Окуляри

Висококачествените окуляри са също толкова важни за острите изображения колкото и огледалата или лещите на телескопите. Главното огледало или лещата на телескопа събират светлина и формират образа. Окуляра го увеличава. Некачествена оптика в който и да е край на оптичната система ще доведе до понижена ефективност.
    При всички астрономически телескопи окулярите са заменяеми. С различни окуляри се постигат различни увеличения. За да изберете комплекта окуляри, които подхождат най-добре на телескопа и бюджета ви трябва да можете да разбирате характеристиките на различните оптични схеми. Най-важната характеристика на един окуляр е фокусното му разстояние.


В днешни дни много производители предлагат поне един сносен окуляр с телескопите, които предлагат. Окулярите, които виждате са добри. За съжаление някои телескопи все още се окоплектоват със същите некачествени окуляри, които "тормозят" телескопите за начинаещи от край време.

Фокусно разстояние 

Както и лещите и огледалата така и окулярите имат фокусно разстояние. То се измерва в милиметри и е отбелязано някъде в горния край на окуляра. Дългофокусен (28-55 mm) дава ниско увеличение и показва по-голяма част от небето. Среднофокусен окуляр (13-26 mm) дава средно увеличение и показва по-малка част от небето. Късофокусен окуляр (3-12 mm) дава високо увеличение и показва съвсем малка част от небето.


Окулярите идват в най-различни фокусни разстояния. Колкото е по-малко фокусното разстояние, толкова е по-голямо увеличението, което окуляра предлага със съответния телескоп.

    Колкото и да е изкусително, не е необходимо да съберете всички окуляри от дадена серия – от най-късофокусния до най дългофокусния. Като за начало три (по един от всяка група) ще дадат достатъчен набор увеличения за наблюдения на повечето астрономически мишени - от големите и бледи мъглявини до малките и ярки планети. 

Увеличение

За да определите увеличението на даден окуляр трябва да разделите фокусното разстояние на телескопа (в mm) на фокусното разстояние на окуляра. За пример можем да вземем 8-инчов Шмид-Касегрен с фокусно разстояние 2000 mm:

40 mm окуляр дава 2000/40 = 50х (ниско увеличение)
20
mm окуляр дава 2000/20 = 100х (средно увеличение)
10
mm окуляр дава 2000/10 = 200х (високо увеличение)

Същите три окуляра при телескоп с фокусно разстояние 1000 mm ще дават увеличения съответно 25х, 50х и 100х. Както виждате увеличението зависи не само от фокусното разстояние на окуляра, а и от телескопа, на който той се използва. Това е причината астрономическите окуляри да не са маркирани с увеличение. 

Зрително поле 

Каква част от небето се вижда през окуляра зависи от увеличението, което той дава и от видимото му зрително поле. Видимото зрително поле зависи от оптичната схема на окуляра. Ако обърнете окуляра към светлина и погледнете към него ще видите кръг от светлина. Видимият диаметър на този кръг (в градуси) е видимото зрително поле на окуляра, стойност, която обикновено се дава от производителя.
    Често използвани окуляри като Ортоскопик и Пльозл имат видими зрителни полета между 45 и 55 градуса. Широкоъгълните окуляри имат полета от порядъка на 60-70 градуса. Ултраширокоъгълните окуляри като Меаде Ултра Уайдс и Теле Вю Наглер имат полета в диапазона 82-84 градуса.

    За да намерите истинското зрително поле (това е каква част от небето виждате), което дава един окуляр при използването му с вашия телескоп трябва да разделите видимото зрително поле на окуляра на увеличението, което той дава със съответния телескоп. За пример ще вземем 20
mm Пльозл с 50 градуса зрително поле. При използването му с 8-инчов f/10 Шмид-Касегрен телескоп той ще дава 100х увеличение. При това увеличение истинското зрително поле ще е около половин градус (50/100 = 0.5) – точно колкото да се побере диска на Луната. Типичен 20 mm широкоъгълен окуляр (с видимо зрително поле 65 градуса) дава същото увеличение, но показва по-голяма част от небето – около 0.65 градуса, което позволява да се види диска на Луната и черното небе около него.
    Тъй като показват по-голяма част от небето, широкоъгълните окуляри обикновено са предпочитани за наблюдение на незвездните обекти. Обаче има едно “но”. Поради наличието на оптична аберация, наречена астигматизъм, звездите към края на полето на широкоъгълните окуляри може да са трансформирани в линии или във
V-образни петна. Страничният цвят също вреди и заедно с астигматизма превръща звездите в жълто-сини дъги. Най-добрите (и съответно най-скъпите) широкоъгълни окуляри минимизират тези аберации, но няма окуляр, който да ги елиминира напълно.

