如何選擇望遠鏡的目鏡

如何選擇目鏡

沒有目鏡，望遠鏡就不能使用。目鏡的光學元件把望遠鏡收集的光線聚焦起來，這樣就可以觀測到望遠鏡指向的目標或區域的清晰圖像。將目鏡安裝在望遠鏡調焦筒中，就能把極其遙遠的物體拉近到焦點處，對放大的圖像進行研究。

雖然大多數新望遠鏡一開始就含有一或兩個目鏡，但購買額外的目鏡可以顯著提高任何望遠鏡的性能，無論新的還是老的。

讓我們花些時間了解更多用於描述目鏡特性的最常用術語和規格。有了這些知識，你就可以為給望遠鏡選出理想目鏡而做好充分準備。

目鏡最重要的規格可能就是焦距了。目鏡的焦距以及使用該目鏡的望遠鏡的焦距決定了兩者組合起來提供的放大倍率。

所以選擇目鏡的第一步就是決定你想使用多大的放大倍率，以及多大的目鏡焦距能夠達到這樣的倍率。由於目鏡和望遠鏡的焦距均以毫米表示，因此用於確定放大倍率的公式為：

目鏡焦距（mm）=望遠鏡焦距（mm）÷放大倍率

例如，2000mm焦距的望遠鏡與20mm目鏡一起使用將產生100倍放大倍率（2000÷20 = 100）。

上述公式說明焦距較短的目鏡能產生更高的放大倍率。例如，10mm目鏡總能提供比25mm目鏡更高的倍率。 在選擇目鏡時，這種關係很重要：目鏡焦距越小，相對放大倍率就越高。實際放大倍數取決於目鏡與望遠鏡的焦距。

如果你曾經在不同倍率下使用同一望遠鏡，就會知道你有兩種選擇：要麼是低倍率呈現的小而明亮、銳利的圖像，要麼是大倍率呈現的大而模糊、暗淡的圖像。原因有兩方面。首先，望遠鏡收集一定量的光，在更高的倍率下，光線散布到較大面積的區域上，因此圖像總是會變暗。第二，由於光有波的性質，即使光學性能完美的望遠鏡也只能捕捉到圖像中有限的精細細節。圖像放大到超過一個臨界點后就無法呈現更多，只會讓圖像看起來更模糊。這被稱為「空放大」（無效放大），此現象會因觀測目標或區域而不同。

視野：表觀與真實

目鏡的表觀視野範圍是眼睛看到的光圈的角直徑，用度（°）表示，這類似電視機的屏幕（不是看到的實際圖片）。多數目鏡具有大約40°至50°的表觀視場。專業的廣角目鏡可以擁有60°到100°甚至更高的表觀視場。這種寬視場和超寬視場目鏡是業餘天文學家的最愛，他們用儘可能寬的視場來享受「太空飛船舷窗」的效果。

真實視場是透過連接到望遠鏡上的目鏡看到的天空區域。可以使用公式估算真實視場：

真實視場=表觀視場÷放大倍率

例如，假設你有一台8英寸（20cm）的卡塞格倫望遠鏡，焦距2000mm，一個具有50°視場的20mm目鏡，放大倍數為2000mm÷20mm = 100x，真實視場為50÷100，即0.5° ——寬度大約與滿月的表觀直徑相同。

出瞳距離與眼鏡

目鏡的光學設計決定了出瞳距離，這是圖像位於焦點時眼睛到目鏡鏡片的距離。如果戴著眼鏡使用望遠鏡，我們建議選用出瞳距離至少15mm的目鏡，20mm的更好，以便舒適地看到整個視野。 在出瞳距離不足的情況下，視場的外圍部分將被切掉，導致令人沮喪的「鎖孔效應」。在更傳統的目鏡設計中，出瞳距離與焦距成正比：焦距越短，出瞳距離越短。 然而，一些更現代的目鏡設計提供了富足的長出瞳距離，與焦距無關——對眼鏡佩戴者來說絕對是個福音。如果你希望戴眼鏡使用望遠鏡，目鏡的出瞳距離是非常重要的指標。

