کاربرد تلسکوپ های شکستی در عکاسی نجومی
حالا باید تلسکوپ هایی رو که معرفی کردیم در خصوص عکاسی دیپ اسکای نقد و بررسی کنیم. از شکستی ها آغاز می کنیم؛ واضحه که به تلسکوپ های نامناسب برای عکاسی نجومی (مثل کروماتیک) زیاد نمی پردازیم، فعلا در حد معرفی انواع شکستی ها در این پست، و سپس معرفی کامل نوع مناسب شکستی در پست های آینده. :)
---------------------------------------------------
رده شکستی ها از نظر اپتیکی سه نوع تلسکوپ را در بر می گیرد:
1. کروماتیک: ساده ترین نوع تلسکوپ ها، همان نوع کروماتیک ها هستند که نخستین چشم های بشر برای کاوش عمق آسمان بودند. ساختار ساده آن ها شامل یک عدسی محدب با نام شیئی در سر لوله و یک عدسی دیگر موسوم به چشمی در انتهای لوله است. شیئی تک عدسی کرومات ها، این دسته از اپتیک ها را با خطا های اپتیکی فراوانی رو به رو می کند (مانند خطای کروی و رنگی) و از این جهت امروزه نه تنها در عکاسی، بلکه در رصد نیز توصیه نمی شوند و طرفدار ندارند.
2. آکروماتیک: نوع پیشرفته تر کروماتیک ها، آکروماتیک نام دارد. در این دسته، ابیراهی کروی کاملا برطرف شده و ابیراهی رنگی نیز کاهش می یابد. تفاوت ساختار تلسکوپ های آکروماتیک با کروماتیک در شکل شیئی آن است. در آکروماتیک ها شیئی شامل دو عدد عدسی با دو جنس متفاوت است که یکی محدب و دیگری مقعر می باشد، میان آن ها نیز لایه ای نازک از هوا وجود دارد و یا اینکه با کمک چشب خاصی به هم چسبیده اند.
اگرچه این تلسکوپ ها در رصد تلسکوپ های بدی نیستند و با توجه به مقایسه قیمت با آپوکروماتیک ها دهانه بزرگ تری دارند (توجه کنید دهانه بزرگ تر توان تفکیک و قدرت جمع آوری نور بیشتری را فراهم می سازد)، در عکاسی نجومی ابزار مناسبی به شمار نمی روند، زیرا ابیراهی رنگی خود را به صورت هاله ای رنگی در اطراف ستاره ها نمایش می دهد؛ در ضمن در گوشه های عکس نیز تاریکی دیده می شود. مانند تصویر زیر که با استفاده از یک تلسکوپ 70 میلیمتر شکستی از سحابی های مرداب و سه تکه گرفته شده و هر دو خطا به وضوح قابل رویت می باشند:
3. آپوکروماتیک: بهترین نوع تلسکوپ های شکستی آپوکروماتیک ها نام دارند. این دسته یکی از مناسب ترین، کم خطا ترین و البته گران ترین انواع در بین کل تلسکوپ ها برای عکاسی نجومی است. شیئی آپوکروماتیک ها می تواند دو تکه یا سه تکه باشد؛ تفاوت آن دو تلسکوپ در این است که در آپوکروماتی با شیئی دو تکه، در بزرگنمایی بالا ابیراهی رنگی خودش را نشان می دهد اما در آپوکروماتی با شیئی سه تکه حتی در بزرگنمایی بالا نیز خبری از ابیراهی رنگی نیست. اما در عکاسی نجومی از سحابی ها و کهکشان ها با استفاده از آپوروماتی با فاصله کانونی کم که نیاز به بزرگنمایی بالا نداریم می توان از اپتیکی با شیئی دو تکه نیز استفاده کرد زیرا خطای رنگی در آن بزرگنمایی محسوس نیست.
در این دسته از تلسکوپ ها، نه تنها ابیراهی کروی کاملا برطرف شده، تاریکی گوشه ها و ابیراهی رنگی نیز تقریبا از بین رفته است. اما به علت انحنای میدان در عدسی آن با خطایی مواجه هستیم که در آن ستاره های گوشه تصویر وضوح خود را از دست می دهند. برای رفع این مشکل استفاده از قطعه ای به نام تخت کننده میدان یا Field Flattener ضروری است. این قطعه علاوه بر تصحیح این خطا، فاصله کانونی و در نتیجه نسبت کانونی (F) را نیز کاهش می دهد که موجب باز تر شدن میدان دید و افزایش سرعت عکاسی می شود.
---------------------------------------------------
برای آشنایی با مفاهیم زیر به لینک های زیر مراجعه کنید:
ابیراهی
ابیراهی رنگی
توان تفکیک
کاربرد تلسکوپ های آپوکروماتیک در عکاسی نجومی (1)
رسیدیم به معرفی تلسکوپ های آپوکروماتیک در عکاسی نجومی... به دلیل حجم بالای مطالب و اهمیت این بخش ترجیح میدم در دو پست این معرفی رو انجام بدم.
--------------------------------------------
در پست پیشین بیان داشتیم که تنها نوع مناسب تلسکوپ های شکستی برای عکاسی نجومی آپوکروماتیک ها هستند. آپوکرومات ها بدون شک از بهترین انواع تلسکوپ جهت عکاسی دیپ اسکای می باشند. نوری که از عدسی می گذرد در مقایسه با نوری که از آینه بازتاب می گردد وضوح و شفافیت بیشتری دارد. ابیراهی رنگی و کروی نیز در آن ها تصحیح شده است.
