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2020年3月13日 (金)

検証>口径優位?月齢18.0

望遠鏡は口径大きい方が優位!と言えるが、3/13未明に撮影した月齢18.0の月で独断的口径比較検証してみた。1つは月面横着撮りに使用しているビクセン製口径6cm,F15アクロマート鏡筒【V】。もう1つは星雲星団用の中華製口径20cm,F4反射(BKP200)【B】の2本。口径は3倍以上の違いあるが、焦点距離は【V】=910mm、【B】=800mmで然程差が無いので両者そのまま直焦点撮影で良かったかも知れないが、【B】の解像能力が勿体ない?気がして1.4テレコン付けてfl=1120mmに延長し月を南北に分けて撮影し、処理後半段階で1枚に合成した。カメラは太陽用に常用しているLumixG7で4K,MP4,30秒動画を元にどちらも同様の処理過程で静止画化した。
↓月齢18.0(全体)【V】↓

↓同【B】↓


同じようなWeb掲載サイズにしてしまうと、【V】【B】見た目それほど差が感じられない。そこで、どちらも原板を1200ドット平方にトリミングして比べてみる。↓
↓月面西側1200ドット平方トリミング【V】↓

↓同【B】↓

う〜ム、これもそれほど(3倍以上の)口径差を感じない。
☆彡原因として考えられるのは、次の2つ☆彡
★1つは、上空大気状態がそれほど良くなかったのでは?ということ。川に例えると流れが速い川底と遅くゆったりした川底の小石を見分ける場合の違い。大口径でいくら細かいものを見分ける解像度をもっていても、上空気流が速く乱れていては細かいものが見られない。
☆彡アマチュア無線の世界では、『1にロケ、2にロケ、3,4が無くて5にアンテナ』という言葉がある。ロケ=ロケーション、すなわち電波の伝搬状態がよい箇所を表す。ハンディ機の極小出力&貧弱アンテナでも、ロケさえ良ければ遠くの人と無線通信ができる。アンテナは望遠鏡にあたる。ロケが悪ければどんな大型アンテナでも通信不能と同じで、どんな高性能望遠鏡でも上空大気悪ければ細かいものは見えない。
大口径望遠鏡は上空気流の方もそれ相応にクッキリ落ち着いて見える大気状態が必要。日本では25cm以上の口径がもつ解像度を発揮できる日は月に1,2度程度、という話を聞く。対して小口径はそれほど上等な上空気流状態でなくてもそれなりにちゃんと見える=あまり空の状態を気にしなくて済むので使用頻度も上がる。
★もう1つは、光学系の違い。端的に言うと【V】はオーソドックスで無理ない設計のF15アクロマート、対して【B】は口径3倍以上あるもののF値が4と小さい(明るい)ため、光軸上はともかく、中心から外れる程コマ収差などの影響が強く出てくること。対策としてコマコレクターレンズを入れてありある程度補正されているが、一般にF値が明るい光学系ほどピント位置がシビアになる。画像をよく見ると周縁部の像がやや甘くなっているのが分かる。
光学系の違いについて、ニュートン式反射の場合はF6〜F7以上あれば斜鏡の径も小さく出来て中央遮蔽も最小限で済み、かつ、周辺像の悪化もかなり改善する。アクロマート屈折鏡全盛期はF15が標準で中にはF20などというのもあった。筒が長くなるほど取り回し悪くなるが、光学的には良好な性能を発揮した。
以上の理由から、かつては口径6cm〜8cm,F15程度の屈折鏡がもてはやされた。反射鏡もF4というのは珍しく、F6,F7が主流、中にはF8というのもあった。色が付かず中央付近は鋭くシャープ、価格面でも屈折6cm〜8cmアクロ鏡筒と15cm〜20cm反射鏡筒はほぼ同価格だったように記憶している。
↓月面北側【V】↓

↓同【B】↓

↓月面南部【V】↓

↓同【B】↓

【データ:V】2020年3月13日0時59分(1/100sec,60%)/LumixG7(ISO200,4K,MP4,30fps,30秒)/Vixen6cmアクロ屈折(fl=910mm)/AR-1赤道儀
【データ:B】3月13日1時19-20分(1/250sec,48%)/LumixG7(ISO200,4K,MP4,30fps,30秒×2)/BKP200反射+1.4テレコン(fl=1120mm)/EQ6赤道儀@いずれも自宅前
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<龍吉>!(^^)!大気が無ければ口径に比例した性能が引き出せることになる。(^_-)-☆
<はな>=^_^=ハッブル宇宙望遠鏡のような宇宙望遠鏡が持てたらいいニャー≡^・.・^≡
<ソラ>U.゚ω゚U夢を語るのも悪くないけど、画像処理も研究した方がいいワン▽・。・▽


(NSK)星空雑記簿交叉足跡はなの隠れ家はなとソラのWeb天文台

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