Wstęp do okularów astronomicznych

W większości obecnie produkowanych teleskopów, w zestawie akcesoriów znajdują się okulary. Niestety, ich jakość jest zbyt niska, jeśli towarzyszy im duży, światłosilny Newton, refraktor z obiektywem ze szkła niskodyspersyjnego, czy nowoczesny katadioptryk. Choć tekstów tego typu jak ten zostało napisanych już dziesiątki, a miejsca mamy mało, zapraszamy do zapoznania się z nim, w celu usystematyzowania wiedzy o okularach. Mamy nadzieję, że pomoże on wybrać lepsze okulary do posiadanych przez Państwa teleskopów.

„Kitowce”

Okulary „kitowe” dzielimy na XVII-wieczne konstrukcje Huygensa, okulary Ramsdena i nieco nowocześniejsze okulary Kellnera. Te rodzaje okularów posiadają małe pole widzenia, odpowiednio 40, 35 i 45 stopni, nie pozwalające ogarnąć wzrokiem większej części nieba. Ich odległość od oka jest bardzo mała, w praktyce należy niemal dotykać okiem soczewki, aby objąć pole widzenia. Transmisja tych okularów jest niska, gdyż nie posiadają powłok wielowarstwowych, a prosta konstrukcja nie pozwala skorygować wielu własnych wad optycznych, zwłaszcza aberracji chromatycznej, astygmatyzmu, komy i krzywizny pola widzenia. Niedokładne wykonanie, nieefektywne powłoki, skutkują nieostrym obrazem pełnym odblasków i pozbawionym kontrastu. Te okulary nie są rekomendowane, jeśli poważnie myślimy o obserwacjach nieba.

Rys. 1: Garść okularów kitowych typu Kellnera.

Najprostsze czasem znaczy najlepsze – Plossl

Pierwszą konstrukcją optyczną okularów którą można polecić to okulary Plossla. Składają się z czterech soczewek w dwóch grupach. Ich pozorne pole widzenia wynosi od 50 do 58 stopni, a odległość od oka wynosi 70-80% wartości ogniskowej. Z racji prostej konstrukcji zapewniają dobrą transmisję i brak odblasków, o ile zastosowane są na nich wielowarstwowe powłoki. Ich aberracje są dobrze korygowane, jeśli obiektyw teleskopu nie posiada światłosiły większej od F/6. Doskonałe Plossle produkuje firma Tele Vue. Ich dokładnie wykonane ze specjalnych szkieł soczewki, znakomite, wielowarstwowe powłoki, zapewniają doskonałej jakości obraz, nawet w teleskopach o światłosile F/5. Dobre i niedrogie Plossle znajdują się w ofercie firm takich, jak Sky-Watcher, Celestron, Vixen i GSO.

Rys. 2: Najtańsza propozycja Plossla – produkowany przez Delta Optical – GSO.

Gdy liczy się jakość – Ortoskopy

Interesującą konstrukcją okularów są okulary ortoskopowe. Małe pole widzenia wynoszące 40-45 stopni, jak i odległość od oka wynosząca 80% wartości ogniskowej są przeciętne, lecz siła ortoskopów leży gdzie indziej. Specyficzna konstrukcja optyczna powoduje, że obraz w nich wykazuje się nadzwyczajną ostrością, kontrastem, brakiem chromatyzmu i jest pozbawiony wad geometrycznych (dystorsji). To właśnie spowodowało, że najbardziej cenione na świecie okulary do obserwacji szczegółów Księżyca i planet to właśnie „ortoskopy”. Okulary tej konstrukcji można aktualnie znaleźć w ofercie firmy Baader Planetarium (Classic). Zastąpiły one słynne okulary serii Genuine, oparte na optyce zakładów Carl Zeiss-Jena.

Rys. 3: Ekonomiczny ortoskop z serii Baader Classic.