در عکاسی از سحابی ها تلسکوپ های آپوکروماتیک که فاصله کانونی کمی دارند (لوله کوتاه) بسیار عالی عمل می کنند. سحابی های اجرامی با گستردگی زاویه ای بالا هستند و میدان دید باز در آن ها بسیار موثر است. کیفیت و میدان دید آپو های لوله کوتاه آن ها را بیش از هر نوع اپتیک دیگری برای عکاسی از سحابی ها مناسب گردانده است. تصاویر زیر با کمک این نوع تلسکوپ با فاصله کانونی کم تهیه شده اند:
در عکاسی از کهکشان ها آپوکرومات ها بهترین نیستند، اگرچه کهکشان های مشهوری چون آندرومدا و مثلث آنقدر گستردگی زاویه ای دارند که یک آپوکرومات لوله کوتاه مناسب باشد، اما فراموش نکنیم که عمده کهکشان ها ابعاد زاویه ای کمتری دارند که فاصله کانونی 400-500 میلیمتر بهترین گزینه برایشان نیست. تصویر زیر از کهکشان آندرومدا تصویری است که توسط یک آپوکرومات با فاصله کانونی 510 میلیمتر ثبت شده است:
http://up.avastarco.com/images/4akybyxet28omergj4v.jpg
عکسی با میدان دید باز که از کهکشان آندرومدا یا M31 توسط مهدی مومن زاده در فاصله کانونی 510 میلیمتر گرفته شده است.
البته می توان برای عکاسی از کهکشان های کوچک از آپوکرومات هایی با فاصله کانونی بلند و دهانه بزرگتر استفاده نمود که در این صورت فرد باید متحمل هزینه سنگینی شود، به طوری که خرید انواع دیگر را به این کار ترجیح دهد؛ به علاوه اینکه آپوکرومات ها عموما به دهانه بزرگتر از 150 میلیمتر نمی رسند.
برای سیارات نیز همین قضیه تکرار می شود و آپوکرومات ها در این کار به عنوان انتخاب اصلی به کار نمی روند.
کاربرد تلسکوپ های آپوکروماتیک در عکاسی نجومی (2)
حالا تقریبا می دونیم که تلسکوپ های آپوکرومات با دهانه و فاصله کانونی متفاوت در چه مواردی کاربرد دارند. اما هنوز یکی از کار های جالبی که در عکاسی دیپ اسکای میشه با اون ها انجام داد باقی مونده که در این پست مطرح میشه. در ادامه هم شرکت های معروف در تولید آپوکرومات ها معرفی کوتاهی شدن (در هر نوع تلسکوپ سعی می کنم شرکت های معروف رو هم معرفی کنم) :)
-------------------------------------------
در تاپیک عکاسی به روش پانوراما در رابطه با انواع پانوراما های نجومی توضیح داده شد و در این پست نوع جالبی از پانوراما که به عکاسی دیپ اسکای موبوط است معرفی شده است.
در عکاسی از صورت های فلکی می توان از روش تهیه پانوراما با استفاده از تلسکوپی با فاصله کانونی کم از نواحی مختلف، و سپس پانوراما کردن آن استفاده نمود تا جزئیات حاصل بسیار بیشتر از تک فریمی با لنز واید باشد. بهترین انتخاب جهت این کار تلسکوپ های آپوکروماتیک لوله کوتاه و سریع هستند. می توانیم با استفاده از آپوکروماتی با فاصله کانونی 400 میلیمتر و دیافراگم 5 (که قطعا همراه با یک کاهنده و تخت کننده تصویر، هم برای کم کردن نسبت کانونی، هم برای کوتاه کردن فاصله کانونی و هم برای پوشش خطای عدم تختی تصویر در این تلسکوپ ها می باشد)، ناحیه ای خاص از آسمان (مثلا یک صورت فلکی) را مشخص کرده و از تمام مساحت آن عکاسی کنیم (واضح است که چنین کاری چندین شب زمان نیاز دارد). سپس با کنار هم چیدن تصاویر به صورت موزائیکی به عکسی با جزئیات بسیار خوب برسیم.
برای آنکه نتیجه چنین کاری را مشاهده کنید بهتر است به گالری Rogelio Bernal Andreo سری بزنید و تصاویر آن را مششاهده کنید.
اما به کدام شرکت تولید تلسکوپ آپوکروماتیک مراجعه کنیم؟
بدون شک با کیفیت ترین و گران بها ترین تلسکوپ های آپوکروماتیک که در ایران قابل یافت هستند تولیدی شرکت William Optics می باشند. کمپانی ویلیام در تمام قسمت های یک تلسکوپ آپوکرومات عالی عمل کرده است، فوکوسر های فوق العاده دقیق این شرکت همواره زبانزد عکاسان نجومی بوده و خیلی ها فوکوسر تلسکوپ خود را با فوکوسر های الکترونیکی این شرکت تعویض می کنند. در کیفیت اپتیکی و بدنه نیز در رده آپوکرومات ها بی رقیب است.
تلسکوپ های ویلیام در فواصل کانونی متفاوت، از 300 میلیمتر تا بیش از 1100 میلیمتر، و دهانه هایی از حدود 70 میلیمتر تا حدود 160 میلیمتر عرضه می شوند. اپتیک های این شرکت در رده های مختلفی مانند زنیت استار، مگرز و ... موجود هستند.
