Лунный фильтр для телескопа для чего нужен
Фильтры для телескопа: характеристики и особенности выбора
В наши дни звездное небо перестает быть тайной за семью печатями – телескопы стали доступны не только профессиональным исследователям, но и тем, кто просто интересуется тайнами космоса и ценит его фантастическую красоту.
— by Lincoln Harrison
Для современных любительских телескопов выпускается множество дополнительных устройств и аксессуаров, которые повышают удобство и позволяют настроить конструкцию под собственные интересы и нужды. Один из популярных инструментов для наблюдения за небом ‒ фильтр. Что он собой представляет?
Светофильтр ‒ это круглая насадка, которая, как правило, накручивается на окуляр телескопа (его нижнюю часть) и предназначается для получения изображения с большей четкостью и качеством. Фильтры используют для того, чтобы усилить на изучаемых объектах те части, которые интересуют исследователя (пояса планет, линии в туманностях и так далее). Основной принцип в работе фильтра – отсечение световых волн определенной длины (и цветов), чтобы оставшиеся были выделены лучше.
Величина фильтра должна соответствовать окуляру, с которым предполагается работать. Эти аксессуары позволяют решить множество специфических проблем, мешающих наблюдателю: засветка звездного неба в городе (уличными фонарями и иллюминацией), сливание близких по оттенку областей на поверхностях планет (фильтр повышает контрастность, разделяя цвета), размытие границ между участками на планетах, возмущения, присущие атмосфере Земли и так далее. Без фильтра многие интересные объекты «засветятся» и окажутся недоступными для рассмотрения.
Существует два основных типа фильтров:
Разновидности планетарных светофильтров
Фильтры, с помощью которых облегчается изучение Солнца, а также Луны и других спутников, звезд и планет, достаточно сильно отличаются между собой.
Для наблюдения за поверхностью ближайшей к нам звезды, за пятнами на ней, факелами, грануляцией – предназначены солнечные фильтры. Они ослабляют слепящий свет Солнца в несколько тысяч раз, т.е. играют роль защитного устройства и иногда называются черными. Конструкция из стекла или синтетических пленок покрывается тонким металлическим слоем и отсекает более 99% солнечного света. При этом в качественных фильтрах яркость равномерна, точность поддерживается на высоком уровне, а световой баланс ‒ верный.
Лунные (серые) светофильтры улучшают качество и четкость изображения. Вкручиваются в окуляр, с их помощью блокируют яркий лунный свет (от 18 до 80%), позволяют разглядеть множество мельчайших деталей на поверхности земного спутника, особенно те, где слабая контрастность.
Кроме стандартных нейтрально-серых разновидностей можно использовать поляризационные ‒ составные фильтры из полароидных стекол, позволяющие изменять уровень светопропускания и уменьшающие яркость Луны в разных ее фазах.
Цветные фильтры, как правило, продаются в наборах (вместе с солнечными и лунными). Они предназначены для изучения планет и решения конкретных задач. Самые качественные модели позволяют, например, хорошо рассмотреть отдельные мелкие особенности планетарных дисков или хвосты комет, усиливают контрастность, которая делает возможным изучение рельефа планет. Пропуская лучи света только определенной волны, они служат различным целям:
Фильтры легко комбинировать друг с другом ‒ стандартно в наборах можно встретить красный, оранжевый, желтый, зеленый и синий фильтры.
Фильтры, полезные для наблюдения слабосветящихся объектов (Deep Sky Filtr)
Чтобы рассмотреть слаборазличимые, находящиеся очень далеко от нас галактики, скопления звездных тел и туманности, нужны специальные фильтры. Например, противозасветный, широкополосный, блокирующий фонарный свет (натриевый, ртутный). Пропуская свойственное туманностям излучение (диапазон 430-550 нм) такие модели делают видимыми даже те объекты, которые незаметны на небе.
Более популярными считают узкополосные фильтры (480-520 нм) ‒ например, как OrionUltraBlock. Эти фильтры используются, в основном, для планетарных, различных эмиссионных туманностей, существенно улучшая контрастность, а галактики через них просматриваются не очень хорошо. Такие фильтры подавляют освещение от флуоресцентных ламп и часто маркируются UHC.
Последний вид дипскайных фильтров ‒ линейные (монохроматические), помеченные OIII (ионизированный дважды кислород, подходят для изучения планетарных туманностей) и Hβ (выделяют свечение в зелено-голубом спектре, например, в Конской Голове ‒ слабой туманности эмиссионного типа).
