天文觀測中使用和選擇雙筒望遠(yuǎn)鏡的幾點(diǎn)思考
Alan Adler 著
上海啟明星聯(lián)盟 何允 譯
（原文來自《Sky & Telescope》2001年第9期94頁）
很多天文愛好者都有雙筒鏡，但是你看他們有多少人會在觀星會上頻繁地使用它們？按我的看法，人們花費(fèi)整晚彎腰曲背於單筒望遠(yuǎn)鏡之上，卻失去了一些真正壯美的星空景觀。
天空中有許多在雙筒鏡中看起來比在任何望遠(yuǎn)鏡中能看到的大而美麗的對象。包括一些亮彗星、大星系、恒星密集處、大的疏散星團(tuán)和星云等。雙筒天文觀測不單是欣賞夜空的有效手段，而且比用其他單眼望遠(yuǎn)鏡更舒適，這是由于神經(jīng)將兩眼所觀察到圖像的最佳處合并成一幅圖像，從而避免了單眼圖像可能的缺陷。你當(dāng)然可以將任何雙筒鏡用于天文觀測，但顯然只有某些類型才真正適合。我曾多年享受了雙筒鏡的魅力并在夜空中測試和比較了幾十種這類鏡子，在這些時間里錘練了我的判斷力，以下就是這樣一個雙筒鏡狂熱者的多年經(jīng)驗(yàn)之談。
寬視野廣角雙筒鏡
在我最喜愛的兩個雙筒鏡中，一個為１０Ｘ５０的寬視野雙筒鏡，用以尋找目標(biāo)物，當(dāng)然也可以用以隨意觀看，另一只鏡子則具有較高的放大倍力，可以對感興趣的目標(biāo)仔細(xì)觀測。廣角雙筒鏡用于掃描銀河是令人神往的，包括我喜愛的部位：人馬座，天鵝頸部，獵戶座和仙后座等。
可以看到的天空面積正比於望遠(yuǎn)鏡視場直徑的平方。例如，視場為７度的雙筒鏡比視場為５度的其可見的天空面積近乎為兩倍。一般來說，低倍率的雙筒鏡比高倍率的有較大的視場。但是倍率太低時你想找的一些小的球狀星團(tuán)或行星狀星云將變得不易察覺。由此，作為寬視野用途，我逐漸喜愛１０Ｘ的超過了７Ｘ的。10Ｘ雙筒鏡的視場一般從５度到６.５度?？雌瘃缰皇且粋€小的差別，但是６.５度的雙筒鏡比５度的實(shí)實(shí)在在要多看到６９％的天空面積，我認(rèn)為這在夜空中是意義重大的。
雙筒鏡實(shí)際的視場往往要比廠家給出的數(shù)據(jù)小。你可以自己來測量：把雙筒鏡固定在三腳架上，看一顆星從視場的一個邊緣移動到另一邊緣要經(jīng)過多少時間。最容易的辦法是選一顆子午線附近的星，這樣就能使它水平地穿過雙筒鏡的規(guī)場。於是，視場直徑（度）就能用下列公式計(jì)算出來：
視場（度）＝時間（秒）／240*cos（星的赤緯）
雙筒鏡最大的視場到底可以達(dá)到多大？實(shí)際的極限似乎可以用６５除以雙筒鏡的放大倍率來估計(jì)。例如，１０Ｘ的雙筒鏡的最大視場約為６.５度，而１５Ｘ的鏡子最大可達(dá)４.３度。這一計(jì)算對應(yīng)于目鏡視在視野為６５度左右的“廣角”或“超廣角”雙筒鏡，而一般的雙筒鏡，其目鏡的標(biāo)準(zhǔn)視野僅為５０度。
有些制造廠評價視場不用多少度，而采用１０００碼距離處視場有多少英尺。這個數(shù)據(jù)一般都刻在雙筒鏡鏡身上。你可以將這數(shù)據(jù)除以５２.４換算成度數(shù)。一位朋友的７Ｘ５０鏡子標(biāo)示了在１０００碼處為３７６英尺，此數(shù)據(jù)換算成７.２度（３７６／５２.４）。這個數(shù)據(jù)比用上一節(jié)公式算出的理論最大值９.３度略小。