در گالری محمد نوروزی تلسکوپ به کار رفته در عکس های دیپ اسکای تلسکوپ 110 میلیمتر ویلیام بوده است و می توانید نمونه تصاویر اسن تلسکوپ را در آن مشاهده کنید.
اما به جز ویلیام، شرکت SkyWatcher نیز با قیمت هایی پایین تر از جمله تولید کنندگان تلسکوپ های آپوکروماتیک است. مقایسه تلسکوپ های آپوکرومات اسکای واچر با ویلیام بسیار شبیه به قیاس تلسکوپ های بازتابی شرکت جی اس او با اوریون است! اسکای واچر در قیمتی ارزان تر اپتیک های بسیاری خوبی دارد که گرچه به پای ویلیام نمی رسند اما در عکاسی نجومی در حد مناسبی عمل کرده و در عوض کم هزینه ترند.
می توانید در گالری مهدی مومن زاده نیز تصاویری را مشاهده کنید که تماما با استفاده از تلسکوپ 80 میلیمتر ED اسکای واچر ثبت شده اند.
کاربرد تلسکوپ های بازتابی در عکاسی نجومی
رسیدیم به تلسکوپ های بازتابی؛ در این پست معرفی کلی این تلسکوپ ها و در مطالب بعدی با انواع اون آشنا میشیم...
--------------------------------------------------
پس از اختراع تلسکوپ های شکستی، اخترشناسان با مشکل محدودیت ابعاد تلسکوپ برای ساخت مواجه شدند. ساخت شکستی هایی بدون خطا و در اندازه های بزرگ بسیار مشکل بود، برای مثال هویگنس تلسکوپی ساخت که بر خلاف دهانه کوچکی که داشت 37 متر طول داشت! بدین ترتیب انگیزه استفاده از آینه به جای عدسی به عنوان شیئی در تلسکوپ ها زنده شد. ابتدا با طرح های جیمز گریگوری در سال 1663، و سپس طرح نیوتن در 1668.
تلسکوپ های بازتابی برای رصدگران کهکشان ها، سحابی ها، دنباله دار ها و سایر اجرام کم نور آسمان گزینه بسیار ارزان و خوبی به شمار می روند، زیرا با هزینه منطقی تر در دهانه هایی با گشودگی بالا قابل ساخت هستند؛ در عکاسی نیز خیلی اوقات مناسب اند. ابیراهی رنگی در آنها به طور کل وجود ندارد، اما با انواع دیگر ابیراهی مواجه هستیم که جهت عکاسی نجومی حتما باید برطرف شوند. برای مثال ابیراهی کروی در این تلسکوپ ها وجود دارد که راه اصلی جلوگیری از آن ساختن آینه اصلی تلسکوپ به صورت سهمی است (نه کروی).
http://up.avastarco.com/images/r285m0gg1esn9yeepjl1.jpg
اشکال هندسی: خاکستری: دایره / قرمز: بیضی / سبز: هذلولی / آبی: سهموی
خطای دیگری که در تلسکوپ های بازتابی به چشم می خورد، خطای کما یا گیسو نام دارد. این عیب اپتیکی که در عکاسی نجومی شدیدا از ارزش تصاویر می کاهد در تلسکوپ هایی با نسبت کانونی پایین بیشتر مشاهده می گردد. در این خطای اپتیکی، ستاره ها در گوشه های تصویر حالت کشیدگی و عدم فوکوس پیدا می کنند. برای رفع این مشکل راه هایی وجود دارد که در پست های بعدی شرح داده خواهند شد.
ساخت تلسکوپ های بازتابی با نسبت کانونی پایین در مقایسه با شکستی ها ساده تر و رایج تر است که این امر به خصوص در عکاسی نجومی سرعت عکاسی را بسیار بالا برده و به فرد کمک می کند.
این نوع تلسکوپ ها بر خلاف شکستی ها پیش از شروع رصد یا عکاسی باید با محیط هم دما شوند. این هم دمایی بسته به قطر شیئی تلسکوپ زمان می برد، البته استفاده از فن در پشت آینه برخی تلسکوپ ها این زمان را کاهش داده و زمان عکاسی را افزایش می دهد. لازم به ذکر است در صورت عدم هم دمایی اپتیک با محیط تصویر حاصل از تلسکوپ شفافیت خود را از دست می دهد.
در ساختمان تلسکوپ های بازتابی همواره دو آینه به کار می رود: آینه اصلی (اولیه) که به جای عدسی شیئی عمل می کند؛ و آینه ثانویه که نور را به سمت فوکوسر تلسکوپ هدایت می کند (شمای ساختار مکانیکی تلسکوپ به نوع آن وابسته است و در ادامه معرفی خواهد شد).
کاربرد تلسکوپ های نیوتنی در عکاسی نجومی (1)
وارد معرفی جزئی تر تلسکوپ های بازتابی شدیم؛ این قسمت مربوط به تلسکوپ های نیوتنی هست که به علت گستردگی مبحث در دو پست تقدیم می گردد.
