Диагональные зеркала и призмы для телескопов. В чем разница?

Что такое диагональное зеркало или призма, и зачем они вообще нужны?

Диагональные зеркала и призмы являются важной частью конструкции линзовых телескопов – рефракторов, а также катадиоптрических телескопов системы Максутова-Кассегрена, Шмидта-Кассегрена. Диагонали устанавливаются в фокусер рефракторов либо в соответствующее посадочное гнездо в зеркально-линзовых телескопах. При покупке диагонали для телескопа следует обращать внимание на то, для какой оптической конструкции она предназначена, так как, например, диагонали для рефракторов устанавливаются прямо в фокусировочный узел, фиксируясь прижимным винтом либо компрессионным кольцом, а диагональ для Шмидта-Кассегрена имеет особое крепление по резьбе стандарта Ш-К.

*Заметка 1. Диагональные зеркала и призмы не требуются для работы с телескопами системы Ньютона.

Главным образом, диагонали предназначены для выполнения следующих задач:

• во-первых, они обеспечивают более комфортный угол наблюдения, что особенно важно при наблюдении объектов, находящихся высоко над горизонтом, близко к зениту;
• во-вторых, диагонали позволяют получить неперевернутое изображение объекта.

*Заметка 2. Обратите внимание, что диагональ является не только необходимым, но и обязательным условием для работы с телескопом. Кроме того, что диагональные зеркала и призмы, обеспечивают дополнительный комфорт при наблюдениях, без них Вы просто не сможете сфокусироваться на изображении.

Наиболее распространены диагональные зеркала и призмы стандарта 1.25” или 2”, а также встречаются диагонали стандарта 0.96” для детских телескопов. Использование двухдюймовых диагоналей позволяет устанавливать высококачественные сверхширокоугольные двухдюймовые окуляры, что будет очень полезно при наблюдении протяженных небесных объектов. В отличие от диагоналей стандарта 1.25”, предполагающих установку аксессуаров (линзы Барлоу, окуляров и др.) только стандарта 1.25”, двухдюймовые диагонали обычно поставляются в комплекте с переходником адаптером 2”->1.25”, позволяющим устанавливать и 2”, и 1.25” аксессуары. Сегодня доступен широкий выбор диагональных зеркал и призм, как недорогих для телескопов начального уровня, так и «с кусающимися ценами» для профессиональных телескопов.

*Заметка 3. Помните, что для получения картинки высокого качества, кроме качества самих материалов, использующихся для изготовления диагонального зеркала или призмы, крайне важно, чтобы эта диагональ была отъюстирована должным образом на заводе-производителя, т.е. ее оптическая ось должна совпадать с оптической осью телескопа. В противном случае, Вам следует отъюстировать ее самостоятельно.

Так в чем же разница между диагональным зеркалом и призмой?

Диагональные зеркала

Диагональные зеркала представляют собой специальную оборачивающую систему с расположенным под углом 45 градусов зеркалом, так чтобы в результате оптическая ось телескопа имела излом на 90 градусов, что приведет к формированию неперевернутого, но зеркально-симметричного изображения. Таким образом, благодаря 90-градусному диагональному зеркалу на выходе Вы получите правильно ориентированное изображение по вертикали (верх-низ), но инвертированное по горизонтали (меняются лево и право). Поэтому при наблюдении объектов в телескоп и при наведении его на объект, следует учитывать такую особенность. Подобная ориентация изображения не вызывает никакого дискомфорта, и Вы к ней быстро привыкнете.

Преимущества и недостатки диагональных зеркал. Главное преимущество зеркала над призмой – это, конечно же, сравнительная дешевизна производства, а, следовательно, и более доступная цена. Кроме того, в отличие от призмы зеркало не вносит цветовую аберрацию - хроматизм.  С другой же стороны, зеркала требуют нанесения специального покрытия, повышающего коэффициент отражения света. В противном случае, без нанесения такого покрытия зеркало рассеет большое количество света, что, в свою очередь, приведет к существенному снижению контраста изображения. Кроме того, зеркала имеют свойство темнеть со временем в связи с окислением отражающей поверхности. Для решения данной проблемы современные диагональные зеркала премиум класса имеют специальное диэлектрическое покрытие с высоким коэффициентом отражения, что уменьшает количество рассеянного света. Сегодня доступен широкий ряд дорогостоящих высококачественных диагональных зеркал с диэлектрическим покрытием, отлично подходящих для серьезного увлечения астрономией, в частности профессионального занятия астрофотографией.