Plossl „na sterydach” – okulary Erfle’a

Wartą polecenia grupą uniwersalnych okularów są okulary Erfle’a. Od Plossla odróżnia je umieszczenie soczewki/dubletu achromatycznego pomiędzy dwoma zespołami soczewek, co zwiększa pozorne pole widzenia do 60-70 stopni. Stopień korekcji okularów Erfle’a w światłosilnych teleskopach nie należy do najlepszych. W porównaniu z Plosslem, nie ma postępu, co widać zwłaszcza na brzegach powiększonego pola widzenia. Odległość od oka zależy od ich ogniskowej i wynosi od 50 do 80% wartości ogniskowej, w zależności od serii i producenta. Najszerszą gamę okularów Erfle produkuje firma GSO (Super View) oraz Sky-Watcher (LE i LET). Warte polecenia są szczególnie okulary William Optics SWAN, będące w istocie modyfikacją układu Erfle’a.

Rys. 4: Majestatyczny okular Erfle’a o ogniskowej aż 50 mm.

W pogoni za polem widzenia

Znaczący postęp w konstrukcji okularów dokonał się w drugiej połowie XX wieku. Coraz lepsze gatunki szkieł, lepszy dobór i wykonanie, wydajniejsze powłoki i wprowadzenie symulacji komputerowych zaowocowały opracowaniem wielu nowych konstrukcji optycznych. Dominującym odbiorcą nowoczesnej optyki był przemysł wojenny, obecny zwłaszcza w USA, Niemczech i Japonii. Po nim plasowała się optyka mikroskopowa, laboratoryjna, lotnicza. Nowoczesne technologie, z jednej strony maksymalizowały pozorne pole widzenia, z drugiej, zwiększały odległość od oka, aby możliwe były komfortowe obserwacje w okularach korekcyjnych. W pierwszym z tych aspektów prym wiedli Amerykanie, natomiast w drugim, Japończycy.

Miłośnicy obserwacji nieba mieli w tym wszystkim najmniej do powiedzenia, aż do lat 70 wieku XX, kiedy amerykański pasjonat astronomii i optyk Al Nagler skonstruował swój pierwszy okular szerokokątny, dedykowany do obserwacji astronomicznych. Specyficzna budowa wewnętrzna jego okularu umożliwiała osiągnięcie pozornego pola widzenia aż 82 stopni, przy wciąż akceptowalnej odległości od oka, ale to nie było dla Naglera najważniejsze.

Naglerowa rewolucja

Rys. 5: Kultowy okular – Nagler 31 mm. Marzenie wielu miłośników obserwacji nieba.

Nagler połączył pozytywne (skupiające) i negatywne (rozpraszające) grupy soczewek. Element ujemny, zwany elementem Smytha, tworzy obraz dla elementu dodatniego, który dzięki istnieniu elementu ujemnego ma ułatwione zadanie w dostarczaniu do oka obrazu o dużym kącie widzenia. Element Smytha działa niczym Barlow, zmniejszając stromość stożka światła docierającego z obiektywu i „wyciągając” odległość od oka. Specjalne, lantanowe szkła dają możliwość stosowania dużych, również asferycznych krzywizn soczewek, co przekłada się na znakomity obraz aż do brzegów pola widzenia, nawet przy światłosile F/4. W ostatnich latach, okulary o konstrukcji podobnej do Naglera stały się bardzo popularne, a ich ceny znacząco spadły. Choć nie osiągają one jakości pierwowzoru, zapewniają bardzo dobrej jakości obraz, będąc w zasięgu większości miłośników obserwacji nieba. Oprócz Tele Vue, okulary tego typu produkuje Sky-Watcher (Nirvana), Celestron (Luminos), William Optics (UWAN) oraz Explore Scientific. Najnowszym członkiem tej rodziny są okulary Vixen SSW o polu widzenia 83 stopni.

Rys. 6: Kompaktowe, kolorowe klejnoty optyczne Vixen SSW – ozdoba walizki obserwatora.