關(guān)于雙筒望遠(yuǎn)鏡的目鏡，我要談?wù)勔粋€不大被注意的方面，稱為“出瞳距離”。出瞳距離就是從雙筒鏡的目鏡與眼睛最遠(yuǎn)位置間的距離，在該處能看清全部視場。我戴著校正高度散光的眼鏡，所以對我來說，較長的出瞳距離是十分必要的。我測試出瞳距離的方法是用眼觀看雙筒鏡內(nèi)，看何處能看到全部視場。需要警惕的是，許多聲稱有較長出瞳距離適用于戴眼鏡用戶的雙筒鏡，至少有半數(shù)以上是不能接受的（包括一些很貴的歐洲雙筒鏡）。
有些雙筒望遠(yuǎn)鏡特別難于使用，即使當(dāng)它們有合適的出瞳距離，而你的眼睛也似乎已放在正確位置上了，仍然如此。光學(xué)設(shè)計(jì)師Richard Buchroeder指出這種感覺可能是由于一種俗稱為“kidney beaning”作用的結(jié)果，在晚上比在白天更令人討厭。如果你在檢試雙筒鏡時發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，不妨選擇別種型號的鏡子。所以需強(qiáng)調(diào)的是，購買之前一定要遵循“試用”的原則。
放大倍率問題
和要求寬視場一樣，我發(fā)現(xiàn)雙筒鏡的放大倍率是也是觀看天體極其重要的指標(biāo)。這就是我為什么要有另二只高倍率型號鏡子的原因。觀測類似星云的目標(biāo)（例如彗星，星云，星系等）時，我的１５Ｘ４５雙筒鏡比任何一款１０Ｘ雙筒鏡都有能留下深刻的印象。增加放大倍率會使背景天空變暗，從而突出了目標(biāo)的細(xì)節(jié)，這些在低倍率雙筒鏡中是無法看到的。對高倍率觀察唯一要注意的是必須有穩(wěn)定的支架。
我曾有意識地進(jìn)行過一系列在１０Ｘ５０和１０Ｘ７０雙筒鏡間的比較，同樣在１５Ｘ４５和１５Ｘ６３型號之間的比較。在這些場合下大口徑鏡子比小口徑鏡可收集到二倍的光子，但是，出乎人們的意料，它們的觀看效果竟然相差很小。
很多人試圖找出一種方法，用公式來比較不同口徑和放大倍率的雙筒鏡的性能。有兩種著名的雙筒鏡性能的指標(biāo)，一種指標(biāo)稱為清晰度系數(shù)，由Roy Bishop提出，加拿大皇家天文學(xué)會的Observer’s Handbook每年出版；另一種叫作黃昏性能指數(shù)，由蔡司光學(xué)公司發(fā)表。兩種指標(biāo)對倍率和物鏡直徑都有相等的權(quán)重；于是７Ｘ５０和１４Ｘ２５的雙筒鏡將有相同的指數(shù)。
經(jīng)過多年實(shí)踐，在觀測深空目標(biāo)中比較了不同倍率和物鏡尺寸的雙筒鏡的效果，我發(fā)現(xiàn)更準(zhǔn)確的天文指數(shù)應(yīng)該是倍率乘以口徑的平方根，這一指標(biāo)給予倍率以更大的權(quán)重。計(jì)算結(jié)果如下：
雙筒鏡的型號 天文指數(shù)
7X50 49
9X63 71
10X40 63
10X50 71
10X70 84
15X45 101
15X63 119
15X70 126
18X50 127
請注意：９Ｘ６３和１０Ｘ５０雖然口徑相差很大，它們的指數(shù)都是７１，而１５Ｘ７０和１８Ｘ５０均得分１２７。如果試看幾個梅西葉天體，你會發(fā)現(xiàn)這個指標(biāo)是正確的。
對我來說，大物鏡的最大好處不在于能有亮的影象而是有較大的出瞳直徑。計(jì)算出瞳直徑可將雙筒鏡物鏡的直徑除以放大倍率，當(dāng)出瞳直徑大于實(shí)際瞳孔直徑時，眼睛就比較舒服。我測量在暗中的瞳孔直徑為６.５毫米，方法是在暗中拍一張面部的閃光照片，在拍攝時坐在暗中同時在面頰上放一根尺子。如果你要自己試試，要記住將照相機(jī)的防紅眼功能關(guān)掉。
