Zvětšení dalekohledů a hvězdářských teleskopů

Lidé, kteří nemají s pozorovací optikou mnoho zkušeností, se domnívají, že čím větší zvětšení, tím více si pozorovaný objekt přiblíží a tím více detailů uvidí. Na to je často zaměřená reklama – pokud je to jen trochu možné, jsou údaje o zvětšení v co největších hodnotách.

S jakými zavádějícími informacemi se můžete setkat při výběru optického přístroje:

  • Binokulární dalekohledy  - občas na stránkách různých e-shopů uvidíte dalekohledy s parametry 45x50, 38x60 nebo 36x42 aj.

  • Hvězdářské dalekohledy – často vidíte na reklamách a dárkových krabicích s atraktivním potiskem fotek galaxií, mlhovin, které byly navíc pořízeny úplně jiným teleskopem, než se nachází uvnitř krabic – zvětšení až 300x, 450x nebo 600x!

  • Mikroskopy – hlavně u dětských nebo školních mikroskopů se setkáte s hodnotami již v názvu mikroskopu – zvětšení 300x-1200x nebo 600x-2000x apod. 

Je pochopitelné, že každý by rád viděl na pozorovaném objektu co nejvíce detailů. Avšak tím, že objekt hodně přiblížíme (neboli zvětšíme) není zaručeno, že rozpoznáme více detailů.

Větší zvětšení neznamená lepší rozlišení.

Který z dalekohledů na obrázku byste si asi vybrali?

MTF přenosová funkce

Na kvalitu zobrazení má vliv několik faktorů.

A/ Kvalita optiky přístroje.

  • Nečekejte, že levné dalekohledy nebo mikroskopy obsahují takovou optiku, která umožní získat ostrý, jasný a kontrastní obraz při velkých zvětšeních, která jsou mnohdy uváděná v parametrech přístroje.  Toto je velmi častý omyl při výběru hvězdářských dalekohledů a mikroskopů, kdy zejména u dětských nebo levnějších přístrojů výrobce uvádí – teleskop zvětšuje až 300x, 450x nebo dokonce až 600x. U mikroskopů se zase velmi často uvádí zvětšení 300x- 1200x nebo 20x-1280x již v názvu přístroje.

  • Pokud potřebujete velké zvětšení, požadujte také kvalitu optiky, protože jinak, místo ostrého obrazu, uvidíte pouze rozmazané skvrny. V tomto případě však také očekávejte vyšší cenu přístroje.

B/ Vnější faktory

  • U binokulárních a monokulárních dalekohledů se projevuje chvění rukou. Čím větší zvětšení, tím více se přenáší třes do obrazu. Když se přenese chvění rukou do obrazu, pak je obraz nestabilní, různě se pohybuje, a byť máte velké zvětšení a velký obraz objektu v zorném poli, nebudete schopni v pohybujícím se obrazu rozeznat jemné detaily. Pro ustálení obrazu při velkém zvětšení se doporučuje použít stativ.

  • U hvězdářských dalekohledů se používá tzv. montáž se stativem, která dává dalekohledu stabilitu a při velkém zvětšení se obraz nechvěje. U hvězdářských dalekohledů je navíc velké zvětšení omezené kvalitou atmosféry. Pokud jsou v atmosféře velké teplotní turbulence, není možné dobře zaostřit obraz a je lépe použít menší zvětšení. To je časté například při pozorování v letních večerech, kdy z rozpálené země stoupá proud horkého vzduchu vzhůru nebo v zimě, když vynesete dalekohled z teplé místnosti do mrazu a nejsou vyrovnané teploty v tubusu a vzduchu v okolí.

  • U mikroskopů je většinou problém s chvěním vyřešený pevným stojanem a kratším tělem přístroje. Zde však významně vstupuje do hry další omezující faktor, kterým je fyzikální podstata šíření světla v různém optickém prostředí. U mikroskopů se dosahuje velkého zvětšení na malém průměru čoček a v krátkých ohniskových délkách. V mikroskopii velmi často pracujeme na hranici toho, co je ještě optika, v určité kvalitě, schopna rozlišit. Velkou roli zde hraje také kvalita připraveného preparátu.      

