喲。所羅門喲。。?？瓤??？偹阌锌瞻淹狭诵“肽甑?給寫完了。

這一期，筆者將討論一下，去選擇一個(gè)大口徑望遠(yuǎn)鏡的根本原因，那就是獲得更高的分辨率，換句話說就是獲得更多的圖像細(xì)節(jié)。在你選擇望遠(yuǎn)鏡，選擇相機(jī)的時(shí)候，就必須去計(jì)算你的光學(xué)系統(tǒng)的分辨率以及其他參數(shù)，例如放大倍數(shù)，視場(chǎng)大小（FOV），分辨率等等。這里說一個(gè)結(jié)論，筆者認(rèn)為只有目視的情況下（即望遠(yuǎn)鏡加目鏡）有放大倍數(shù)一說，但是如果你是望遠(yuǎn)鏡加相機(jī)，那么其實(shí)只能討論分辨率和視場(chǎng)大小。

口徑?jīng)Q定光學(xué)分辨率極限

口徑大帶來什么好處呢？一個(gè)是更多的通光亮，或者說，收集光的能力。舉個(gè)例子，你的眼睛可能只能當(dāng)做一個(gè)口徑不到10mm的望遠(yuǎn)鏡，但是如果你拿C8來目視，那么你等于把眼睛替換成了203mm口徑。那么你的視網(wǎng)膜能獲取到相當(dāng)于400倍于用原裝瞳孔能獲取到的光子。那么結(jié)果就是，一些暗星，就變得可見了。

另一個(gè)好處，是你通過口徑獲取到更高的分辨率。這時(shí)候有人會(huì)說了，分辨率我懂，不就是相機(jī)的CMOS傳感器的尺寸嘛？的確，你如果采用一款相機(jī)，你的采樣分辨率的確是受你的相機(jī)本身的分辨率所限制。但是，真實(shí)情況是，實(shí)際你的相機(jī)分辨率，并不是只有相機(jī)本身。

第一個(gè)重要因素，就是望遠(yuǎn)鏡本身的口徑。口徑越大，光學(xué)系統(tǒng)的理論物理分辨率就越小。這也是為啥科研級(jí)別的望遠(yuǎn)鏡都要追求大，更大，更更大的原因。實(shí)際上來說，望遠(yuǎn)鏡的理論分辨率有兩個(gè)定義：

1）?? Dawes' limit. 簡(jiǎn)化的公式=116/望遠(yuǎn)鏡的口徑，計(jì)算出的結(jié)果是角秒。如果是C8，那么它的Dawes' limit是0.06角秒。

2）?? Rayleigh Limit，也叫角分辨率，簡(jiǎn)化的公式=138/望遠(yuǎn)鏡的口徑，計(jì)算出的結(jié)果是角秒。 C8的角分辨率是0.07角秒。

那么問題來了，為什么會(huì)有兩個(gè)差不太多但是不一樣的極限呢？根據(jù)維基百科的說法，Dawes' limit是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，根據(jù)人眼觀測(cè)結(jié)果總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。角分辨率是Rayleigh根據(jù)光的衍射特性，進(jìn)行計(jì)算得出的。實(shí)際上角分辨率這個(gè)公式也是進(jìn)行了大量的簡(jiǎn)化，因?yàn)楣獾难苌涫歉獾牟ㄩL(zhǎng)有關(guān)，而我們觀測(cè)、拍攝深空目標(biāo)，可見光是一個(gè)光譜，這里是取了某個(gè)光的波長(zhǎng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化。實(shí)際上，不同的可見光波長(zhǎng)，它的角分辨率對(duì)于同一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)也是不一樣的。但是對(duì)于我們目視，拍攝來說，實(shí)際上這些差別影響不大。

同樣的，對(duì)于其他口徑的望遠(yuǎn)鏡，其分辨率也可以用上面的公式進(jìn)行計(jì)算。

其他影響分辨率要素

那除了望遠(yuǎn)鏡本身的口徑以外，還有什么影響分辨率的因素嘛？當(dāng)然有，那就是天氣，或者準(zhǔn)確來說，視寧度（seeing）。視寧度一般從1-8，數(shù)字越大視寧度越好。

從筆者的觀點(diǎn)來看，如果你是采用C8這種級(jí)別的大口徑，可能對(duì)分辨率影響最大的，就是視寧度。一般來說，視寧度有一個(gè)分級(jí)表格，大概如下：