Отдельно можно выделить специализированные кометные фильтры, которые отделяют специфический свет соединений (например, следов цианида).
— Комета Исон. Глобальная аномалия
Эти аксессуары, несмотря на кажущуюся необязательность, существенно расширяют возможности телескопа. Наблюдая звездное небо через фильтр, можно увидеть много интересного и рассмотреть те подробности, которые ранее можно было увидеть только в иллюстрированных атласах или учебниках астрономии.
Возможность самостоятельного подбора фильтров и изучения с их помощью специфических нюансов существенно расширяет кругозор и делает даже начинающих любителей гораздо ближе к профессиональному изучению тайн космоса и мироздания.
Айтишник на отдыхе: прибамбасы к телескопу
Итак, вы заинтересовались астрономией, приобрели телескоп и задумались о различном обвесе для улучшения качества и удобства наблюдений. Вопросам дооснащения и посвящен этот пост — окуляры, светофильтры, прочие прибамбасы.
Небольшое предупреждение
В тусовке любителей астрономии тема окуляров и прочего обвеса весьма холиварная. Здесь я излагаю свой опыт двух лет ленивого увлечения любительской визуальной астрономией. В случае, если вы категорически не согласны с написанным далее, или же вам рассказывают противоположное мнение, прошу отнестись со спокойствием и пониманием.
Окуляры
Немного теории
Окуляры, как и телескопы, долго развивались от примитивных устройств с обилием искажений на заре телескопостроения до продвинутых сложных оптических систем с антибликовыми покрытиями и компьютерным моделированием при разработке. Рассматривать оптические схемы окуляров особого смысла нет, потому что оптических схем сейчас много, они сложные, свои у разных фирм, и, фактически, наиболее важными становятся свойства окуляров:
Фокусное расстояние. Оно определяет итоговое увеличение телескопа с установленным окуляром. Для расчета увеличения нужно разделить фокусное расстояние телескопа на фокусное расстояние окуляра. Например, телескоп с фокусным расстоянием 900 мм и установленным окуляром 24 мм даст увеличение 900/24=37,5х. Распространены окуляры от 4 до 30 мм, окуляры 2-3 мм или больше 30 мм являются более редкими. Окуляры с экстремальными значениями фокусного являются более дорогими, сложными и имеют свои недостатки.
Поле зрения. Этот параметр определяет, насколько большим будет видимый участок в окуляре и как в нем будет выглядеть объект. Обычно поле зрения находится в диапазоне 40-60 градусов. Чем больше поле зрения, тем лучше.
Вынос зрачка. Этот параметр означает, насколько близко нужно подносить глаз к окуляру. Если вы вынуждены использовать очки, то вам потребуется окуляр с выносом зрачка 12-20 мм. Окуляры с очень маленьким выносом зрачка будут не очень комфортными и для людей без очков.
Посадочный диаметр. Существует два стандарта посадочного места окуляров — 1,25″ и 2″. Фокусёры на 2″ лучше и обычно ставятся на более дорогие телескопы. Некоторые окуляры оснащаются переходниками на оба диаметра.
Вес. Чем тяжелее окуляр, тем больше нагрузка на монтировку и её привод. Самые тяжелые окуляры весят в районе полкило.
Кроме окуляров с фиксированным фокусным расстоянием есть т.н. zoom-окуляры с переменным фокусным расстоянием. Доступные фокусные расстояния обычно лежат в области 7-24 мм, обычное поле зрения 40-60 градусов. Но есть и необычные представители, например, зум 2-4 мм.
Количество рабочих фокусных расстояний имеющихся окуляров можно увеличить в два раза используя т.н. линзу Барлоу. Это рассеивающая линза, которая ставится перед окуляром, уменьшая его фокусное расстояние обычно в два раза (есть линзы 3х и другие).
Как объект будет выглядеть в окуляр
Самый простой способ посмотреть, как объект будет виден в окуляр с интересующими параметрами — это плагин «Окуляры» к Stellarium. Плагин идёт в комплекте и включается в параметрах:
Рассмотрим как влияет поле зрения окуляра на видимость объекта на примере Плеяд на небольшом увеличении: телескоп 900 мм фокусного расстояния, окуляры все 20 мм, поле зрения меняется с шагом 20 градусов — 40,60,80,100 градусов. Не забудьте, что Стеллариум многие объекты рисует красивее, чем они выглядят в телескоп визуально, таких шикарных туманностей в реальности вы не увидите.
