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在悟空问答里回答了一个关于望远镜的问题，很多朋友就问怎么样选择一款合适的望远镜，也有很多人拿出自己的望远镜出来鉴赏，在此以北旅之星论坛某位大神的相关文章，借花献佛给大家介绍望远镜的一些知识。 1. 望远镜可以看到多远？ 回答这个问题我们首先需要定义一下什么叫做“看到”。例如在天气良好光污染轻微的夜间，我们仅用肉眼就可以看到亮度为6等以上的星星，其中很多星星距离我们数十光年，而同样的星星白天我们却无法看到。这是因为星星的亮度和信噪比在夜晚达到了人眼可见的阈值以上。从这个意义上来说，只要目标足够亮，背景足够暗，仅凭肉眼即可“看到”任意远的目标。如果使用合适的望远镜，可以汇聚更多的光线进入眼睛，提高目标的亮度，“看到”更多的目标。 然而上述的“看到”的定义中并不包含分辨目标的细节。决定能观察到目标多少细节的因素不是目标距离的远近，而是目标的张角。例如我们可以轻松地分辨三十八万公里远的月球上的月海形状，但是却分辨不了一百米远的一只苍蝇，这是因为月球的张角远远大于一百米远处苍蝇的张角。普通人裸眼的极限分辨能力大约是1角分（对应于标准视力表上的5.0），意思是照明良好时最多可以辨别间距1角分的黑白线对（大约是100 m距离上间距30 mm）。使用望远镜可以放大目标的张角，使得眼睛对目标细节的分辨能力提高。 2. 望远镜的倍数多大？ 望远镜的倍数描述的是对目标的角放大率。例如一个张角0.1°的物体，经过望远镜观察张角变成了1°，则此时放大倍数为10倍。望远镜的倍数可以用物镜的焦距除以目镜的焦距得到。常见的双筒望远镜有5倍、6倍、8倍、10倍、12倍、15倍、20倍、25倍这些规格，尤其以8倍和10倍居多。 镜身描述 不同倍数的双筒望远镜有不同的用途。4倍以下以观星观剧的用途为主，在增强观察感受的同时获得较大的实际视场（然而部分伽利略型观剧镜视场仅有10多度，我个人以为还不如用5倍或6倍的普通望远镜，真实视场一样放大倍率更高）；5-7倍在实现望远效果的同时，偏重于获得稳定的观察感受，可以实现长时间观察而不觉得疲惫；8-10倍在放大倍数和手持稳定性上取得了较好的平衡，是手持双筒望远镜中最常见的规格；12-18倍分辨能力较高，但往往较为笨重，无法长时间手持；20倍以上多见于大双筒，具有强大的分辨能力，但无法手持，必须配备稳定的支架。 3. 望远镜多少钱？ 双筒望远镜的价格相差很大，从数十元到数万元的都有。基本上符合一分钱一分货，一毛钱两分货，一块钱三分货这样的指数上升规律。不过如果仅考虑良好照明下的分辨能力，200多元购买的8-10倍望远镜分辨率即可接近理论值（肉眼分辨率/倍数，如视力为5.0，望远镜为10倍，那么理论分辨率应为6’’），即使更高级的望远镜也不能获得更好的分辨本领，此时限制分辨能力的瓶颈是使用者眼睛的分辨率。但高级望远镜会具有更好的做工和更舒适的使用体验，对于钱包丰厚且兴趣浓厚的镜友是值得尝试的。 4.望远镜上的标注是什么意思？ 望远镜的规格通常标注在镜身或旋钮上，例如8×30表示望远镜倍数为8倍，物镜口径为30 mm；10×50表示望远镜倍数为10倍，物镜口径为50 mm。 望远镜的视场大小一般也标注在镜身或旋钮上，通常有公制、英制和角度三种标法。其中公制的单位是m/1000m，意思是1000米远的距离可以看到的视野有多少米宽；英制的单位是ft/1000yds，意思是1000码远的距离可以看到的视野有多少英尺宽；角度一般描述的是望远镜的实际视场，以度（°）为单位，表明该望远镜的实际视场张角。三种标法之间的换算关系为100m/1000m = 300ft/1000yds = 5.73° 望远镜上的water proof表示防水，phase coating表示相位膜，long eye relief 表示长出瞳，ed表示含有低色散镜片，apo表示复消色差。 所以那些将8倍或10倍的望远镜标成30倍、50倍甚至999倍那种望远镜就别相信了。 5. 望远镜的转像机构有哪些种？ 绝大多数望远镜都属于目镜为凸透镜的开普勒式望远镜，成像为倒像，需要加入转像机构获得正像。双筒望远镜的转像机构主要有保罗棱镜和屋脊棱镜两类，其中保罗棱镜有I型和II型两种结构，屋脊棱镜有施密特别汉棱镜和阿贝科尼棱镜两种结构。常见的望远镜以保罗I型棱镜和施密特-别汉棱镜为主。此外，非棱镜的转像机构有基于两片反射镜的松本正像和瞄准镜采用的透镜正像等。常见的四种棱镜转像机构的原理如下图所示。 