什么样的望远镜是一只好的观鸟望远镜.docx

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1、什么样的望远镜是一只好的观鸟望远镜什么样的望远镜是一只好的观鸟望远镜(Birdworthybinocu1.ars)译者注：观鸟爱好者在这个世界上是对望远镜要求尤其是光学质量要求最苛刻的一族，由于此，望远镜厂商们都在观鸟望远镜上投入/巨大的精力。可以说，在50mm口径以下的望远镜中，观鸟望远镜代表了当今望远镜制造的水平，是最顶级的望远镜。但是运用者们好像还远未满足，更高级的机种仍在在开发中。从这篇文章我们可以对现代的望远镜技术有一点初步相识，虽然不肯定适合我们的国情，但是其中所提到的望远镜质量的各方面因素对我们选择望远镜，相识望远镜都很有帮助。对于一个观鸟爱好者，望远镜在野外的表现可以归结为三条

2、:影像质量，易用性/手感，以及防水抗造性能。完备的观鸟望远镜应当表现出鸟类的真实细微环节和颜色，就和看我们眼前的鸟一样，不管是在何种距离和何种光线条件下。你可以成天带着它们而不觉得精神和肉体上的疲惫。在雨中，或者意外浸水的时候，在猛烈的温度改变的时候，在各种可能遇到的碰撞和振动应当平安无碍。最终，这只望远镜应当还是你能买得起的，虽然我们这篇文章不会谈到价格的问题.1.成像质量成像质量由以下因素确定：做工和材料；高质量的成像须要高质量的材料和精密的加工技术（包括严格的质量限制），没有别的比这更重要的了！此外，好的成像须要困难的光学设计，须要比较多的镜片数量（多片的物镜和目镜）。最好的望远镜里面有

3、更多的镜片，更昂贵的光学材料，更多的光学表面，这些都必需精密地加工。全部这些镜片必需精确地安装而且要坚固牢拳，不会由于振动而移位。全部移动部分必需平滑而且精准，不管是新出厂还是已经运用了多年。全部这些都使其成本更高。目前来看，一只真正高质量的的普罗棱镜望远镜大约要250美元以上，但是对于采纳更困难的屋在棱镜望远镜来说，同等质量的望远镜价格要在700-1000美元左右（我们在这里忽视了耐用性，一般来说屋脊棱镜望远镜要更耐用些。当然250美元价位上的各种望远镜性能差异要比1000美元产品之间大得多。普罗棱镜和屋脊棱镜的对比（图片来自Nikon网站）物镜口径：物镜的直径大小,以亳米为单位，即735中

4、的35和840中的40。在质量相同的状况下，物镜越大，越能帮助看清细微环节。（作者在这里说明了衍射辨别率和口径的关系，从略），从理论上讲，口径越大，辨别率就越高。不过，物理上通用的瑞丽判据对于像鸟这样的而物体并不是很适用。同样，物镜口径越大，集光的实力就越强。眼睛对光线的能量作出反应，进入眼睛的能量干脆影响到我们分辩细微环节的实力。一般来说，口径越大，进入眼睛的能量越多，越有助于分辩。更多的细微环节，更多的光线这都须要更大的口径，但是，高质量的小物镜即便是23mm也可以在野外供应令人惊异的满足图象，特殊是白天光线良好以及距离较近的状况下。对于一般的野外观测，30-35mm已经可以供应足够的细微

5、环节表现，除非是在极端恶劣的光线条件下。事实上，在通常的观鸟距离上（40-60英尺），几乎全部的望远镜都看起来不错（只有干脆相互对比才能分出优劣）。假如须要各种条件下都有很好的表现，那么就须要40-50mm口径的物镜（所谓全尺寸，20-29mm为口袋尺寸便携望远镜，30-35m11为中尺寸望远镜，译者注）在三种条件下须要全尺寸的里远镜：袖珍望远镜和全尺寸望远镜的区分主要在口径上，倍数差不多，因此从图上可以看出其出瞳直径小许多（那个亮点宜径）距离超过150英尺，特殊是像麻雀那样尺寸的小型鸟类，大物镜可以显出和小口径的不同。这并不是箍洁的辨别率的问题，尽管辨别率可能有些作用。你可以在这个距离看到更