Wygoda obserwacji

Z drugiej strony, konstruktorzy okularów dążyli do zwiększenia odległości od oka. Ujemne elementy optyczne na drodze światła umożliwiały uwolnienie od zmienności odległości od oka w funkcji ogniskowej okularu. Specjalizowały się w tym firmy japońskie, Vixen (gdzie prym wiedzie seria LVW, aktualnie wznowiona w produkcji) oraz Pentax (seria XL oraz legendarna seria XW). Przy polu widzenia 65-70 stopni i stałej wartości ER, dostarczały obraz o niezwykłej jakości, nic nie robiąc sobie ze światłosiły obiektywu rzędu F/4. Potocznie, ta grupa okularów zwana jest „lantanowymi”, ze względu na rodzaj stosowanych w nim szkieł. Choć od kilku lat po katastrofalnym tsunami z 2011 roku japońskie legendy są już nieprodukowane, znalazły wielu naśladowców w innych częściach globu. Najbardziej znanym i lubianym okularem szerokokątnym ze współczesnych jest seria okularów Hyperion firmy Baader Planetarium, Celestron Ultima Duo z wbudowanymi gwintami co umożliwia rozbudowane możliwości fotograficzne oraz Sky-Watcher SWA w wersji 70-stopniowej, które dobrze spisują się w teleskopach o światłosile maksymalnie F/6. Warte polecenia są także okulary oraz Tele Vue Delos oraz najnowsza seria okularów Baader Morpheus. Te ostatnie serie radzą sobie w dowolnym teleskopie o światłosile F/4 i większej, dostarczając wprost fenomenalnej jakości obraz, przy czym propozycja Baadera jest znacząco tańsza od amerykańskiego konkurenta, niemal nie ustępując jakością widoków nieba i dając jeszcze szersze pole własne.

Rys. 7: Niepozorne Morfeusze Baadera -  okazuje się, że to prawdziwe wilki w owczej skórze.

Czy istnieje okular idealny?

Ostatnią nowiną w świecie okularów są 100-stopniowe, wieloelementowe konstrukcje optyczne, dzieło zaawansowanych symulacji komputerowych. Użycie najbardziej egzotycznych gatunków szkieł i przemyślana budowa wewnętrzna zredukowały wszelkie aberracje i odblaski do minimum. Zniknęła uciążliwa dystorsja poduszkowa, na którą cierpią okulary Nagler i podobne do nich. Odległość od oka w tych nowoczesnych układach optycznych nie zmienia się wraz ze zmianą ich ogniskowej i wynosi wygodne, kilkanaście mm. W takich okularach mieści się 4-krotnie większa powierzchnia nieba, niż w okularach Plossla. Daje to możliwość oglądania tego samego obiektu przy znacznie wyższym powiększeniu. Znacznie zmniejsza się jasność tła, wzrasta kontrast i skala obrazu, co przekłada się na fenomenalne wrażenia z obserwacji. Pomimo obecności aż kilkunastu elementów optycznych, transmisja i kontrast tych okularów stoi na bardzo wysokim poziomie, przewyższając ekonomiczne okulary o rząd wielkości, a jest to efektem stosowania w nich najnowocześniejszych powłok antyodblaskowych i dokładnemu wykonaniu soczewek. Do tego, najlepiej ze wszystkich znanych konstrukcji optycznych radzą sobie z korekcją wad własnych na brzegach pola widzenia, nawet przy światłosile F/4. Znane są przypadki udanych obserwacji z użyciem okularów Ethos teleskopami o światłosile rzędu F/3! Tego typu okulary w tej chwili produkowane są przez trzy firmy: Tele Vue (Ethos), Explore Scientific i William Optics (XWA).

Rys. 8: Pretendent do tytułu okularu idealnego – Tele Vue Ethos 13 mm.