*Заметка 4. В телескопах с коротким фокусным расстоянием рекомендуется использовать диагональные зеркала, а не призмы.

Диагональные призмы

В диагональных призмах для преломления света используется либо простая 90-градусная призма, либо же Roof призма Амичи – призма прямого зрения, состоящая из трех и более склеенных прямоугольных призм. Простая 90-градусная призма обеспечивает зеркально-симметричную ориентацию изображения, как и диагональное зеркало, в то время как Roof призма Амичи позволяет получить полностью прямое земное изображение.

Преимущества и недостатки призм. Недостатком призмы Амичи является, во-первых, значительно большие потери света из-за многократных отражений, а, во-вторых - внесение оптических искажений. Поэтому такая призма рекомендуется для использования в недорогих телескопах начального уровня, а также в телескопах, использующихся в качестве подзорной трубы для наблюдения за наземными объектами. Что же касается обычной 90-градусной призмы хорошего качества, то она пропускает больше света, чем зеркало, рассеивающее свет при его отражении от поверхности с металлическим покрытием. В сравнении с зеркалами призма обеспечивает получение более высококонтрастного изображения. Кроме того, призмам не присуще ухудшение качества с течением времени, в отличие от зеркал. Однако диагональные призмы вносят такое искажение, как хроматическая аберрация, что особенно проявляется при использовании их с короткофокусными рефракторами.

*Заметка 5. Проблема хроматизма не свойственна популярным зеркально-линзовым телескопам системы Шмидта-Кассегрена, а также Максутова-Кассегрена ввиду большого фокусного расстояния.

45-градусные и 90-градусные призмы

Оборачивающая призма Amici прямого видения может быть как 90-градусной, так и 45-градусной. При этом 45-градусная диагональная призма будет несколько более комфортна для наблюдения наземных объектов. Кроме того, сегодня производители предлагают и призмы с изменяемой геометрией 45/90 градусов. Чаще всего встречаются недорогие диагональные призмы прямого видения, хотя производители предлагают и модели премиум класса, но уже существенно дороже, из-за чего они пользуются меньшим спросом, поэтому их будет уже и не так просто достать.

Оборачивающие линзы

Кроме диагональных зеркал и призм, производители оптических приборов предлагают специальные оборачивающие линзы для линзовых телескопов (рефракторов), а также телескопов системы Ньютона (рефлекторов). Как правило, оборачивающие линзы устанавливаются на недорогие телескопы для детей и новичков. Устанавливающаяся прямо в фокусировочный узел, оборачивающая линза обеспечивает формирование прямого земного изображения, позволяя таким образом проводить комфортные наблюдения наземных объектов. Обычно оборачивающиеся линзы – это бюджетные аксессуары, не имеющие просветления, поэтому их использование приводит к ухудшению качества изображения в некоторой степени. Кроме того, оборачивающие линзы имеют определенный коэффициент увеличения (обычно 1.5х), что, соответственно, увеличивает фокусное расстояние телескопа, а, следовательно, и увеличение с используемым окуляром.

Заключение

Выбирая диагональ, следует учитывать многие факторы. Например, если планируете больше проводить наземные наблюдения, то следует задуматься о покупке оборачивающей призмы прямого видения, учитывая оптическую конструкцию Вашего телескопа. А в случае же занятия астрофото, следует отдать предпочтение качественному двухдюймовому диагональному зеркалу с диэлектрическим покрытием. Надеемся данная статья поможет Вам сделать правильный выбор необходимого Вам аксессуара.

Автор статьи: Галина Цехмистро