6、多的颜色，大口径物镜汇聚了足以刺激颜色感觉细胞的能量，而小口径望远镜看起来就略微发灰。当光线不足距离又远时会更明显。应当说这种差距在短距离上也是存在的，只是不是那么明显罢了。当你观测暗黑的树林中时，特殊是一部分的视野在光亮中，大物镜有助于分辩暗光部分物体细微环节（说明从略）O最终一种状况，是在黄昏，黎明等光线不好的条件下。尽管这种条件在别的地方往往被当作大口径望远镜的主要优势，其实却是最不常遇到的。在中等距离上，好的23三望远镜表现和50mm望远镜差不多，大口径望远镜的优势只是体现在：50mm的望远镜可以在黎明时候早观测5-10分钟，黄昏时能够多观测5-10分钟，或者可以在稍远一点的距离上观测

7、到同样的细微环节。对于手持望远镜的倍数（7-10倍）来说，大于50mm的物镜口径已经很难供应更多的细微环节了。（从理论上讲，一个完备的8,30-35mm望远镜可以供应全部的细微环节，但事实上，在试验中发觉，当今只有两只此级别的望远镜能够接近这一目标，在同样条件下，大口径望远镜总会看起来好一些，所以我们须要超过30-35mm的口径可能只是为了克服现在望远镜技术的局限？镀膜技术：镀膜对影像亮度和锐度的影响几乎和镜片本身一样重要。每一个玻璃表面都会反射原本应当透过的光线。这些光线在镜筒内部和镜片之间反射就会破坏图象的颜色，细微环节，反差。单层镀膜（C）通过在玻璃表面镀上一层氟化镁减小反射光，全表面镀

8、膜表示在全部表面镀布.增透镀膜，这对影像的反差有不小改善。多层镀膜（MC）表示在某些表面镀有多层镀膜，反差会更好一些。全表面多层镀膜（FVC）表示在全部的镜片表面都镶有多层镀膜。某些厂商比如莱卡，即使是在最高档的望远镜上的最外镜片表面仍旧运用了单层镀膜。据说是因为特地设计的单层镀膜更加耐久可以防止擦伤，而且最外一个表面反射出去的光线不会明显影响图象的反差。他们的理论我没有方法去验证，因为我没有方法得到符合条件的两只别的方面一样的望远镜来测试。全部这些差别并不是肯定的，同样是MC,C,或者FMC,W些望远镜就比别的镀膜要更好一些。最好的FVC823便携望远镜看起来比镀膜较差的735望远镜更亮，更

9、锐。好的镀膜同样可以增加望远镜在视察暗影中物体的实力。有些望远镜在这些方面做得很好，30mm的望远镜可以达到一般40-50m11亳米望远镜的实力。镀膜改善物体的对比度（图片来HNikon网页）残余像差：变形是最明显的像差之一，但是危害最小。我们都希望有平坦，无弯曲的图象。要达到我们的这个希望的确是对工程师的考验。在许多望远镜中，甚至包括某些最昂贵的机种，你都能发觉我们技术上的局限（或者是在人们能够承受的价格范围内所能做到的局限）。在某些望远镜中，特殊是广角设计的望远镜中，要想达到中心和边缘同时聚焦是不行能的。假如调焦使得边缘清晰了，那么中心部分又会模糊，这就是场曲，也是最常见的一种像差。同样，

10、在边缘有时候会出现凹陷或者凸出的现象,在视场边缘视察一个直线物体很简洁发觉这一点）。这和把球形的地球绽开成平面的地图有点类似，当我们这样做时，边缘就会有一些变形。的确有极少数很特殊的望远镜可以做到视场很大而且边缘变形微小，但是这些望远镜价格在2000美元以上而且有3-5磅重。有些特殊设计的天文望远镜用目镜可以也做到这点，重量和体积都和一大罐罐头一样（例如Te1.evue闻名的Nag1.erType531mm,宜径有88mm,一公斤重，译者注）。你能想象把这种目镜装到手持望远镜上面么？即使装上了，价格呢？况且这些像差有那么重要么？最好的望远镜总是在消退变形和体积，重量，价格之间找寻看平衡，只要中

11、心部分基本完备,边缘的一点变形不算致命。终归人们总是把目标放在视场中心视察。下面的云南大双筒是单层镀膜，最外表面没有镀膜，上面的那只望远镜是FMa可见反光强度有巨大差别（图片来自ST）变形校正良好与不好的对比（图片来自Nikon网站）但是，像散却是不行忽视的，像散广泛存在于光学器材中，对成像质量影响要严峻得多。须要更多的探讨和留意。像散的缘由是从物镜折射过来的光线不能完备汇聚于一点。设计者花了H大的精力和经费来补偿像散。像敌主要有三种：一般消色差仍旧存在着残余色差，熨消色差（APO）把色差降低到几乎没有，使得成像更清晰，色调更纯净。当然这是高倍拍摄的，我们平常运用望远镜看到的色差没有这么严峻。