Zvětšení hvězdářských dalekohledů:

Zvětšení hvězdářských dalekohledů se spočítá jako podíl ohniskové délky objektivu (mm) a ohniskové délky okuláru (mm).

  • Zvětšení = f (objektivu) / f (okuláru)  (Ohniskové délky jsou hlavním parametrem objektivů a okulárů a jsou uvedené v názvu teleskopů a okulárů).

Příklad: Objektiv 102/600mm – ohnisková délka je 600mm a průměr je 102mm. Okulár SP 26mm – ohnisková délka je 26mm. Dalekohled bude mít v takové kombinaci zvětšení = 600 / 26 = 23x.

Smyslem hvězdářských dalekohledů je nejen zvětšovat obraz, ale hlavně soustředit světlo ze vzdálených objektů ve vesmíru. Pokud si přiblížíme hvězdu 100x, pak stejně na jejím povrchu nic nerozeznáme, protože se bude jevit stále jako světelný bod. Pro hvězdářský dalekohled jsou důležité i jiné parametry než pouze zvětšení. Je to schopnost sbírat světlo z vesmírných objektů (světelnost) a rozlišovací schopnost. Lze je vyjádřit parametrově (teoreticky) v závislosti na průměru a ohniskové délce objektivu dalekohledu. Obecně tedy platí, čím větší průměr objektivu, tím lepší je schopnost sbírat světlo a tím větší je rozlišovací schopnost objektivu. Zde však do hry vstupují další faktory, které mají vliv na výsledný obraz - jsou to hlavně kvalita optiky a čitota a proudění atmosféry. Mnoho laiků propadne honu za co největším průměrem, ale je dobré si uvědomit, že i malý čočkový dalekohled s kvalitním objektivem velmi pěkně vykreslí hvězdné objekty. Hlavně pokud budete chtít získat fotografie, oceníte velkou světelnost těchto „prcků“. I zde platí, že o výsledném obrazu rozhoduje hlavně technická kvalita provedení, což se však odráží na ceně dalekohledů.

Jak je to tedy se zvětšením u hvězdářských dalekohledů?

  • Maximální využitelné zvětšení, které by měl technicky zvládnout dobře vyrobený teleskop je cca dvojnásobek průměru objektivu.

  • Dalekohled s průměrem 70mm má max. využitelné zvětšení  2 x 70 = 140x. Pro průměr 90mm je to 180x, 102mm je to 204x, 150mm je to 300x … atd.

  • Na kvalitu zobrazení má vliv také proudění vzduchu v atmosféře, teplotní nestabilita v tubusu dalekohledu a kvalita okulárů.

  • Obecně lze říci, že maximální využitelné zvětšení hvězdářských dalekohledů s ohledem na omezení teplotním prouděním v atmosféře je tak 200x – tedy pokud je toho dalekohled schopen technicky dosáhnout podle průměru objektivu – viz. výše.

  • Limit zvětšení pro aktuální pozorování tedy stanovuje hlavně kvalita atmosféry. Poznáme jej podle toho, že při dalším zvětšování se obraz začíná chvět, není možné jej doostřit a nerozeznáme detaily jako při menším zvětšení.

Saturn

  • Kvalita obrazu také samozřejmě velmi záleží na kvalitě samotné optiky (objektiv, okuláry, další optické prvky) a sesazení (zkolimování) optických částí.

  • Nečekejte od levných dětských nebo začátečnických dalekohledů velké rozlišení. Jsou často vybavené jednoduchým objektivem a ne příliš kvalitními okuláry.

  • Pro pozorování detailů na planetách stačí zvětšení 70x a více do limitu atmosférických podmínek.

  • Na pozorování plošnějších a rozlehlejších objektů je lépe použít menší zvětšení, při kterém je širší zorné pole.

Okuláry vhodné pro Váš teleskop:

Podle tabulky níže si můžete sami zvolit typ zvětšení, který budete chtít používat pro Váš teleskop a podle toho vybrat vhodné okuláry.

  1. Jednoduše si v tabulce zvolte typ zvětšení a příslušný průměr výstupní pupily okuláru, které chcete používat.

  2. Dosaďte hodnotu průměru výstupní pupily do vzorečku: Zvětšení = průměr objektivu (mm) / průměr výstupní pupily (mm). Dostanete zvětšení optické soustavy teleskopu.