Рассмотрим, как влияет фокусное расстояние окуляра на видимость объекта на примере Плеяд. Телескоп с фокусным расстоянием 900 мм, окуляры все с полем зрения 60 градусов, фокусное расстояние меняется с шагом 5 мм — 30,25,20,15,10,5 мм.
Если вы захотели приобрести окуляр, крайне желательно подставить его характеристики в этот плагин и пройтись по интересующим объектам.
Планирование окулярного хозяйства
Производители обычно комплектуют телескопы одним-двумя окулярами и иногда линзой Барлоу. Если вы взяли телескоп в «щедрой» комплектации с двумя окулярами и линзой Барлоу, у вас есть четыре доступных увеличения, с которыми вполне можно прожить первые месяцы, неспешно выбирая дополнительный обвес. Возможные увеличения для телескопа можно условно разделить на:
Маленькое. Это 20-50х. На таком увеличении хорошо смотреть Луну целиком, большие объекты типа тех же Плеяд, а также объекты для которых требуется максимальные яркость и контрастность. Дело в том, что при повышении увеличения у телескопа падают яркость и контрастность, и для слабых объектов типа туманностей бОльшая яркость может оказаться важнее размера.
Среднее. 50-120х. На таком увеличении можно вглядываться в кратеры Луны и смотреть на планеты.
Большое. Это то, что больше 120х. Обычно такие увеличения приближаются к пределу для любительских телескопов, поэтому качество изображения постепенно деградирует, плюс, повышается зависимость от атмосферы. На Луне виды мелкие детали, но лично мне не нравится понижение яркости и контрастности, и я это использую редко. На таком увеличении можно пытаться найти баланс между увеличением и качеством изображения для планет, а также стремиться разглядеть близкие двойные звезды.
Мой опыт
Мое окулярное хозяйство, как и хозяйство прочих телескопных прибамбасов, подчиняется принципу Парето — 20% окуляров используется 80% времени. Я бы даже сказал 20% процентов используется почти 100% времени. У меня есть окуляры 25 мм (комплектный), 10 мм (комплектный), зум 8-24 мм, 4 мм, линза Барлоу (комплектная). Практически всегда используется зум 8-24 мм из-за своей универсальности. Не меняя окуляра можно плавно приблизиться к Луне или подобрать баланс между увеличением и качеством для других объектов. Возможность плавного изменения увеличения крайне удобна — можно посмотреть Луну при максимальной яркости и минимальном увеличении, затем разместить её целиком в окуляре, и, наконец, перейти на максимальное для окуляра увеличения для наблюдения кратеров. Очень удобно. При необходимости ставится линза Барлоу и я получаю диапазон 4-12 мм для планет. К сожалению, линза Барлоу заметно ухудшает качество изображения, поэтому используется не очень часто. При необходимости максимального увеличения без длинной и тяжелой связки зум+линза Барлоу используется окуляр 4 мм — по планетам или двойным звездам. Но это довольно редко, в реальности практически всегда комфортнее наблюдать в диапазоне 37-112х, который дает мне зум-окуляр.
Не окуляры
Светофильтры
Светофильтры дают повышение качества изображения за счет фильтрации излишнего светового потока или ненужных частей спектра. По конструкции фильтры делятся на солнечные, линий водорода (H-Alpha) лунные, поляризационные, цветные, дипскай, прочие.
Солнечные фильтры представляют собой металлизированную плёнку или специальное стекло с покрытием. Они ставятся на входное отверстие/объектив телескопа вместо крышки и позволяют наблюдать Солнце в окуляр аналогично ночным объектам. С помощью солнечных фильтров можно видеть солнечные пятна, факельные поля, грануляцию на Солнце.
Лунные фильтры снижают общую яркость Луны, делая комфортными её наблюдения. В полнолуние Луна настолько яркая, что это может доставлять дискомфорт при наблюдениях.
Поляризационные — это подвид лунных фильтров, позволяющие регулировать снижение яркости на ходу, например, снижая яркость от 5% до 25%.
