視型同好:
   高階眼視型同好,在我的分類中,只有一件事可以做--彗星搜索。當你通過數百上千個星雲星團的眼視觀測考驗後,整個天空的各個天體的分佈情形應是都記在腦海裡了,這時你還能看什麼?只有看看有沒有新天體出現而已。而眼視搜索超新星出現的效率太差了,所以只剩下彗星搜索可以做。
   
要做彗星搜索,第一推薦的是超大口徑的雙眼望遠鏡。口徑在12公分以上的折射式雙眼望遠鏡,是非常理想的搜索利器,不過價格非常高昂,真的要「忍痛」才買的下手(可能會被另一半打,很痛!)。反射鏡其實也是可以考慮的, 使用杜布森式反射鏡,口徑可以超大,價格卻可以超低,用這種來搜尋新彗星也是不錯的選擇。
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作者推薦:FUJINON 25X150MT-SX,MIYAUCHI BR-141,VIXEN ED20X115A
G.)高階攝影型同好:
   我認為這一等級的同好,對天文攝影的目的不能只是要得到一張美美的照片,而是要得到一張具有科學價值的照片-細膩的、正確的、得從中得到資籵的影像。我認為這一型的同好一定要用CCD來拍照片,如此才能快速地從數位的影像中得到科學資料。
   
其實這一型的同好並不太好推薦望遠鏡,因為既已是高階同好,對器材的熟悉就絕不在我之下,而且愈高階的同好,專攻的愈是細微的領域,而每個領域對器材的需求,可以說是南轅北轍的!所以我就不多說了(好像有點混)。
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作者推薦:無法推薦。
H.)供奉型同好:
    什麼?供奉型?開玩笑!怎麼有人花錢買望遠鏡來供奉?嘿嘿!在我的分類中,就有!我認為,買一部望遠鏡擺在家裡,然後一年之中拿出來看或拍不到二次的(是懶得拿出來用,而不是沒機會用),就算是供奉型的同好。
   
對這一型的同好,我認為望遠鏡的品質不需要太考慮,壯觀才是重點!因為「壯觀才能賞心悅目」!如果再加上這一部望遠鏡是全台灣就這麼一部的,那就更值得購買了。
    *作者推薦:MEADE RCX400-16CELESTRON C-20
I.)張忠謀型同好:
   不是說台積電老闆下海玩天文,而是說當你有他那麼多錢時,你可以考慮購買的望遠鏡--嗯……不如說成你可以考慮開一家望遠鏡光學工廠,還來得比較貼切一些。
   開玩笑的!不過,如果你的預算沒有上限,那我會強烈建議你蓋一間小型的天文科學館或是一個天文台,然後有一部40∼60公分等級的望遠鏡,可供研究及開放一般民眾觀看天體。
   
為何不再大一點?要蓋這麼大的望遠鏡,要考慮的已不是口徑大小或預算多寡了,而是望遠鏡放置地點的大氣寧靜度。如果大氣的寧靜度不佳,那麼口徑再大,只是看起來比較亮而已,對解析力並沒有幫助,所以不需要多花那些錢。對這一型的同好而言,選擇一處理想的望遠鏡放置地點,比選擇望遠鏡還來得重要。
    *作者推薦:三鷹光器 GNF-65SHOWA 80RCRCOS RC24

這篇文章是本人十餘年來全心投入天文的一個心得,目的只是在於提供一個購買望遠鏡前的再確認。內文所推薦的望遠鏡都是本人強烈的主觀意見,不代表其他同好的意見,也不見得就是市場上的主流意見,所以接不接受得請各位自行判斷。希望能做到撥雲見日的功效,但也許只有柳暗花明的程度而已。