• 當(dāng)視寧度小于等于3時(shí)，視寧度會(huì)使得畫面模糊，一般在1角秒以上。

• 視寧度4影響略小于1角秒。

• 視寧度5則是越0.6-0.7角秒。

• 最好視寧度狀態(tài)下，為0.3角秒。

（參考：https://www.handprint.com/ASTRO/seeing2.html）

可以看到，C8的分辨率，對(duì)應(yīng)到視寧度，則必須在視寧度5級(jí)甚至以上才能發(fā)揮出來。對(duì)于業(yè)余拍攝來說，一般我們手上沒有比較好的工具去測(cè)量視寧度，只能靠拍攝者本身的經(jīng)驗(yàn)去估計(jì)。簡(jiǎn)單來說，如果目視下，發(fā)現(xiàn)星點(diǎn)閃爍、抖動(dòng)非常明顯，那么視寧度就已經(jīng)非常差了。而一般5級(jí)以上的視寧度天氣，不但挑天氣，還挑地方。而我們星友方便出攤的地方，一般是不太會(huì)出現(xiàn)視寧度5級(jí)以上的情況。因此，如果長(zhǎng)期處在視寧度5或者以下的地方，限制C8光學(xué)系統(tǒng)分辨率的反而不是相機(jī)和光學(xué)系統(tǒng)了，反而是視寧度和天氣了。

從另一個(gè)角度來說，視寧度的分辨率本身也是經(jīng)驗(yàn)公式總結(jié)而來，而且也沒有特別好的測(cè)量和估計(jì)手段。隨著天氣的變化，每時(shí)每刻不同天區(qū)的視寧度都是不一樣的，一般業(yè)余觀測(cè)也沒必要去進(jìn)行視寧度的估計(jì)。而且，出攤的地點(diǎn)，天氣情況，往往都沒有什么選擇余地，對(duì)于長(zhǎng)三角的天文愛好者來說，天晴了就是最大的機(jī)會(huì)，還計(jì)較啥視寧度呀！

C8是一個(gè)經(jīng)濟(jì)型的口徑

為什么筆者專門挑選C8，或者8寸鏡作為自己的主力鏡，而不是更大的9寸，12寸，甚至14寸鏡呢？這里面有多方考慮。一方面，財(cái)力因素是主要的，8寸鏡的價(jià)格還在一個(gè)業(yè)余愛好者咬咬牙可能還能接受的范圍，但是一個(gè)9寸以上的鏡子，其成本甚至下半身的成本，都是成幾何倍數(shù)上漲的，甚至還有相機(jī)、濾鏡錢，看似鏡子買貴一點(diǎn)點(diǎn)，其他的成本甚至比鏡子還貴。

另一方面，就是邊際收益了。在業(yè)余天文圈還沒有合適的AO，也就是廉價(jià)的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的情況下，視寧度是每次深空拍攝中最不可控的因素。而根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，除非讀者你是在完美的觀測(cè)區(qū)域，晴天多，光污染少以外，一般都是城里或者鎮(zhèn)里的，趁著閑暇時(shí)光，約上三五同好，出個(gè)攤，晴天，不是自己能選的，視寧度也不是自己能決定的，好天氣時(shí)候往往都是風(fēng)大、或者視寧度差的情況，那么這時(shí)候，你拿出了一個(gè)14寸鏡，號(hào)稱自己能達(dá)到多少多少分辨率，咔嚓視寧度直接給你砍殘廢，一年都不一定碰得到一次能讓你用處14寸鏡潛力的機(jī)會(huì)，搬來搬去還重，何必呢？

所以，如果不是真的非常富有，且有大車大house，或者固定臺(tái)，筆者自認(rèn)為8寸鏡應(yīng)該是業(yè)余攝影性價(jià)比最高的口徑了。再大，我們也經(jīng)常發(fā)揮不出它的潛力，錢包也接受不了。

大口徑如何選擇合適的相機(jī)

最后，鏡子有了，相機(jī)怎么選呢？簡(jiǎn)單來說，如果相機(jī)用來匹配望遠(yuǎn)鏡，那么一半需要看幾個(gè)參數(shù):