-------------------------------------------------
آنچه بیشتر از سایر انواع بازتابی ها به چشم می خورد نوع نیوتنی است. این تلسکوپ ها طراحی ساده ای دارند و برای رصد اجرام ژرفای آسمان عالی عمل می کنند. آینه ای مقعر در انتهای لوله تلسکوپ نور ورودی را به آینه ثانویه که در سر لوله و با زاویه 45 درجه قرار دارد می تاباند. آینه ثانویه نیز نور را به سمت فوکوسر که در کناره لوله است می رساند.
http://up.avastarco.com/images/h3wei3bcrkmud23rngi.jpg
ساختار تلسکوپ نیوتنی
با خطایی در تلسکوپ های نیوتنی رو به رو می شویم که خطای کما یا گیسو نام دارد و در عکاسی نجومی شدیدا آسیب می رساند. در تلسکوپ های نیوتنی تنها راه برطرف کردن این خطا استفاده از تصحیح کننده های مخصوص در فوکوسر تلسکوپ است. تصحیح کننده خطای کما یا coma corrector همانند یک هدسی قطور توسط آدابتور های مخصوص ( تی رینگ و camera adapter) به دوربین عکاسی DSLR که لنز آن جدا شده متصل می شود. سپس مجموعه درون فوکوسر قرار خواهد گرفت.
http://up.avastarco.com/images/o9buz5jzctl0iugz3ef.jpg
http://up.avastarco.com/images/gyonsbu1wb8qy7hupup.jpg
http://up.avastarco.com/images/24lz6soathsfo845hwu5.jpg
از بالا به پایین: حلقه تی (T-ring)، آدابتور اتصال دوربین و کاهده خطای کما (camera adapter)، کاهنده خطای کما (coma corector)
این تجهیزات به ترتیب به دوربین متصل می شوند و در نهایت دوربین درون فوکوسر قرار خواهد گرفت. توجه داشته باشید نوع تی رینگ در دوربین های مختلف، متفاوت است.
باز بودن لوله تلسکوپ منجر به نشستن گرد و غبار رو آینه ها در زمان طولانی می شود. بدین منظور لازم است هر از چند گاهی آینه تلسکوپ باز شود و توسط
تمیز کننده های مخصوص دوباره تمیز بشود.
آینه تلسکوپ های نیوتنی ممکن از نقره اندود یا آلومینیوم اندود شده باشد. اندود نقره پس از چند ماه (مخصوصا در مکان های مرطوب) کدر شده و باید مجددا اندود بشود. اما اندود آلومینیوم چنین مشکلاتی ندارد.
در کل می توان گفت تلسکوپ های نیوتنی به مراقبت زیادی نیاز دارند. به جز تمیز کردن آینه و احتمال نیاز به اندودن مجدد، این نوع تلسکوپ ها به راحتی از هم خطی خارج می شوند. اجزای اپتیکی تلسکوپ باید حتما (چه در رصد و چه در عکاسی) کاملا هم خط باشند. در غیر این صورت کیفیت بسیار پایین خواهد بود، به طوری که ستاره ها حتی فوکوس کامل نخواهند داشت. فرآیند هم خطی را می توان به صورت چشمی یا با استفاده از هم خط کننده ها به صورت دقیق تر انجام داد. استفاده از هم خط کننده های لیزری به علت سرعت، دقت و سهولت در عکاسی نجومی بیشتر توصیه می شود. این هم خط کننده ها همانند یک چشمی درود فوکوسر قرار گرقته و سپس با استفاده از نور لیزر آن آینه اصلی و ثانویه توسط پیچ هایی که دارند باید هم خط شوند. به علت اینکه این تلسکوپ ها سریعا از هم خطی خارج می شوند لازم است پیش از هر بار رصد یا عکاسی هم خطی آن ها چک شود.
کاربرد تلسکوپ های نیوتنی در عکاسی نجومی (2)
پس از یک هفته ادامه مباحث تلسکوپ های نیوتنی در عکاسی نجومی رو بیان می کنیم؛ به علت مشغله های مختلف زندگی (!) شاید مثل الآن گاهی اوقات پست ها با تاخیر نوشته بشن و از این جهت عذر خواهی می کنم...
-----------------------------------------------------
دیگر خطا های اپتیکی مهم ابیراهی کروی و رنگی نام دارند. در آینه ها خطای رنگی کلا وجود ندارد، اما این آینه ها با ابیراهی کروی همچنان مواجه هستند. در تلسکوپ های نیوتنی تنها راه برطرف سازی ابیراهی کروی طراحی و ساخت آینه های مقعر سهموی شکل است. لازم به ذکر است وجود خطای کروی در عکاسی نجومی ضربه ای جدی به تصویر وارد کرده و از این جهت نیاز به حذف آن محسوس است.
تلسکوپ های نیوتنی بر خلاف شکستی ها پیش از آغاز کار نیاز به هم دمایی با محیط دارند تا تصویری شفاف و عاری از آشفتگی های جوی بدهند که بسته به قطر شیئی تلسکوپ این مدت زمان متغیر می باشد. در بزرگنمایی های بالا و در رصد یا عکاسی از سیارات این هم دمایی امری بسیار مهم محسوب می شود.
حال کاربرد نیوتنی ها در عکاسی نجومی عمدتا چگونه است؟
یکی از برتری های نیوتنی ها به سایر تلسکوپ ها ساده تر بودن ساخت اپتیک هایی با نسبت کانونی پایین و در نتیجه افزایش سرعت عکاسی است. فاصله کانونی نیوتنی ها متفاوت است و با توجه به ابعاد و مبحث مورد نظر در عکاسی دیپ اسکای می توان فاصله کانونی مناسب را انتخاب کرد؛ اما فاصله کانونی معمول حداقل از 600 میلی متر برای یک نیوتنی آغاز شده و تا فواصل طولانی ادامه دارد. یک نیوتنی با فاصله کانونی کم برای سحابی ها و فواصل کانونی بالای 1000 میلی متر برای عکاسی از کهکشان ها مناسب است.