    Въпреки че широките полета показват вълнуващи панорамни гледки на Луната, те не са необходими за планетарни наблюдения. За да изглеждат добре планетите, образа трябва да е контрастен и да липсват паразитни отражения, характеристики, на които някои многоелементни широкоъгълни окуляри не отговарят.
 

Размер 

Лещите, които съставят окуляра са монтирани в цилиндър, който се вкарва във фокусирващото устройство (окулярен възел) или в диагонала на телескопа. Окулярите идват в три стандартни размера – 0.965, 1.25 и 2 инча. 1.25 инча е най-често използвания формат окуляр. Само най-евтините телескопи ползват 0.965-инчовия формат. Повечето от тези окуляри са крайно некачествени, а пък и изборът не е голям. Наличието на такива окуляри в комплекта аксесоари към някой телескоп говори за некачествен инструмент.


Има три размера окуляри - 2 инча, 1.25 инча и 0.965 инча. В днешно време всички сериозни телескопи ползват поне 1.25-инчови окуляри. Най-малките окуляри (0.965 инча) идват само с най-евтините телескопи и по правило трябва да се избягват. Двуинчовите окуляри могат да се използват на телескопи, оборудвани с двуинчово фокусирващо устройство и обикновено фокусното им разстояние варира от 22 до 55 mm.

    За да се постигнат широки полета и дълго фокусно разстояние се налага да се разшири цилиндъра на окуляра. Така се ражда 2-инчовия окуляр. Да вземем следния пример: с 8-инчов Шмид-Касегрен 55 mm Пльозл или 40 mm Кьоних (и двата в 2-инчов формат) дават истинско зрително поле от порядъка на 1.3 градуса. С 1.25-инчов окуляр максималното възможно поле ще бъде около 0.8 градуса. Много от качествените телескопи са оборудвани с фокусировъчни устройства в 2-инчов формат. Преходници позволяват използването и на 1.25-инчови окуляри.

Очно разстояние

Разстоянието, на което трябва да бъде окото от окуляра за да се вижда цялото поле се нарича очно разстояние. То зависи от оптичната схема на окуляра. При повечето окуляри колкото по-високо е увеличението, толкова по-малко е очното разстояние (затова късофокусните окуляри не са много удобни за употреба). Повечето окуляри тип Пльозл имат очно разстояние от около 70% от фокусното си разстояние. Типичен 17 mm Пльозл има очно разстояние около 13 mm – окуляр удобен за ползване. Окуляри с фокусно разстояние 4-6 mm, обаче, имат очно разстояние само няколко милиметра. За да видите цялото поле почти трябва да докосвате окуляра с окото си.


Окулярите, които са проектирани да имат голямо очно разстояние като Орион Лантанум (на снимката), Пентакс XL, Теле Вю Радиан или Виксен LV са идеални за хора, които трябва да носят очила по време на наблюдение. 

    По-голямото очно разстояние обикновено е желателно, но някои окуляри в диапазона 30-55 mm имат толкова голямо очно разстояние (повече от 20 mm), че точното позициониране на окото над окуляра става трудно.
    Въпреки че голямото очно разстояние позволява на наблюдателя да носи очила, само хората със значителен астигматизъм трябва да ги носят по време на наблюдение. Бързо префокусиране и телескопа ще компенсира късо- или далекогледството. Наблюдатели, които трябва да носят очила или просто предпочитат да не ги свалят трябва да се ориентират към окуляри с очно разстояние не по-малко от 15
mm. Ако стойността е по-малка носещите очила няма да могат да виждат цялото поле.
 