1， 相機(jī)畫幅大小。畫幅大小，其實(shí)是跟望遠(yuǎn)鏡本身素質(zhì)有關(guān)，你在選購(gòu)鏡子和相機(jī)的時(shí)候首先都得關(guān)心，你買的鏡子，可以有效的拍攝范圍，是否支持你的畫幅。常見的畫幅有APS全畫幅，APS－C半畫幅，1寸，以及更小的畫幅。畫幅越大越貴，對(duì)鏡子要求也越高?？赡芟喈?dāng)一部分望遠(yuǎn)鏡，有效拍攝范圍并沒有全畫幅，那么你買全畫幅相機(jī)，很大拍攝面積都是無效的，也沒有意義。那么對(duì)于C8來說，普通的C8筆者認(rèn)為1寸低就夠了，因?yàn)镃8并沒有改正場(chǎng)曲和慧差，所以除了中心區(qū)域意外，邊緣的星點(diǎn)都是有點(diǎn)橢圓的。當(dāng)然，如果讀者有條件上APS－C畫幅（筆者自己也用的這個(gè)尺寸），其實(shí)也是可以的，畢竟更大的視場(chǎng)意味著可以拍攝到更多的星點(diǎn)，對(duì)于對(duì)焦、解析等等流程是有幫助的。

2， 如果你是C8HD的鏡子，那么APS－C是一個(gè)更好的選擇，因?yàn)镃8HD本身有場(chǎng)曲和慧差矯正，因此其有效的可拍攝范圍根據(jù)其官網(wǎng)的說法，也就是APS－C的大小。在APS－C的拍攝范圍內(nèi)，基本成像效果都是很不錯(cuò)的。

3， 相機(jī)單個(gè)像素大小，也不是越小越好的，比如如果你是行星相機(jī)，那么你會(huì)發(fā)現(xiàn)這些相機(jī)的像元大小一般是2.7um。但是一般的深空相機(jī)，都會(huì)是3um以上的大小。這是為什么呢？第一，如果你用C8去進(jìn)行行星拍攝，由于行星亮度大，你只需要短時(shí)間曝光，那么視寧度影響非常小，約等于忽略不計(jì)的情況下，那么可以達(dá)到光學(xué)設(shè)備的最高分辨率，因此理論上不應(yīng)該讓相機(jī)像元大小成為瓶頸。如果考慮拍攝深空，一般都是長(zhǎng)曝光，這時(shí)候視寧度的影響就會(huì)顯露出來，這時(shí)候，太小的像元發(fā)揮不出效果，所以大一點(diǎn)反而是一個(gè)性價(jià)比的選擇。而且往往由于需要相機(jī)的底更大，獲取更大的視場(chǎng)。根據(jù)筆者的估算，一般來說，如果不是特別好的seeing下，市面上常見的深空相機(jī)的分辨率，瓶頸都是光學(xué)系統(tǒng)和天氣本身，而不是相機(jī)，所以只要你不去貪便宜買4um，5um像元大小的，一般都無所謂。

4， 是否具備冷凍（恒溫）條件，也是需要考慮的一個(gè)因素。有讀者就會(huì)問了，深空拍攝不都是上冷凍相機(jī)么？是也不是。從為什么要冷凍的角度出發(fā)，冷凍其實(shí)是降低相機(jī)的熱噪。為什么要降低熱噪呢？為了獲取一個(gè)更干凈沒有干擾的背景圖像，來突出星星和深空目標(biāo)，也就是提高對(duì)比度。那么如果，你的天空環(huán)境，光污染非常大，甚至比相機(jī)的基礎(chǔ)熱噪更高，那么你為啥要去冷凍呢？如果你是城市，特別是北上廣深大城市內(nèi)拍攝，如果相機(jī)能辦到恒溫，那么不冷動(dòng)也沒關(guān)系。不過如果不是差冷凍這點(diǎn)錢，上個(gè)冷凍也不是啥壞事。指不定哪天能出攤呢？

C8會(huì)不會(huì)太慢？

這里稍微簡(jiǎn)單討論一下，有些讀者會(huì)比較在意的拍攝快慢問題。由于拍攝效率或者是快慢這個(gè)，并沒有一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的理論算法或者結(jié)論，（可能有，但是暫時(shí)筆者沒有找到），所以只能給出筆者本身的體感。

首先，C8效率，或者拍攝速度完全夠用。筆者第一次使用C8開光的時(shí)候，拍攝的創(chuàng)生之柱，其實(shí)只曝光了20分鐘。但是實(shí)際已經(jīng)能看到創(chuàng)生之柱的一些細(xì)節(jié)。當(dāng)然如果糾結(jié)信噪比的話，那還是有些缺陷的。

那么為啥C8的f6.8并不慢呢？筆者的解釋是，拋開口徑單獨(dú)討論焦比，是耍流氓。詳細(xì)的等以后單獨(dú)討論。當(dāng)然，如果你有600mm的F2，那肯定你快。

當(dāng)然，如果你覺得焦比是最重要的，那你都是對(duì)的（狗頭保命）。