天文裝備從入門到精通（2）| 指標與術語
| 特約攥稿：盧雯濤 編輯&校對：Violinwang
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指標與術語：在正式進入望遠鏡部分前
在開始正式介紹天文望遠鏡之前，先對望遠鏡的常用指標和術語進行一些說明。
口徑
即望遠鏡主鏡片的直徑，決定望遠鏡的集光力和解析力。是望遠鏡最核心的效能指標。越大的口徑不僅可以收集更多的光線使得畫面更亮（這在觀察闇弱的深空天體時非常重要），而且可以減弱光闌的衍射影響，使得畫面更清晰。
理論上
，望遠鏡的極限分辨能力可以表示為：
這個公式稱為
瑞利判據
。其中：
為入射光的波長，通常可以取550nm，這差不多是人眼最為敏感的波長。
為望遠鏡的光闌直徑，通常就是口徑。
為望遠鏡的極限角解析度，以弧度為單位
［1］
。
之所以會有這樣的分辨力限制，是因為當光線透過一個孔時，受衍射的影響，成像會是一系列的同心圓而非一個完美的圓形，稱為艾裡斑。瑞利判據是當兩個強度相同的相鄰艾裡斑，其中一個的中央極大值正好落在另一個的第一極小值上時，兩個點光源的距離。理論上，當兩個點光源的距離小於這一值時，它們就無法再被分辨出來。這一判據在有些情況下是適用的，最典型的情況比如雙星分解，當一對雙星的視距離小於瑞利判據時，理論上是無法再解析的。但有時瑞利判據會失效，典型的如土星的卡西尼縫，其視寬度約0。7角秒，按照瑞利判據這需要至少200毫米的口徑。但是由於卡西尼縫在另一個方向上比較長，所以即使不滿足瑞利判據，人眼也能將其分辨出來。所以，瑞利判據只是理論上的一個數值，並非金科玉律。
焦距
玩攝影的同學會很熟悉，在此也比較一言難盡。然而在天文目視中，焦距的意義相當不同。物鏡和目鏡都有焦距，目鏡的焦距可以當作對應顯微鏡目鏡的放大倍數（換算公式是顯微鏡目鏡倍數=250/焦距）。望遠鏡焦距最大的意義是在同目鏡下決定望遠鏡的倍數：
換言之，焦距越長就越側重高倍，否則側重低倍。
需要注意的是
倍率不是越高越好
，低倍的優勢在於廣視野和高亮度，在深空天體觀測中會很重要。對天文望遠鏡來說，真正有本質意義的是
焦比
，我們會在後文介紹。
在一種場合下我們會需要特別長的焦距——行星攝影，這就像你拿手機拍月亮一樣，焦距越大拍下來的行星也就越大，當然也會有限制，那就是望遠鏡由口徑決定的固有解析力，一個經驗公式是最大倍率≈2×望遠鏡口徑（以毫米為單位），如果是行星等天體可以適當超過這個值，但過分大於這個經驗值的倍數將是無意義的，這就好比你拿一張照片不斷放大，雖然東西變大了但也變得不斷模糊了。【現在知道某些電商平臺上賣的所謂天文望遠鏡，廣告中寫的放大1 000 000 000 000 000倍有多唬人了吧——對於愛好者中算是重量級的10英寸（256mm）望遠鏡來說，極限倍率也就五六百倍而已
——編者注
】
為使焦距達到合適的範圍，可以使用
巴羅鏡
進一步放大，巴羅鏡的放大本領會以2倍，2。5倍，3倍，5倍這樣的數字去表示，意思就是焦距變成了原來幾倍的大小，比如900mm焦距的望遠鏡配合2。5倍的巴羅就是2250mm，配合5倍的就是4500mm。但是使用巴羅鏡也會帶來很多缺點：通常廉價巴羅鏡的光學質量都比較一般（比如買望遠鏡送的那個價值幾十塊錢的巴羅鏡），從而成為整個光學系統中的短板。當然也有很強的巴羅鏡，比如大名鼎鼎的TeleVue，但是——
貴
。
焦比
，通常用f/焦比來表示，比如焦距750、口徑150的望遠鏡，焦比就是f/5（玩攝影的同學可能對這個形式很熟悉——鏡頭光圈也是這樣寫的，其實本質上是一樣的東西）。焦比可以說是望遠鏡第二重要的引數（第一是口徑），更詳細的內容將在下一篇文章中重點介紹。
調焦座尺寸