Poniżej obszerna tabela z całą paletą dostępnych w sprzedaży okularów astronomicznych:

Producent / seria

konstrukcja

optyczna

dostępne

ogniskowe

pole

własne

odległość

od oka

średnica

oprawy

Sky-Watcher SWA Plossl

Plossl

2,5 / 3,2 / 4 / 5 / 6 / 7 / 8 / 9 / 15 / 20 / 25 mm

58°

10 – 14 mm

1,25”

Sky-Watcher WA 66°

Erfle

6 / 9 / 15 / 20 mm

66°

13 – 17 mm

1,25”

Sky-Watcher SWA 70°

hybrydowy

3,5 / 5 / 8 / 13 / 17 / 22 / 26 / 32 / 38 mm

70°

12 – 20 mm

1,25 / 2”

Celestron Omni

Plossl

4 / 6 / 9 / 12 / 15 / 20 / 25 / 32 / 40 mm

43 – 52°

6 – 31 mm

1,25”

Celestron X-Cel LX

hybrydowy

2,3 / 5 / 7 / 9 / 12 / 18 / 25 mm

60°

16 mm

1,25”

Celestron Ultima Duo

hybrydowy

5 / 8 / 10 / 13 / 17 / 21 mm

68°

20 mm

1,25 / 2”

Celestron Luminos

hybrydowy

7 / 10 / 15 / 19 / 23 / 31 mm

82°

12 – 27 mm

1,25” i 2”

Baader Classic

orto / Plossl

6 / 10 / 18 / 32 mm

50 – 52°

5 – 21 mm

1,25”

Baader Hyperion

hybrydowy

5 / 8 / 10 / 13 / 17 / 21 / 24 / 31 / 36 mm

68 – 72°

18 – 20 mm

1,25 i 2”

Baader Morpheus

hybrydowy

4,5 / 6,5 / 9 / 12,5 / 14 / 17,5 mm

76°

17,5 – 21 mm

1,25 / 2”

DO-GSO Plossl

Plossl

4 / 6 / 9 / 12 / 15 / 20 / 25 / 32 / 40 mm

50°

6 – 22 mm

1,25”

DO-GSO Super View

Erfle

15 / 20 / 30 / 42 / 50 mm

60 – 68°

13 – 35 mm

1,25 / 2”

William Optics SWAN

Erfle

9 / 15 / 20 / 25 / 33 / 40 mm

70 – 72°

12 – 28 mm

1,25” i 2”

William Optics UWAN

hybrydowy

4 / 7 / 16 / 28 mm

82°

12 – 18 mm

1,25” i 2”

Vixen NPL

Plossl

4 / 6 / 10 / 15 / 20 / 25 / 32 / 40 mm

41 – 50°

3 – 32 mm

1,25”

Vixen SLV

hybrydowy

2,5 / 4 / 6 / 9 / 10 / 12 / 15 / 20 / 25 mm

50°

20 mm

1,25”

Vixen LVW

hybrydowy

3,5 / 5 / 8 / 13 / 17 / 22 / 42 mm

65°

20 mm

1,25 / 2”

Vixen SSW

hybrydowy

3,5 / 5 / 7 / 10 / 14 mm

83°

13 mm

1,25”

Tele Vue Plossl

Plossl

8 / 11 / 15 / 20 / 25 / 32 / 40 mm

43 – 50°

6 – 28 mm

1,25”

Tele Vue DeLite

hybrydowy

5 / 7 / 9 / 11 / 15 / 18,2 mm

62°

20 mm

1,25”

Tele Vue Delos

hybrydowy

3,5 / 4,5 / 6 / 8 / 10 / 12 / 14 / 17,3 mm

72°

20 mm

1,25”

Tele Vue Nagler

hybrydowy

2,5/3,5/5/7/9/11/12/13/16/17/20/22/26/31mm

82°

10 – 19 mm

1,25 / 2”

Tele Vue Ethos

hybrydowy

3,7 / 4,7 / 6 / 8 / 10 / 13 / 17 / 21 mm

100 – 110°

15 mm

1,25 / 2”

Ten wpis został opublikowany w kategorii Astronomia, Bez kategorii, Poradnik. Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>