巴洛鏡延長出瞳距離的原理

目鏡鏡筒尺寸

大多數高品質的目鏡有兩種不同的鏡筒直徑，1.25英寸（32mm）和2英寸（50mm）。 較小的0.965英寸（25mm）的尺寸大多在低檔的」百貨商店出售「的望遠鏡上才能見到，可能的話應避免使用這種。大多數業餘望遠鏡設計成適應1.25英寸目鏡的尺寸。更大的2英寸目鏡通常用於有2英寸調焦筒的較大口徑望遠鏡。傳統上，2英寸目鏡具有較長的出瞳距離，觀看舒適，並且通常能提供比1.25英寸目鏡更寬闊的視野。

光學矯正

任何目鏡設計的主要目標是讓望遠鏡收集的所有光線形成清晰的圖像。取決於望遠鏡的焦比，這可能會是一項艱難的任務。低焦比的望遠鏡需要有更高矯正能力的目鏡，因為進入目鏡的光錐會更加急劇地匯聚。使用相對較低焦比的望遠鏡，例如f / 4的光學鏡筒，只有最好的現代目鏡才能產生直到視野邊緣都完全清晰的圖像。 一些較老的設計可能會導致視場邊緣附近的圖像模糊，但是中心會保持銳利的成像。像具有f / 10這樣較高焦比的望遠鏡，用任何製作精良的目鏡都能產生清晰的圖像。

望遠鏡能良好工作的放大能力或倍率取決於設備的口徑。一般來說，較大的望遠鏡會收集更多的光線並捕獲更寬的波陣面，從而產生更清晰的圖像。 對放大能力進行分級的一種簡便方法就是口徑的「每英寸倍率」。 例如，80倍的8英寸口徑望遠鏡就是每英寸10倍。另一種方法是以出瞳直徑為依據。術語「出瞳直徑」描述了從目鏡出來的光束的大小。出瞳直徑（英寸）是每英寸倍率的倒數。

出瞳直徑（mm）=望遠鏡口徑（mm）÷望遠鏡放大倍數

出瞳直徑（mm）=目鏡焦距（mm）÷望遠鏡焦比

出瞳直徑必須小於眼睛的瞳孔，否則有些光線進不到瞳孔里，這意味著那些光實質上被浪費了。一個年輕人適應完全黑暗的瞳孔可能有7mm寬。 隨著年齡的增長，最大瞳孔直徑減小。 對於中年人而言，實際最大直徑接近5mm。

另一方面，取決於望遠鏡的品質和你的眼睛，在形成0.5mm至1.0mm出瞳直徑的放大倍率下，空放大就已經開始出現了。 換句話說，這種過度的放大倍率開始降低你看到的圖像品質。

以下表格顯示各種倍率是如何疊加的：

齊焦是什麼意思？

「齊焦」的目鏡可以互換，不需要重新對焦。當觀察同一目標切換目鏡時，這是可行的（但不是必需的）。 通常來自特定製造商的相同設計的目鏡就是齊焦的。 但是來自不同製造商的相同設計的目鏡很可能不齊焦。 一些齊焦的目鏡可能仍需要輕微的調焦。

帶照明的十字絲目鏡

這些目鏡在聚焦面上刻著可以被照亮的十字準線或其他網格標線圖案，因此在黑暗中很容易看到它們。一個裝配有小的紅色LED燈、一到兩個鈕扣電池，以及一個用於調節亮度的電位器的外部照明器支架通過螺紋安裝進特製的目鏡中。 在天文攝影中，帶照明的標線目鏡用於手動引導曝光，也用於校準主望遠鏡上的尋星鏡。 在漂移校準赤道儀時，以及為電腦化的GoTo或IntelliScope系統執行校準程序時，它也可以派上用場。 由於視場中有十字準線，所以不推薦使用帶照明的標線目鏡進行正規的望遠鏡觀測，儘管在特定的應用中能證明它們非常有用。