واضح است که کیفیت آینه از عدسی در عکاسی پایین تر است، اما با استفاده از نیوتنی ها هم می توان عکس های بسیار خوبی از اعماق آسمان گرفت. برای اثبات این مطلب شما را به بازدید از گالری Eder Ivan دعوت می کنم؛ این عکاس که یکی بهترین عکاسان عمق آسمان در جهان است بسیاری از تصاویر خود را با کمک تلسکوپ دست ساز نیوتنی خود تهیه می کند! و همین برای اثبات این مطلب که عکاسی با نیوتنی ها، ارزان تر بوده و ممکن نیز هست کافی می باشد...
http://up.avastarco.com/images/o1zelfeizxs7uqaade.jpg
عکسی از سحابی های اطراف قلب العقرب و خوشه کروی M4 که توسط Eder Ivan با استفاده از یک نیوتنی تهیه شده است. سحابی های اطراف قلب العقرب یکی از سوژه های زیبا و رنگارنگ برای عکاسی می باشند که ثبت آن ها تصاویر بسیار حذابی خلق می نماید.
چه کمپانی تولید کننده ای برای تلسکوپ های نیوتنی مناسب است؟
قیمت مناسبی که در کنار کیفیت بسیار خوب اپتیک های نیوتنی شرکت Guan Sheng یا GSO آن را به یکی از کمپانی های ایده آل برای هرید تلسکوپ نیوتنی مناسب در عکاسی نجومی تبدیل کرده است. GSO تلسکوپ هایی در سایز های مختلف (8 و 10 اینچ) و با f/4 تولید می کند (توجه داشته باشید این رده تلسکوپ های GSO با رده f/6 آن ها متفاوت است و اصطلاحا این رده را astrograph می نامند که مخصوص عکاسی نجومی ساخته شده است). عکس های زیبایی در گالری امیر حسین ابوالفتح وجود دارد که توسط این سری اپتیک های GSO گرفته شده است.
پشت آینه این سری تلسکوپ ها یک فن تعبیه شده که سرعت هم دما شدن آینه با محیط را چندین برابر می کند. فوکوسر از نوع دو سرعته ساخته شده که در عکاسی نجومی کمک شایانی به عکاس می کند. نکته مهم نیز میدان دید مناسب این اپتیک ها به همراه نسبت کانونی بسیار خوب آن هاست. فاصله کانونی 800 میلی متر برای یک تلسکوپ 8 اینچ و نسبت کانونی 4 بسیاری از سحابی ها و کهکشان ها را برای عکاسی فراهم می کند و در واقع یکی از میدان های ایده آل عکاسی تلقی می شود. البته کاهنده خطای کما در تلسکوپی با چنین نسبت کانونی بسیار ضروری است.
کاربرد تلسکوپ های کاسگرین در عکاسی نجومی
این هم معرفی کوتاهی از تلسکوپ های کاسگرین؛ فقط توجه داشته باشید این تلسکوپ ها با "اشمیت کاسگرین" تفاوت زیادی دارند. البته این معرفی ناچیز هست چون پیدا کردن این نوع تلسکوپ در ایران فکر نمی کنم کار ساده ای باشه ( و آیا اصلا هست؟!!)؛ به علاوه اینکه در عکاسی نجومی هم معمول و مرسوم نیستند.
----------------------------------------------------
نوع دیگری که از بازتابی ها به حساب می آید تلسکوپ نوع کاسگرین نام دارد. این نوع اپتیک توسط کاسگرین فرانسوی ابداع گردید و در آن می توان بدون استفاده از کاهنده خطای کما، آن را تا حد زیادی کاهش داد.
در این نوع تلسکوپ از آینه ای کروی که ساخت آن ساده تر است استفاده می شود و در عوض آینه ثانویه محدب و هذلولی خطای کرویت و کما را تصحیح می کند.
البته امروزه تولید این رده محدود است و به سختی می توان تلسکوپی از نوع کاسگرین و مناسب پیدا کرد. مزیت دیگر این نوع تلسکوپ به نیوتنی ها نیز کوتاه شدن طول لوله است زیرا نور دو بار مسیر لوله را می پیماید و البته آینه محدب نیز تاثیر خود را می گذارد. در نتیجه با وزن کمتری رو به رو هستیم.
کاسگرین ها هم مانند نیوتنی ها می توانند در ابعاد و فواصل کانونی مختلفی ساخته شوند.
کاربرد تلسکوپ های ریچی کرتین در عکاسی نجومی
تلسکوپ های ریچی کرتین انواع جالبی از تلسکوپ ها هستن که گاها در دسته بازتابی ها و برخی اوقات هم در دسته تلسکوپ های ترکیبی قرار می گیرن. چون در اون ها عدسی استفاده نمیشه ما اون رو در بخش بازتابی ها معرفی می کنیم.
------------------------------------------------
پیش تر گفته شد که در تلسکوپ هایی که از آینه استفاده می کنند خطای رنگی وجود ندارد؛ ما در تلسکوپ تلاشمان بر آن است که سیستمی با کمترین خطای اپتیکی طراحی کنیم. خطای کروی و کما دو خطای اپتیکی مهم در تلسکوپ های بازتابی بودند که با طرحی جالب توسط ژرژ ریچی و هنری کریستین (که به ریچی کریستین و سپس به ریچی کرتین معروف شد) به طور کامل برطرف شدند.