各种转像棱镜 保罗棱镜使用直角棱镜，经过四次全反射实现全正像，结构简单，制作容易，成本低廉，亮度和像质都比较好。30 mm以上口径的的保罗望远镜物镜在目镜外侧，俗称大保罗，成像立体感强，但不适合观察极近距离的目标；25 mm以下口径的保罗望远镜物镜一般在目镜内侧，俗称小保罗或反保罗，体积较小，成像立体感较弱，但适合观察极近距离的目标。 施密特-别汉棱镜经过六次反射成正像，入射和出射的光线在同一直线上。使用这种棱镜的望远镜外形美观，结构紧凑，光轴稳定。但和保罗棱镜相比， 施密特-别汉棱镜存在以下缺点：a. 反射次数多，光线损失较大；b. 其中一次反射不是全反射，需要在棱镜表面镀铝膜，如果需要在不同波长都具有高反射率，需要镀电介质膜；c. 两个屋脊面反射的光线具有90°的相位差，需要镀相位膜才能获得更好的画质；d. 两个屋脊面的夹角必须是精确的90°，否则会成双像，严重降低画质。在中低端望远镜中， 采用施密特-别汉棱镜的望远镜大约需要2-3倍价格才能达到保罗望远镜的同等像质。阿贝-科尼棱镜经过四次全反射成正像，但镜筒较长，主要用于少数价格昂贵的高级望远镜中。 6. 镜片镀增透膜有何用处？ 光在未镀膜的光学面上会发生较强的反射，使得透光率降低，成像变暗，并增加了产生眩光和鬼影的风险。镜片表面镀上增透膜，可以利用光的干涉增加镜片的透过率，使得成像变亮，反差增大。常见的增透膜有单层膜（一般为蓝色）和多层膜（一般为绿色，也有琥珀色、酒红色等），多层膜可以对不同波长的光实现增透效果，反射率更低，透光率更高。 镀有优质增透膜的镜片从正面观察呈现出幽暗的外观。廉价望远镜往往只有物镜镀膜，较好的望远镜除了镀铝反射膜和镀相位膜的表面，其它每个光学面均镀有增透膜。可以用手机电筒从物镜端照射进去，观察每个光斑的颜色，判断各个光学面是否镀膜。 部分无良商家用装饰膜冒充增透膜，镀装饰膜的镜片从正面观察呈现闪亮的颜色（常见的有红、黄、绿等颜色，俗称大红魔），这样的镀膜反而会大幅降低镜片的透过率。 7. 高倍望远镜好吗？ 12倍以上的望远镜可以称为是高倍望远镜，更高的倍数可以获得更好的分辨能力。但是望远镜的高倍数同时带来了以下缺点： a. 高倍数会严重放大手抖甚至心跳的影响，一般必须上架观察 b. 同样的物镜口径下，出瞳直径小，成像暗淡； c. 同样的物镜焦距下，目镜焦距短，出瞳距离短； d. 对光轴和棱镜精度的要求更高； e. 倍数太高时会受到物镜理论分辨率的限制 f. 体积重量一般更大 因此手持使用非稳像望远镜一般倍数在10倍以下为宜，上架观察则不受此限制。 8. 军用望远镜好吗？ 和同价位的普通望远镜相比，军用望远镜的光学性能一般并不太出色，因为军用望远镜首要条件就是满足军队各种恶劣的使用条件（泥泞，冰雪、深山、风沙等环境下的稳定性），防水防磕碰性能会比民用版的更强一些（但依然是光学仪器，并不耐强烈摔砸！） 而且军用的水还不浅，很多所谓62，95等热门军用镜网上真假混杂，性能良莠不齐，不具备鉴别能力没有收藏爱好或者军人情结的，不建议轻易购买。镜身甚至镜片带有红星、子弹、飞机大炮、锤头镰刀等军事元素的望远镜极大概率都属于坑货。 9. 望远镜选什么牌子好？ 望远镜的品牌欧洲主要有蔡司（Zeiss）、莱卡（Leica）、施华洛世奇（Swarovski）、视得乐（Steiner）等。其中施华洛世奇的保罗望远镜商标为“Habicht”，德文意为雄鹰，昵称为“海白菜”。日本主要有尼康（Nikon）、富士（Fuji）、佳能（Canon）、兴和（Kowa）、威信（Vixen）、宾得（Pentax）、奥林巴斯（Olympus）等品牌。国内主要有胜途（Shuntu）、裕众（Sky Rover）、朗锋（Loava）、西光（Sicong）、森林人（Forester）、星特朗（Celestron）、博冠（Bosma）、悦目（Pleasing）、中蓥（Zoin）等品牌。以上或有遗漏，欢迎大神补充。整体来说具有以下趋势： （1）价格和性能基本呈正相关； （2）很多中低端产品都是代工或者贴牌； （3）国产货物美价廉，但和国外顶级产品相比仍稍有差距。 10. 初学者应该购买什么望远镜？ 初学者第一个望远镜建议购买8×42或10×50规格，保罗屋脊均可，5 mm左右的出瞳直径可以获得非常舒适的观感，并且可以覆盖相当多的用途如观星观鸟观景等。如果对便携性要求很高，没有暗光环境下的使用需求，可购买8×20或8×25等规格。价格方面给出一个供参考的下限，50 mm以下口径的望远镜，价格任何时候都不应该低于200元。 |
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