Päänvaivaa kaukoputken hankkimista suunnittelevalle?

[turboruuvi]

Kun mietin, mitä kaukoputken hankintaa suunnittelevan olisi hyvä tietää, tulin naputelleeksi tällaisen.
Olisikohan tästä ohjeeksi?

Kaukoputken hankintaa suunnittelevalle:

Kun astronomiakärpänen puraisee, ei kannata suin päin rynnätä kaukoputkikauppaan, sillä oikein hyvää yleiskäyttöistä tähtikaukoputkea ei, myyjien ankarista vakuutteluista huolimatta, ole olemassa.

Siksipä tässä hiukan taustaa kaukoputken hankintaa varten.
Keskityn tässä ns. Newton-tyyppiseen peilikaukoputkeen ja perinteiseen linssikaukoputkeen, ja jätän katadioptriset pois, kun ei itselläni ole niistä isommin tietoa.

Oleellisimmat mitat tähtikaukoputkessa ovat polttoväli ja objektiivin koko. Kun objektiivit tuppaavat olemaan pyöreitä, pidetään objektiivin kokona yleensä objektiivin halkaisijaa.

Polttoväli vaikuttaa näkyvän kuvan suurennukseen yhdessä okulaarin kanssa (paitsi ns. primäärifokusvalokuvauksessa, joka on tähtivalokuvauksen tavallisin muoto). Objektiivin halkaisija vaikuttaa valonkeräyskykyyn, mutta myös erotuskykyyn. Isolla objektiivilla näkyy himmeämpiä kohteita, ja kohteista pienempiä yksityiskohtia.

Myös aukkoluvulla (= polttoväli jaettuna objektiivin halkaisijalla) on merkityksensä. Aukkolukua merkitään yleensä F/x, jossa x on edellämainittu osamäärä. Esimerkiksi Aukon halkaisijan ollessa 150 mm ja polttovälin 900 mm, aukkoluku on 900/150 = 6 ja se merkitään F/6. F/6 ja sitä pienempiä (F/5, F/4) kutsutaan nopeiksi kaukoputkiksi. Tuo ilmaisu tulee tähtivalokuvauksen maailmasta, eikä sillä ole sinänsä merkitystä visuaalihavainnoissa, mutta ilmaisu on jäänyt käyttöön yleisesti kuvaamaan aukkoluvun suuruusluokkaa. Nopea putki kerää valoa pienemmälle alalle, jolloin (pienempi) kuva saadaan aikaan lyhyemmällä valotusajalla. Hitailla kaukoputkilla tarkoitetaan tavallisesti F/9 ja sitä hitaampia kaukoputkia.

Vaikka varsinaisesti nopeudella ei ole visuaalihavainnoitsijalle juuri merkitystä, on aukkosuhde valokartion (objektiivista polttopisteeseen) jyrkkyyden kuvaajana merkityksellinen: Nopeat putket vaativat yleensä paremminkorjattuja = kalliimpia okulaareja, kun kartion jyrkkyys tahtoo aiheuttaa huonomminkorjatuilla okulaareilla virheitä - sitä isompia, mitä lähemmäs kuva-alan reunoja mennään.

Pääsääntöisesti nopeat putket sopivat paremmin syvän taivaan havainnointiin ja hitaat planeettojen ja kuun havainnointiin.

Peilikaukoputket antavat halvemmalla ison aukon, mutta vaativat kollimoinnin (pääpeilin asennon säätämisen) mieluiten ainakin muutaman havaintokerran välein. Linssiputket eivät, hyvin pidettyinä, juuri säätöjä vaadi.

Kaukoputken erotuskyvyn perusteella laskettu (oikeastaan arvioitu) maksimisuurennus on D*2, jossa D on objektiivin halkaisija millimetreissä.
300 mm objektiivilla varustetun teleskoopin maksimisuurennus on siis 600x.
Tämä tarkoittaa sitä, että jos suurennusta tuosta vielä kasvatetaan, kuva suurenee, mutta pienempiä yksityiskohtia ei enää tule näkyviin. Se on vähän, kuin katsoisi sanomalehdessäolevaa kuvaa voimakkaalla suurennuslasilla. Näkyviin ei tule pienempiä yksityiskohtia, vaan kuvan pisterasteri.

Peilikaukoputken valonkeräyskyky ja erotuskyky ovat todellisuudessa hieman heikompia, kuin vastaavan linssikaukoputken. Tämä johtuu apupeilistä, joka blokkaa osan valosta pienentäen todellista aukkoa. Todellisen aukon pieneneminen taas kasvattaa vastaavasti valoaaltojen diffraktiota, joka on yleensä oleellisin erotuskykyä rajoittava tekijä.

Apupeilin vuoksi peilikaukoputkella on myös minimisuurennus. Kun ns. lähtöpupilli (aukon "kuva" okulaarissa) on isompi, kuin silmän pupilli, alkaa kuvaan ilmaantua apupeilin varjo. Jos ero on suuri, voi okulaarissa näkyä varjon sijasta apupeilin aiheuttama musta täplä. Linssikaukoputkella minimisuurennusta ei ole. Minimisuurennus = objektiivin halkaisija / silmän pupilli.
Terveen henkilön "normaalina maksimipupillina" pidetään 7 mm.