در این تلسکوپ از شکل کلی کاسگرین های استفاده می شود؛ یعنی آینه اصلی در انتهای لوله و آینه ثانویه نور را به سوراخی در مرکز آینه اصلی می تاباند. اما تفاوت آن جاست که در تلسکوپ نوع ریچی کرتین، هر دو آینه اصلی و ثانویه به صورت هذلولی ساخته می شوند. این سیستم ساخت مشکل تری دارد اما در عوض تلسکوپ را عاری از خطای کروی و کما خواهد ساخت. البته خطایی که با آن رو به رو هستیم خطای آستیگماتیسم است که توسط یک تصحیح کننده مجزا قابل جبران است.
در خصوص سرعت باید گفت ریچی کرتین ها هم همانند تلسکوپ های دیگر شکل خود (مانند کاسگرین و سایر که توضیح خواهیم داد) نسبت کانونی نسبتا بالا یا متوسطی دارند. برای رفع این مشکل نیز باید به سراغ کاهنده های نسبت کانونی مخصوص تلسکوپ رفت که سرعت را تا حد بسیار خوبی بهبود می بخشند.
جالب است بدانید که ریچی کرتین ها طرح اصلی تلسکوپ های غول پیکر و رصدخانه ها می باشند؛ تلسکوپ هایی مانند هابل، دو قلو های 10 متری کک و ... . در رده های کوچک تر و آماتوری این اپتیک ها غالبا برای عکاسی نجومی طراحی می شوند.
در مقایسه با یک کاسگریت، ریچی کرتین انحنای میدان کمتری دارد و در نتیجه تصویر تخت تر است. میدان دید نیز باز تر می باشد.
در کاربرد هم می توان گفت یکی از گزینه های مناسب در عکاسی از کهکشان ها، این نوع تلسکوپ هستند. برای سیارات مشکلی که به وجود می آید آینه ثانویه بزرگ است که کیفیت را تحت تاثیر قرار می دهد و شاید خیلی خوب نباشد. برای سحابی ها معمولا بهترین گزینه نیستند اما در مورد برخی سحابی های کوچک و سیاره نما ها می توان روی آن ها نیز حساب کرد، اما بهترین کاربرد آن ها در عکاسی کهکشان ها است.
پیشنهاد مناسب در ایران معمولا همان کمپانی GSO که برای نیوتنی ها معرفی کردیم، تلسکوپ های مخصوص عکاسی نجومی را از نوع ریچی کرتین هم تولید می کند که قیمت مناسب و کیفیت خوبی دارند.
کاربرد تلسکوپ های گریگورین در عکاسی نجومی
طبق روالی که برقرار بود، 10 پست اول این مجموعه مطالب در پست شماره یک قرار گرفت تا دسترسی به مطالب راحت باشه. این پست هم آخرین مطلب از تلسکوپ های بازتابی هست. البته این پست مطالب زیادی نداره چون چیز مهمی هم در این مبحث به فکرم نمی رسه که بگم.
-------------------------------------------------------------
تلسکوپ ریچی کرتین را در نظر بگیرید. تفاوت تلسکوپ نوع گریگورین با ریچی کرتین در نوع آینه های آن است و نه ساختار کلی. آینه اصلی در یک گریگورین سهموی و آینه ثانویه بیضوی می باشد. کاربرد تلسکوپ گریگورین هم دقیقا مانند ریچی کرتین می باشد و ابیراهی کما در آن تصحیح گردیده است.
این طرح نسبتا پیچیده سال 1663 توسط جیمز گریگورین اسکاتلندی به وجود آمد و بعد ها رایج تر شد.
تصویر در این نوع تلسکوپ تخت، عاری از خطای رنگی، کما و کرویت بوده و سرعت عکاسی نیز تقریبا خوب است. لازم به ذکر می باشد که کاربرد این تلسکوپ ها در عصر حاضر بسیار کمتر شده اما در قرون 17 و 18 رایج بودند.
در بین تلسکوپ های بازتابی که تا کنون معرفی کردیم، نوع کاسگرین و گریگورین کمتر استفاده می شوند اما ریچی کرتین و نیوتنی ها هم در رصد و هم در عکاسی اپتیک های مناسبی در سبک خود می باشند.
کاربرد تلسکوپ های ترکیبی در عکاسی نجومی
در آخرین روز سال 1391، وارد بحث تلسکوپ های ترکیبی میشیم تا آخرین دسته کلی بعد از شکستی ها و بازتابی ها رو معرفی کنیم. این دسته شامل انواعی مانند اشمیت-کاسگرین، ماکسوتف-نیوتنی و ... هست که در مورد هر کدوم توضیح داده خواهد شد.
-------------------------------------------------------
آینه و عدسی هر کدام مشکلات و مزایایی داشتند. مثلا خطای رنگی بر خلاف عدسی در آینه اصلا وجود نداشت، و یا خطای کما مختص تلسکوپ های بازتابی بود. برخی نیز مانند خطای کروی مشترک قلمداد شدند. حال اگر سیستمی طراحی کنیم تا آینه و عدسی را به طور همزمان به کار گیرد قادر به رفع بسیاری از خطا های اپتیکی خواهیم بود.
تلسکوپ های ترکیبی (کاتادیوپتریک) نیز دسته ای اپتیک می باشند که در مواردی چون عکاسی سیارات در عکاسی نجومی به کار می روند. نسبت کانونی بالا از خصیصه های این تلسکوپ ها است که توسط کاهنده ها به عدد ایده آل نزدیک می شود.