增大雙筒鏡的口徑往往會縮小視場，許多１０Ｘ５０的視場可達(dá)６.５度，但是１０Ｘ７０的視場很少超過５．３度。因此在挑選天文設(shè)備時，不可避免要進(jìn)行一些權(quán)衡。
平行度
雙筒望遠(yuǎn)鏡包含了兩具對稱的望遠(yuǎn)鏡。要使它正常的工作，每個雙筒鏡的一半必須與另一半小心地校直。否則，你的眼睛和神經(jīng)會強(qiáng)烈地斗爭去將兩個影象合成一個，其結(jié)果造成了眼睛疲勞，頭痛，和視力變壞。我發(fā)現(xiàn)我的眼睛在晚上比白天更不能忍受平行度的差異——在晚上平行度稍有差別會顯著損害觀看效果。
這里有個簡單有效的檢查平行度的方法。在白天，把雙筒鏡架在三腳架或其他穩(wěn)固的支架上看一個遠(yuǎn)處的目標(biāo)（可以是房屋建筑）校正其一邊與視場的左邊或右邊相重合，看看兩半鏡子中房屋與視場邊緣的位置是否相同？其次可用物體的上邊或下邊和視場的上下邊緣來檢查垂直平行度。你也可以在晚上用星星來做同樣的測試（建義利用北極星，因?yàn)樗旧喜淮笠苿樱?
如果你的雙筒鏡不能通過這些測試，就可能需要修理了。雖然，有些高手也可以自己校直，但大多數(shù)情況下還是需要返廠或送修理店修理。
使觀看更穩(wěn)定
為了使任何雙筒鏡達(dá)到最佳的觀看效果，它們必須被穩(wěn)固地握持住。使人驚奇的是稍有微小的抖動都會造成觀看被嚴(yán)重?fù)p害！因此，你的雙筒鏡最重要的附件是一張有靠背的椅子。坐在靠背椅或者躺椅上觀看遠(yuǎn)比站著觀看要穩(wěn)定得多。同樣也使你的脖子大大松弛了。我改造了一張便宜的扶手椅，為了便于雙筒鏡天文觀測而特地增加提高了的扶手。
另外一個重要的配件是設(shè)備雙筒鏡支架。大部分觀測者很快會在簡單的三腳架上支架雙筒鏡對頸子實(shí)在太累了?，F(xiàn)在有很好的商品雙筒鏡支架，但是也可以自己制造，在《Sky & Telescope》2002年３月號中有部分設(shè)計(jì)方案。
理想的雙筒鏡支架應(yīng)當(dāng)能向任何方向自由移動，而當(dāng)你松手的時候，它仍能留在原處不動。我最終制成了一種稱為“自然關(guān)節(jié)梁”的設(shè)備，它不需要用平行桿來保持目鏡的俯仰，而雙筒鏡能自然地保持觀看的指向。一根短的側(cè)梁（在三腳架頂部）可容易地轉(zhuǎn)動，這樣我就可以靠回到椅背上然后把雙筒鏡拉回來靠在我的眼睛上。
電子影像穩(wěn)定器的產(chǎn)生極大地解放了雙筒鏡愛好者們。我曾使用過佳能牌的１５Ｘ４５和１８Ｘ５０的影象穩(wěn)定雙筒鏡若干年，發(fā)現(xiàn)它們對我喜愛的目標(biāo)給予了激動人心的影象。佳能牌穩(wěn)象系列有完美的光學(xué)質(zhì)量和平直的視場，獲得了理所當(dāng)然的贊揚(yáng)。在白天它們的影象穩(wěn)定功能完全有效。但在晚上，當(dāng)眼睛的視網(wǎng)膜持續(xù)特性大大延長時，即使這些雙筒鏡也需要某些支架的幫助，我的Ｔ形支架或改造的椅子可以非常好的完成些任務(wù)。用這種方式，我的１８Ｘ５０穩(wěn)象雙筒鏡在各方面都能和１５Ｘ７０使用自然關(guān)節(jié)支架同樣好。
如果你對雙筒鏡天文還未達(dá)到專業(yè)程度，你將會失去一種最有價值的觀賞追求。那么，你就拖一把好椅子，然后開始用雙眼觀賞，在美麗的夜空之中陶醉吧。