Цветные фильтры отфильтровывают различные участки видимой области. Есть отличная статья по цветным фильтрам, таблицу из которой я привожу здесь:
Дипскай фильтры — это специальные фильтры для наблюдения туманностей. Бывают UHC (Ultra-High Contrast — сверхвысокой контрастности), O-III (спектральных линий кислорода), H-beta (линий водорода). На том же ресурсе с образовательными материалами по астрономии есть таблица тестов фильтров (приведена частично):
Прочие фильтры — это фильтры для снижения хроматизма у ахроматов (Fringe killer), фильтры для снижения городской засветки, повышения контраста и т.п.
Мой опыт использования светофильтров
У меня есть два цветных светофильтра — #21 оранжевый и #82А голубой и UHC фильтр. Серьезного улучшения качества не заметил, на мой взгляд, снижение яркости оказывается сильнее улучшения изображения. Цветные фильтры использовались по Юпитеру, заметного улучшения нет. UHC использовался по М57 и Большой туманности Ориона — потеря яркости перевешивала любую пользу от фильтра. Но мои наблюдения были балконными, в хороших загородных условиях фильтры я не тестировал, может быть там будет лучше. Цветные фильтры стоило проверить по Марсу, уж очень он был однотонный в этом году, но, увы, забыл.
Совсем не окуляры
Привод монтировки
На экваториальные монтировки EQ1 и EQ2 от Sky-Watcher можно докупить привод монтировки — небольшой моторчик, который будет поворачивать телескоп со скоростью вращения Земли. Очень удобная вещь в одиночных наблюдениях и неоценимая на астровыезде с приятелями — можно навести телескоп на объект и не сопровождать его вручную, за время прохода очереди интересующихся наводка сохранится.
Принадлежности для юстировки
Половинка киндерсюрприза — это принадлежность для юстировки. Дело в том, что она имеет посадочный диаметр 1,25″ и очень хорошо вставляется в узел фокусера. Что любопытно, юстировка пережила уже два астровыезда, наверное, небольшие Ньютоны её лучше сохраняют.
Сумка
Если планируется выезжать с телескопом за пределы балкона, сумка окажется весьма кстати. У меня самодельная, спасибо жене. В принципе ничего сложного, ткань, поролон и что-нибудь твердое типа линолеума.
Фонарик
Очень полезно задуматься заранее и сделать астрофонарик из копеечного китайского налобного фонаря, добавив перед стеклом красный пластик от папки или чего-то подобного. У таких фонариков часто снимается переднее стекло и это не составит труда.
Наглазник
Зажмуривать глаз, смотря в окуляр другим не очень удобно. Со временем привыкаешь и отфильтровываешь изображение со второго глаза мозгом, но на первое время можно облегчить себе жизнь наглазником — от простой повязки до специального рукодельного оборудования, опять же спасибо жене.
Лунный фильтр для телескопа для чего нужен
Светофильтры
Предназначены для максимально детального изучения поверхностей крупных небесных объектов, таких как Луна, Солнце или другие планеты Солнечной системы. Соответственно фильтры подразделяются на лунные фильтры, солнечные фильтры, фильтры для наблюдения планет и смешанные фильтры (для Луны и планет). Кроме того, существуют специальные фильтры для изучения туманностей, галактик и т. д.
Иногда лунные фильтры используют не для наблюдения Луны. Например их можно использовать для наблюдений двойных звезд, т. е., когда одна из них значительно превышает другую по яркости.
Внимание! Не проводите наблюдения Солнца без применения специального светофильтра, иначе возможны необратимые последствия, такие как сожжение сетчатки глаза.
Красный фильтр необходим дял исследования Юпитера: он повышает контраст между синими облачными образованиями и более светло окрашенными частями диска, блокирует синюю и сине-зеленую часть спектра, что повышает контрастность образования красного и красно-оранжевого цвета. Также будет полезен при наблюдениях Марса, Сатурна и Луны.
Оранжевый фильтр применяется для исследования Луны, Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна и даже Солнца. У Луны фильтр усиливает контраст деталей лунной поверхности. Во время дневных наблюдений Меркурия затесняет фон неба, позволяя тем самым выявить едва видимые детали поверхности. При наблюдении Венеры затемняет фон неба, тем самым позволяя усилить видимость фазы планеты. У Марса усиливает контраст морозных областей, полярных шапок, пылевых бурь и низких облаков. Делает границы желтых пылевых облаков более четкими и различимыми. Усиливает видимость фестонов и структуру поясов у Юпитера. Для Сатурна максимизирует видимость структуры атмосферных поясов и голубоватых полярных областей. При наблюдении Солнца оранжевый фильтр используют в комплексе с фильтрами из милара для цветовой коррекции.