12、巨大的Nag1.er目镜安装在口径60mm的望远镜上有点不协调最常见的是色差，透镜折射光线的同时由于不同颜色光的色散率和折射率不同而没有方法汇聚在一个焦点上。假如要让黄色的光汇聚在焦点上，那么红色和蓝色的光就无法汇聚，于是物体边缘就会有红蓝颜色的镶边。几乎全部的望远镜都运用了消色差镜片，一般是由两片不同光学玻璃构成的，可以把两种特定波长的光汇聚在一个焦点上，这是一个显著的进步，有了它，我们才有今日可以运用的望远镜，当然还有少量色残余色差无法校正（或称为二级光谱）。更进一步，还有可能运用一些昂贵的光学材料比如ED,SD（超低低色散玻璃），萤石等以及困难的光学设计例如多达5片的物镜，让三个波长以上

13、的色光汇聚在一个焦点上。这就是所谓的复消色差（APO）以及超消色差。市场上的确有少数采纳了ED光学玻璃的产品来减小残余色差（比如CeIeStrQn和SWif1.就有.一些标注了ED的望远镜，莱卡也有此类产品，但却没有在广告中加以说明）o全部这些产品都没有敢宣称自己做到了熨消色差，而且他们的确也没有做到（译者注：Takahashi的萤石望远镜2260号称自己熨消色差，而且的确是真正的复消色差）ED玻璃的运用的确减小了色差，不过却没有完全消退。从我的观测阅历来说，有所进步，不过不很明显。最大的区分是反差有所提高，这并不惊奇，因为一些失焦的光线被消退了。更细致的观测可以发觉，其色调更纯洁，而一般望远

14、镜与之相比总是会把色调搞得略微浑浊一点点。另外ED玻璃的望远镜有助于分辩色调的微小过渡。其次种像散到最近才引起望远镜厂商的重视，这就是球差。一般的望远镜镜片表面是球面的，从理论上讲，球面是无法把镜片上每个点的光线都汇聚到焦点的（可以理解为，球面只是一种志向镜面的近似，但是由于非球面加工很困难，所以只能加工成球面）。同样，球差也会使得成像略微浑浊而损失一些细微环节。解决的方法是至少在一个光学表面上加工成非球面的困难形态，这样就有可能使得边缘的光线和中心一样精确聚焦。这在天文中的施密特望远镜中最早应用。尼康在某些型号便携望远镜中运用了这种技术，从效果上来看，的确提高了反差和亮度，呈现出更高的辨别率

15、和图象质量。在运用中感觉到，这项进步是明显的，可以看到比别的同规格望远镜更多的细微环节，甚至有许多更大口径的望远镜也要甘拜下风。最终一种像散是彗差。当一个星点在视场中心成像时是一个点，但是偏离中心后就会在背离中心的方向拖出一个象彗星一样的尾巴，越靠近视场边缘就越厉害，这种像散叫做梦差。在现代光学设计中彗差得到了有效的限制，但是即使在昂贵的高档望远镜中，在视场边缘仍旧可以发觉由彗差引起的稍微模糊。但是不要把彗差和场曲混淆，彗差无法像场曲那样通过调焦消退。须要指出的每一片镜片都对系统总体的像差有着影响，目镜往往要比物镜对像差的影响还要大。不精密的棱镜角度和表面精度也会引入像差。考虑到这整体设计的困难性，我们应当为今口望远镜的表现而惊羡。当严格检验望远镜的辨别率的时候，你会发觉它可不是把检测图表上面两条细线分辩出来那么简洁。在这种检验时，或许两只望远镜有同样的辨别率，但是却在成像质量上有着巨大差异。其中的一只可能看起来发灰而且线条模糊较之另一只。我认为这就是由像散引起的，主要是球差和彗差。同样，我认为在运用中，这种差异也是存在的，像散限制好的望远镜总是看起来要锋利一些。我期盼着在将来十年中非球而加工技术能够广泛应用于望远镜的制造而带来的一次革命。我期盼着这种进步就像我们经验的从单层镀膜到多层镀膜，或者犹如PhaSeCO