در سیستم آینه-عدسی، نور پس از عبور از عدسی تصحیح شده و به آینه شیئی می رسد تا در محل مورد نظر کانونی شود و سپس چشمی یا دوربین عکاسی از آن محل کار خود را انجام می دهد. تصویر این تلسکوپ ها شفاف و بسیار عالی است. البته قیمت بالای تلسکوپ ها ترکیبی خصوصیتی منفی برای آن ها به شمار می رود.
در عکاسی از کهکشان های کوچک و کار های علمی جدی، تلسکوپ های ترکیبی اپتیک های مناسبی به شمار می روند و انواعی از آن ها نیز مناسب برای سحابی ها و سایر اجرام هستند.
کاربرد تلسکوپ های اشمیت-کاسگرین در عکاسی نجومی
معروف ترین نوع از تلسکوپ های ترکیبی رو شاید بتونیم اشمیت کاسگرین بدونیم. این پست در خصوص این نوع تلسکوپ ها توضیح میده.
----------------------------------------------------------------
در مطالب گذشته در خصوص ساختار تلسکوپ های کاسگرین توضیحاتی ارائه شد. تلسکوپ کاسگرین با عوض کردن مکان آینه ثانویه در تلسکوپ نیوتنی و همچنین تغییر آن به آینه محدب به لوله کوتاه تری دست یافت. اما تنها راه برطرف سازی ابیراهی کروی همچنان ساخت آینه به صورت سهموی بود. البته گوشه های تصویر در طرح کاسگرین نیز نسبت به نیوتنی وضوح کمتری داشتند.
برنارد اشمیت در سال 1931، برای تلسکوپ های کاسگرین نوعی عدسی نازک (که بعد ها به نام تیغه اشمیت معروف شد) با طرحی نسبتا پیچیده ابداع کرد که در سر لوله قرار می گرفت و ابیراهی کروی را به همراه افت کیفیت گوشه های تصویر از بین می برد. در این صورت دیگر نیاز به ساخت آینه به شکل سهموی که خود کاری دشوار بود از بین رفت.
تیغه تصحیح کننده در این اپتیک ها معمولا در حدود 0.6 آینه اصلی قطر دارد و گشودگی تلسکوپ را آن تعیین می کند (بر خلاف آنچه تا کنون در مطالب دیده بودیم). نسبت کانونی همچنان بالاست و باید از کاهنده های نسبت کانونی در آن ها استفاده نمود تا مناسب در عکاسی نجومی باشند. معمولا نسبت کانونی 10 در اشمیت کاسگرین ها بد نسبتا خوب است و می توان آن را با کاهنده حتی به 6.3 رساند.
استفاده همزمان از آینه و عدسی، طول کوتاه لوله، امکان استفاده در عکاسی از سیارات و عمق آسمان در کنار یکدیگر، تلسکوپ های اشمیت کاسگرین را به تلسکوپ هایی محبوب برای عکاسان نجومی تبدیل کرده اند که البته قیمت بالای آن ها یکی از ضعف هایی است که می توان برایشان نام برد.
این نوع تلسکوپ ها در عکاسی عمق اسمان به سبب فاصله کانونی بالای خود در سحابی ها کاربرد کمتر و در عکاسی کهکشان ها بهتر عمل می کنند. البته در عکاسی از ماه و سیارات نیز اپتیک های بسیار مناسبی می باشند. تلسکوپ های اشمیت کاسگرین معمولا در ابعاد 6 اینچ به بالا تولید می شوند.
اما به کدام شرکت تولید تلسکوپ آپوکروماتیک مراجعه کنیم؟
شرکت Celestron را می توان انتخاب شماره یک منجمان و عکاسان ایرانی برای یک تلسکوپ اشمیت کاسگرین دانست. سلسترون کمپانی مطرحی برای تولید تلسکوپ های ترکیبی در جهان به شمار می رود و بسیاری از عکاسان از آن به عنوان تلسکوپ خود استفاده می کنند.
اما سلسترون بی رقیب نیست؛ کمپانی Meade همواره در تولید اشمیت کاسگرین ها با سلسترون در رقابت بوده و از تلسکوپ های مید نیز بسیار استفاده می شود.
----------------------------------------------------------------
در مورد تلسکوپ های سلسترون در تاپیک های تالار ابزار ها می توانید مطالعه بیش تری داشته باشید.
کاربرد تلسکوپ های ماکسوتف در عکاسی نجومی
این پست آخرین مطلب در خصوص معرفی تلسکوپ های مناسب برای عکاسی نجومی هست. بعد از این با یک جمع بندی، دوستانی که سوالی یا مطلبی در مورد توضیحاتی که تا الآن داده شده دارن می تونن مطرح کنند تا سپس وارد مبحث جدیدی بشیم. :)
--------------------------------------------------------------------
برنارد اشمیت برای رفع تعدادی از مشکلات تلسکوپ های بازتابی، تیغه ای تصحیح کننده ابداع کرد و به طرح تلسکوپ ترکیبی اشمیت کاسگرین دست یافت. اما طرح دیگری نیز برای رفع همان مشکلات داده شد. تیغه های ماکسوتف نیز روی کار آمدند تا همتایی برای تیغه اشمیت باشند.
تیغه ماکسوتف در واقع یک عدسی ضخیم به شکل هلال است و از این جهت عدسی هلالی هم نامیده می شود. این وسیله نیز مانند تیغه اشمیت نور را اندکی منحرف می کند و سپس به آینه اصلی می رساند و این خود سبب سهولت ساخت آینه به شکل کروی و در عین حال نبود ابیراهی کروی، حذف خطای کما بدون کمک از کاهنده خطای کما، و همچنین نبود ابیراهی رنگی می گردد.