那麼，我真正需要多少個目鏡？

簡單來說：很少就行。複雜的答案則取決於你自己的目標。你可以使用一個低倍率和一個高倍率目鏡觀測很長時間，儘管最終你會想用更多種焦距的目鏡獲得更多可選的倍率。不要執著地追求極限（極低和極高），除非你已經嘗試過各種中間的等級。例如，對於f / 10望遠鏡，一個25mm和一個9mm的目鏡就是很好的開始，你可以添加中間的15mm左右的目鏡，下一個可以是6mm左右的，依此類推。

有了幾種不同的目鏡，我們可以有更好的機會來根據當時天空條件用最佳倍率觀測特定的目標。你通常會想從低倍率（即長焦目鏡，例如25mm或30mm）開始，在望遠鏡的視野中獲取目標。之後你可以嘗試稍高些的倍率（較短的焦距，可以是18mm或15mm）的目鏡，看看圖像是否更好。如果更好，換上更高倍率的目鏡，以此類推，直到達到「最佳點」，圖像亮度、尺度和可見細節的數量結合起來，形成最令人愉快的圖像。記住：更高的倍率不一定等於更好的觀看效果。

變焦還是不變？

一些目鏡有一系列不同的焦距設定。如果你不喜歡為了使用不同倍率而存儲和攜帶多個獨立的目鏡，這種「變焦」目鏡就非常方便。 許多業餘天文學家喜歡使用變焦目鏡，因為它們可以增減倍率，而不必從望遠鏡調焦筒中取出目鏡。 通常變焦目鏡的效果不如單焦距目鏡，因為它們由更多的光學元件製成，這會降低整體圖像的亮度和清晰度。 然而許多業餘天文學家認為變焦目鏡的多功能性和便利性使它比單焦距目鏡更可取。 許多高端的變焦目鏡性能設計得更優化，但是它們也比其他變焦目鏡更貴。

在目鏡上使用巴洛鏡

你還可以使用2x 巴洛鏡將任何目鏡的倍率提高（或將有效焦距降低）一倍。所以可以不用3mm目鏡，而使用2x 巴洛鏡配合6mm目鏡，獲得相同的放大倍數。

使用巴洛鏡很容易：只需把目鏡插入巴洛鏡，然後將它們的組合插入望遠鏡調焦筒，再進行調整直至成像清晰。使用巴洛鏡，你可以攜帶更少的目鏡出門觀星，但仍能擁有多種倍率。要讓巴洛鏡發揮最大的優勢，請選擇焦距互相不成倍數的目鏡。換句話說，如果你的目鏡組合是25mm、12.5mm和6mm，它們之間是2倍的關係，則2x巴洛鏡將無法提供更多的放大倍數。但是，如果你的目鏡組合是25mm、15mm和10mm，那麼分別配合使用2x巴洛鏡，將獲得12.5mm、7.5mm和5mm的有效焦距，就像有三個額外的（而且是不同的）目鏡一樣。由於巴洛鏡在光路中增加了玻璃元件，你可能會注意到在用巴洛-目鏡組合替換目鏡時，圖像會輕微變暗。巴洛鏡也有3x和5x的型號，以獲得顯著增加的倍率。

結束語

使用不同的目鏡可以極大地增加任何望遠鏡的多樣性和功能性。 在購買目鏡時，請記住以下基本技巧：

● 考慮你的望遠鏡的焦距，確保目鏡能提供適當的放大倍數以滿足你的需要。

● 如果你在使用望遠鏡時戴眼鏡，請注意不同目鏡的「出瞳距離」規格，因為充足的出瞳距離可以改善戴眼鏡時的舒適度和便利性。

● 根據你的觀察目標，考慮所選擇目鏡的表觀視野。

● 如果多功能性至關重要，請考慮使用變焦目鏡或巴洛鏡來增加可用倍率的數量。

請記住上述要點，你一定會選到適合的目鏡，為守著望遠鏡的你提供夜復一夜的愉快享受。

〖天文濕刻〗牧夫出品

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