就入門者需要關心的範圍，這決定目鏡的相容性，在低倍和廣視野下尤為重要，大的調焦座尺寸可以向下相容，反之不行。2寸以下分為2寸，1。25寸，0。965寸三種，對目視而言最好是2寸（50。8mm，寸是英寸）；如果是1。25寸（31。7mm）就是減分項了；更小的調焦座是0。965寸的，適配的目鏡要麼很差要麼很貴，避免購買。2寸以上主要是對攝影的意義，標準千奇百怪，初學者暫時不需要關心。（大的調焦座是可以透過轉接環轉成小的調焦座的，反之則不行，所以買2寸的就行，一般都會附帶一個2寸轉1。25寸轉接環
——編者注
）
畫質
一個籠統地用於表達清晰度的詞，大體可分為反差和解析力兩個方面，有時候色彩飽和度也會算進去。解析力意為所能分辨的最小細節，對像樣的望遠鏡，主要限制因素都是口徑（參見上文的瑞利判據）。反差意為亮部和暗部明亮對比的分明程度，會隨著口徑增大而改善，但是也受許多別的因素影響。
反差與解析力的區別：四張照片按左上，右上，左下，右下的順序依次為：高解析力高反差（原圖），低解析力高反差，高解析力低反差，低解析力低反差的示例。可以看出在高解析力組中，我們可以分辨出尺度很小的細節，比如恩克環縫；而在高反差組中，我們可以看出色彩亮度的微妙變化，比如土星本體上的雲帶。而在低反差低解析力的圖中，我們只能看到像卡西尼縫那樣巨大的細節了。
當然，熟悉觀測的人會知道，用尋常的業餘器材進行目視觀測時，無論反差還是解析力都只有第四張照片的水準，如果不是更差的話┐（´ー｀）┌
熱平衡
對較大型的望遠鏡，由於鏡片與空氣的溫差擾動了望遠鏡周圍的氣流，會需要花一定的時間等鏡片冷卻後才能達到最佳畫質，尤其嚴肅的是對摺反射式望遠鏡。雖然挺容易被忽略，這也是一項會對易用性產生相當嚴肅的影響的因素。出於同樣的理由，使用望遠鏡時最好能避開熱源。（科大理化大樓天文臺的那個望遠鏡熱平衡就非常辣雞，大望遠鏡如果設計不好一般都有這個通病
——編者注
）
倍率
即望遠鏡能把目標放大多少倍（其實本質上是將目視角放大多少倍），公式是物鏡焦距/目鏡焦距，上文已經介紹過。
中心遮擋
牛頓式反射望遠鏡的原理圖
觀察反射鏡和折返鏡的原理圖，我們可以看到一部分光被副鏡所遮擋而未進入成像。由於衍射的影響，中心遮擋會很嚴重地影響望遠鏡的反差。另一方面就是遮擋了口徑也就遮擋了一部分光線，在中心遮擋極大的時候也會影響集光力，不過一般可以忽略。
按直徑表徵，主要的非折射鏡的遮擋會在20%到40%不等，而折射無此困擾。因此，同口徑下不同光學系統的望遠鏡不能一概而論。
視場（FOV）
也叫視野。決定透過望遠鏡能看到多寬廣的範圍的天空，一般以視直徑衡量，2度的視野就是天空中直徑2度的一個圓。作為直觀的對照，月亮的直徑是
度。
視場分為表觀視場和真實視場兩個資料。表觀視場是對目鏡來說的，表示在1倍倍率下這個目鏡的視野。真實視場就是這套系統的實際視場了，公式是表觀視野/倍率。例如，焦距25mm，50度的目鏡，望遠鏡焦距1000mm，倍率是40倍，真實視野是1。25度。
顯然地，倍率一致的情況下，視野越大越好，但除了價格以外，這更可能會付出畫質為代價。不過除了冷冰冰的數字以外，透過寬廣的，宛如宇宙飛船舷窗般的視野觀測星空本身也是大視野目鏡樂趣的一部分（
兩寸超廣角，用了都說好——就是太貴了，而且重的跟個手榴彈似的——編者注
）。
最後，2寸調焦座取46mm，1。25寸取28mm，除上望遠鏡焦距再乘57。3，單位度，就是望遠鏡的極限視野（這也是1。25寸調焦座減分的根本原因）。例如，星特朗80EQ是28/900*57。3，大約是1。8度，天狼畫師80DS是46/600*57。3，高達4。4度！（兩臺鏡子後文都會出場）
參考
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天球面上的兩點之間的距離一般用角度來衡量