Просветляване (антирефлексни покрития) 

Както и обективите на фотоапаратите, така и всички съвременни окуляри са просветлени за да се повиши светлинната им пропускливост и за да се намалят отраженията. Минималното покритие е слой магнезиев флуорид върху двете външни повърхности на окуляра, който придава синкав отенък. Качествените окуляри са многослойно просветлени – сложен процес, при който върху оптичните повърхности се нанасят няколко слоя просветляващо вещество. При окулярите, които са напълно многослойно просветлени, върху всяка въздух-стъкло повърхност са нанесени множество просветляващи слоеве – скъпа процедура, запазена само за по-скъпите окуляри.


Пълното многослойно просветляване (fully multicoated) е критично важно за окулярите с повече от 5 елемента и изглежда зеленикаво или лилавеещо.

Парфокалност 

Някои модели окуляри са парфокални. Това означава, че всеки окуляр от серията постига фокус в една и съща точка. При използване на окуляри от парфокална серия не се налага значително префокусиране, което е доста удобно.

Различни оптични схеми при окулярите

 
Не ви трябват повече от 3 или 4 внимателно подбрани окуляра и леща на Барлоу. 

Ето списък на различните схеми:
Рамсден и Хюйгенс са окуляри с два елемента. Макар че са прости, те имат тясно зрително поле, имат множество аберации и отвратителна корекция на краищата. По принцип вървят със най-евтините телескопи. Струват около 25-40$.

Келнер е дизайн с три елемента, който има приемливо зрително поле от порядъка на около 40-45° и добра корекция на хроматичната и сферичната аберация. Сносен окуляр за обща употреба. Около 30-50$.

Ортоскопик
окулярите някога са били смятани за най-добрите при обща употреба, но сега са загубили част от блясъка си в сравнение с по-новите Пльозл дизайни. Използват четири елемента и все още са много популярни за наблюдение на планетите. Добре са коригирани в цялото си зрително поле,
което е около 45°. Около 40-100$.

Пльозл изглежда, че е най-популярния окуляр днес. Използвайки четири или пет елемента, те са добре коригирани и имат зрително поле около 50-52°. Обаче някои модели Пльозл имат по-късо очно разстояние от еквивалентни Orthoscopic. Между 30 и 150$.

Ерфле
изглежда не са актуални напоследък. Използвайки шест елемента, те дават широко зрително поле от порядъка на 60-65° със увеличаващи се смущения при приближаване към края. Доста бързо изчезват. Около 75-150$.


По-нови дизайни, родени основно от усилията на TeleVue, стават популярни. Те включват шест елементните окуляри със зрително поле 67° Паноптик (около 200-400$) и седем или осем елементните, със зрително поле 82° Наглер (около 175-425$). И двете серии са невероятни. Казва се, че ако веднъж погледнеш през Наглер нищо друго няма да е добро за теб. Като горд собственик на Наглер бих казал, че има нещо вярно.  

Удивени от успеха на окулярите на Теле Вю, японците влизат в действие. Меаде Сюпър Уайдс (140-300$) и Меаде Ултра Уайдс (170-300$) са всъщност клонинги на Теле Вю. Пентакс прави окуляр - SMC-XL (250$) с шест или седем елемента, който донякъде е по-добър от тези Теле Вю, особено при малки фокусни разстояия. Окулярте Лантанум (100-200$) и Радиан (250$), съответно на Виксен (Орион) и Теле Вю имат очно разстояние от порядъка на 20 mm и са божий подарък за тези, които трябва да носят очила по време на наблюдение.

Много астрономи намират лещата на Барлоу за ценен аксесоар. Поставена между окулярния възел и окуляра тя може да удвои или утрои увеличението на всеки окуляр. Така, за около 60-100$, може да удвоиш размера на колекцията си от окуляри.

 
Ed Ting
www.scopereviews.com

със съкращения
 
Terence Dickinson & Alan Dyer
THE BACKYARD ASTRONOMER'S GUIDE 66-69 стр.
Firefly Books, 2002