Жёлтый фильтр также используется в широком спектре. При наблюдении Венеры выделяет малоконтрастные полосы в атмосфере планеты. У Луны повышается контрастность деталей поверхности. При наблюдении Юпитера затемняет атмосферные потоки, в составе которых присутствуют голубые тона, а так же усиливает детализацию оранжево-красных образований в поясах. Используется для изучения полярных областей. Использование этого фильтра при наблюдении Марса повышает контрастность низких облаков, полярных шапок и пылевых бурь. Если вы можете наблюдать такие планеты как Уран и Нептун, то желтый фильтр усилит детализацию едва заметных объектов. Также данный фильтр усиливает видимость «хвостов» у комет.
Зелёный фильтр рекомендуется использовать для изучения Юпитера, Сатурна. Марса и Венеры. Значительно увеличивает контрастность атмосферных явлений на Венере и полярных областей Марса. На Юпитере затемняет красные и синие образования, увеличивая контраст с более светлыми частями диска. Можно использовать для выделения облачных поясов и полярных областей Сатурна.
Голубой фильтр является одним из самых популярных фильтров для изучения Юпитера и Сатурна. Увеличивает контраст атмосферных образований в облачных поясах Юпитера, а также детальность БКП. Усиливает детали поясов и полярных областей Сатурна. Также используется в качестве лунного фильтра для усиления контрастности.
Синий фильтр также как и голубой является популярным фильтром для наблюдений Юпитера, из-за сильного блокирования света в красной и оранжевой частях спектра, что позволяет повысить контраст в красноватых частях поясов и улучшить деталировку БКП. Также пригоден для изучения особенных явлений в атмосфере Марса, таких как пылевые бури, а также при наблюдениях облачных поясов Сатурна.
Диагональные зеркала
Применяются для получения прямого зеркального изображения при наблюдении наземных объектов, а также при наблюдении объектов, расположенных в зенитной области. Используются с рефракторами и зеркально-линзовыми (катадиоптрическими) телескопами. Использование диагонального зеркала приводит к тому, что наблюдатель видит в окуляре прямое (неперевернутое), но зеркальное изображение.
Диагональные и оборачивающие призмы
Диагональные призмы (изображение слева) обеспечивают прямое «земное» изображение, когда вы ведете наблюдение за наземными объектами. Наблюдение объектов через эту призму гораздо удобнее, нежели без неё. Оборачивающие призмы (изображение справа) используются для получения прямого, не зеркального, изображения. Применяются в рефракторах и катадиоптрических телескопах.
Линза Барлоу
Это линза, или система линз, которые способны увеличивать фокусное расстояние телескопа в два, три или даже пять раз. Данный гаджет буквально «приближает» к вам весь космос. Но у него есть один недостаток: вместе с увеличением уменьшается поле зрения. Также существуют линзы, в которые встроен адаптер для камеры, т. е. линзу можно использовать как Т-адаптер, который при помощи Т-кольца присоединяет цифровую фото- или видеокамеру к телескопу. Кроме того, она проста в использовании. Все эти свойства делают эту линзу одной из самых полезных принадлежностей для любительского телескопа.
Виброгасящее устройство
Часто при наблюдениях небесных объектов наблюдается дрожание изображения. Это может быть из-за того, что при установке телескопа на неподготовленной местности на триногу, а в последствии и на трубу передаётся вибрация от поверхности, на которой стоит телескоп. Эту вибрацию передают проходящие рядом люди или проезжающие мимо машины. Для устранения вибрации используют специальное виброгасящее устройство, называемое «виюрогасящими подпятниками». Это пластмассовые чашки, заполненные силиконом, который гасит высокочастотную составляющую вибрации. Даже если дрожание от вибрации и остается, то оно быстро затухает.
Камера для астрофото
Специальные цифровые камеры для телескопов позволят вам сделать удивительные снимки небесных объектов. Кроме того, камеры для телескопов можно использовать не только для астрофото, вы сможете наблюдать за небов в режиме реального времени на мониторе вашего компьютера. Если у вас нет средств на покупку данного гаджета, то вы сможете сделать свою камеру для астрофото из простой web-камеры. Подробнее тут.