اما این تیغه را به سه شکل می توان استفاده نمود:
1. تلسکوپ ماکسوتف کاسگرین: این طرح همان طرح تلسکوپ اشمیت کاسگرین است، با این تفاوت که این بار تیغه تصحیح کننده با طرح ماکوسف یعنی عدسی هلالی صورت می گیرد.
2. تلسکوپ ماکسوتف باورز: طرح ماکسوتف کاسگرین را در نظر بگیرید و تنها به جای آینه ثانویه محدب، یک آینه تخت بگذارید تا به این طرح برسید.
3. تلسکوپ ماکسوتف نیوتنی: همان طور که مشخص است در این طرح در ابتدای لوله تلسکوپ نیوتنی تیغه ماکسوتف قرار می گیرد تا تلسکوپ نیوتنی به یک اپتیک بسیار مناسب برای عکاسی نجومی تبدیل شود.
در خصوص کاربرد های این نوع تلسکوپ ها در عکاسی نجومی می توان گفت هر کدام بسته به فاصله کانونی خود در حوضه ای خاص کاربرد دارند. تلسکوپ های با فاصله کانونی زیر 1000 میلی متر (عمدتا ماکسوتف نیوتنی) اپتیک های بسیار خوبی در عکاسی از سحابی ها و تا حد خوبی کهکشان ها می باشند. معمولا ماکسوتف کاسگرین و ماکسوتف باورز در عکاسی سیارات عملکرد قابل قبولی دارند اما در عکاسی از سحابی ها و کهکشان های نزدیک و بزرگ کم کاربرد هستند.
در خصوص شرکت های تولید کننده شاید حرف اول را همان کمپانی مید بزند که ماکسوتف های خوبی تولید می کند. اما در مقابل اسکای واچر همواره با قیمت کمتر در دسترس است. برای نوع ماکسوتف نیوتنی نیز باید به اسکای واچر و تلسکوپ هایی مثل تلسکوپ فوق العاده خوب آن با فاصله کانونی 1000 میلی متر در نوع ماکسوتف نیوتنی مراجعه کرد.
اهمیت استقرار مناسب در عکاسی نجومی
پس از توضیحاتی که مفصلا در مبحث تلسکوپ ها داده شد وقت اون رسیده که به ابزار مهم دیگه ای در عکاسی دیپ اسکای بپردازیم؛ یعنی استقرار تلسکوپ.
----------------------------------------------------
مهم نیست تلسکوپ شما یک کرومات ساده باشد یا یک آپوکرومات قدرتمند؛ اگر آن را روی استقراری نامناسب نصب کنید به هیچ وجه عکس خوبی نخواهید گرفت. استقرار تلسکوپ به منظور نگهداری تلسکوپ و حرکت دادن آن در جهت حرکت وضعی زمین برای خنثی سازی حرکت ستارگان در میدان دید تلسکوپ به کار می رود و ضروری است. در صورتی که مقر توانایی ردیابی اجرام را نداشته باشد، ستارگان در میدان دید بسته تلسکوپ در کسری از ثانیه جابجا شده و ردی از خود بر عکس به جای می گذارند.
برای آشنایی با انواع استقرار تلسکوپ ها بهتر است ابتدا نکاتی را بدانیم:
استقرار تلسکوپ می تواند بر اساس سمت و ارتفاع یا بعد و میل عمل کند. تلسکوپی با استقرار سمتی-ارتفاعی در دو محور افقی و عمودی حرکت می کند. فهم چنین عملکردی به مراتب ساده تر از حرکت بر اساس بعد و میل می باشد. برای درک مفهوم بعد و میل باید آسمان را کره ای فرضی در نظر داشت که ناظر در مرکز آن کره قرار دارد. به این ترتیب طول و عرض جغرافیایی را روی آن رسم کرد (دقیقا مانند طول و عرضی که در جغرافیای زمین به کار می رود). طول و عرض را برای آسمان به ترتیب بعد و میل می نامیم و از طریق آن آسمان را درجه بندی می کنیم. محور بعد به سمت ستاره قطبی نشانه می رود و در نتیجه با محور حرکت زمین به دور خودش موازی می شود. محور میل نیز کاری شبیه به مدار ها و خط استوا را انجام می دهد.
نکته جالب در این درجه بندی آن است که میل ستاره هیچ گاه در طول شبانه روز تغییر نمی کند و تنها محود بعد با سرعت 15 درجه بر ساعت (سرعت حرکت زمین به دور خود) از شرق به غرب جابجا می شود (بر خلاف تقسیم بندی سمت و ارتفاع که هر دو محور حرکت می کنند). استقراری که بر اساس بعد و میل طراحی شده باشد استقرار استوایی نامیده می شود.
از سخن بالا می توان نتیجه گرفت که در نوع سمتی-ارتفاعی جهت ردیابی اجرام نیاز به دو موتور و سیستمی پیچده تر، و در نوع استوایی نیاز به یک موتور داریم (زیرا میل ستاره تغییر نمی کند و تنها باید بعد را دنبال کنیم). به این ترتیب استقرار استوایی موتور دار نوع مناسب و متداولی برای عکاسی نجومی محسوب می شود. در ادامه با این نوع مقر آشنایی بیش تری پیدا می کنیم.
----------------------------------------------------
برای درک بهتر مفهوم بعد و میل به صفحه بعد و میل در ویکی نجوم مراجعه نمایید.