  3. Ohniskovou délku potřebného okuláru snadno spočítáte podle vzorečku: Ohnisková délka okuláru (mm) = ohnisková délka objektivu (mm) / zvětšení.

  4. Podle vypočítané ohniskové délky okuláru si můžete  vybrat okulár z naší nabídky.

V tabulce jsou uvedené typy zvětšení podle dynamické hodnoty průměru výstupní pupily okuláru.

Popis typu zvětšení

Max. konstrukční (2xD, pupila 0,5mm)

Max. technické zvětšení dosažitelné optickou soustavou za ideálních podmínek. V praxi se používá např. na testování optické soustavy, ale pro běžná pozorování se díky rušivým vlivům v atmosféře nepoužívá.

Extra velké (pupila 0,7-1mm)

Velké zvětšení pro sledování těsných dvojhvězd a jemných detailů např. na kotoučcích jasných planet nebo na povrchu Měsíce. Při výstupní pupile 1mm odpovídá rozlišení teleskopu rozlišení oka. Kvalita obrazu při těchto zvětšeních je hodně závislá na pozorovacích podmínkách a tepelných turbulencích v atmosféře.

Optimální velké (pupila 1-2mm)

Vhodné pro rozlišení dvojhvězd a pozorování jemných detailů na kotoučcích jasných planet a Měsíce. Vhodné i pro vyhledávání menších jasnějších galaxií a mlhovin. Při výstupní pupile 1mm odpovídá rozlišení teleskopu rozlišení oka. Na ostrosti a rozlišení se může projevovat tepelné proudění v atmosféře

Optimální střední (pupila 2-3mm )

Ideální zvětšení pro pohodlné pozorování ostrého obrazu. Výstupní pupila 2,4mm je nejlepší pro maximální využití rozlišovací schopnosti oka. Navíc je při těchto zvětšeních ještě zachovaný dobrý plošný jas, takže můžete pěkně pozorovat i jasnější objekty hlubokého vesmíru (mlhoviny, galaxie, kulové hvězdokupy...) Obraz Měsíce a jasných planet je ostrý a vliv atmosféry není tak výrazný jako při větších zvětšeních).

Střední (pupila 3-4mm) - dobrý kompromis mezi zvětšením, jasem a šířkou zorného pole

Ideální zvětšení pro pohodlné pozorování ostrého obrazu. Obraz má při těchto zvětšeních ještě velmi dobrý plošný jas a široké zorné pole, takže můžete pozorovat i jasnější objekty hlubokého vesmíru (mlhoviny, galaxie, kulové hvězdokupy...) Obraz Měsíce a jasných planet je ostrý a vliv atmosféry není tak výrazný jako při větších zvětšeních). Menší zvětšení poskytuje i možnost vidět větší úsek oblohy.

Malé (pupila 4-6mm) - velká světelnost a zorné pole

Menší zvětšení, ale lepší plošný jas a širší zorné pole. Pohodlně uvidíte větší úsek oblohy. Používá se pro snadnější vyhledávání a identifikaci objektů. Vhodné pro sledování rozlehlejších kulových hvězdokup a jasnějích mlhovin a galaxií např. z Messierova katalogu. Pozn. jelikož se nevyrábí okuláry s ohniskovou délkou větší než 56mm, může se v některých případech stát, že tohoto malého zvětšení nelze dosáhnout.

Nejmenší (pupila 7mm) - max. světelnost

Nejmenší zvětšení, které poskytuje výstupní pupilu o průměru cca 7mm. Oko, které má ve tmě průměr zorničky cca 7mm tedy může využít velké množství světla. V těchto případech je zvětšení tak malé, že je možná lepší použít běžný binokulární dalekohled. Navíc se nevyrábí okuláry s ohniskovou délkou větší než 56mm, takže dosažitelnost tohoto zvětšení není s běžným příslušenstvím mnohdy ani možná.

Upozornění: tento popis produktu (včetně tabulky) je vytvořený výhradně pro webové stránky www.dalekohledy-mikroskopy.cz

Copyright © Miloš Motejl MOTY-OPTIK - na webové stránky se vztahuje zákon 121/2000 Sb. "Zákon o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon)". Nekopírujte obsah (ani části) webových stránek bez písemného souhlasu majitele. Porušení zákona bude řešené právní cestou.