Peilikaukoputkella on oma optinen virheensä: koma. Se johtuu peilin muodosta. se saa tähdet näyttämään "pyrstötähdiltä". Koma on sitä voimakkaampaa, mitä nopeampi kaukoputki on. Yleensä F/5 ja nopeammille putkille suositellaan koma-korjainta, joka on melko kallis kapistus. F/6 putkilla koma alkaa olla jo vähemmän häiritsevä, ja F/8 putkilla saa katsoa tarkkaan havaitakseen koman.
Värivirheitä peiliteleskoopilla ei ole. (Paitsi jos okulaarissa.)

Linssiputkilla on omat optiset virheensä, joista ehkä ikävin on dispersio, eli värivääristymä. Se johtuu siitä, että lasi taittaa eri tavoin eri väristä valoa. Huonolla linssillä saa helposti ison määrän kuvia - kaikki eri värisiä ja hieman sivussa toisistaan. Nykyisin objektiivilinssit ovatkin korjattuja. Akromaattiset linssit on tehty niin, että näkyvän valon ääripäät, eli sininen ja punainen valo osuvat samaan polttopisteeseen. Apokromaattisissa linsseissä on otettu mukaan kolmas väri keskeltä: vihreä. Muut värit fokusoituvat vielä eri polttopisteisiin, mutta erot alkavat olla niin pieniä, että niitä on vaikea havaita.

Yleensä isot peilit ovat paljon halvempia valmistaa, kuin isot linssit. Siksi iso peilikaukoputki on tavallisesti aikalailla halvempi, kuin linssikaukoputki vastaavan kokoisella objektiivilla. Linssikaukoputket tahtovat myös olla raskaampia vastaaviin peilikaukoputkiin verrattuna, ja siksi ne vaativat usein tukevamman (ja kalliimman) jalustan.

Pienemmillä kaukoputkilla jalustan osuus koko hinnasta on vielä melko pieni, mutta kaukoputken kasvessa jalustan hinta kasvaa rajusti. Hyvä valokuvaukseen kelpaava jalusta 300 mm F/4 kaukoputkelle, joka maksaa pari tuhatta euroa, maksaa helposti tuplat, eli 4000 euroa.

[Octopus]

Kameroiden objektiivien puolella puhutaan yleisesti syväterävyydestä, niin luulisi, että se myös on avaruuspuolella. Ja syväterävyyden merkitys.

Kennokoosta ei tainnut olla mitään juttua jos meinaa kuvailla. Kennokoon ja polttovälin keskinäinen merkitys.

[einari]

Kun kohteet on aika lailla äärettömyydessä niin syväterävyydellä ei liene suurta merkitystä.

[turboruuvi]

Arvelisin, että jos valokuvauksesta puhutaan, ei yleensä ole enää kysymyksessä vasta-alkaja, ja nämä jutut on useimmiten enemmän tai vähemmän tiedossa.
Ja tosiaan, isoillekin putkille "äärettömyys" taitaa olla alle 100 km.

Idea tässä on se, ettei heti muutaman kuukauden jälkeen putken ostamisesta tarvitsisi kiroilla, että tuli ostettua ihan väärä kapistus.

[Harmaa Vaeltaja]

Arvelisin, että jos valokuvauksesta puhutaan, ei yleensä ole enää kysymyksessä vasta-alkaja, ja nämä jutut on useimmiten enemmän tai vähemmän tiedossa.
Ja tosiaan, isoillekin putkille "äärettömyys" taitaa olla alle 100 km.

Idea tässä on se, ettei heti muutaman kuukauden jälkeen putken ostamisesta tarvitsisi kiroilla, että tuli ostettua ihan väärä kapistus.

Olen varmaan sitten harvinainen poikkeus, menin suoraan kuvaukseen kulkematta visuaalitiirailujen kautta 
Toki katselin ne kohteet missä on jotain nähtävää visuaalisesti tai ainakin silmäilin, mutta alusta asti tiesin että se on vain oheistoimintaa, kuvaus tulee olemaan se varsinainen ja jota varten laitteet hankitaan. Se on aika erilainen kalusto jos tietää vain katselevansa tai jos tietää kuvaavansa pääasiassa. Ehkä kannattaisi erottaa noissa ohjeissa nuo linjat selkeästi erilleen kahteen eri osaan, ei sekaisin toistensa lomaan?

[turboruuvi]

No ei, ehkä, se tavallisin tie. 
Tuossahan ei ole varsinaisesti tähtivalokuvauksen kannalta katsottu asiaa. Ne aukkosuhdeasiatkin ovat vain selitystä termeille "hidas" ja "nopea".

Toisaalta, unohtui kyllä mainita erotuskyvyn kohdalla ilmakehän vaikutus. Tuo maksimierotuskyky on käyttökelpoinen lähinnä vain hyvillä keleillä ja kaksoistähtien erottamiseen. Käytännön maksimi galaksien yms. katselemiseen on ilmakehän vuoksi yleensä 250x - 300x.

[Harmaa Vaeltaja]

No ei, ehkä, se tavallisin tie. 
Tuossahan ei ole varsinaisesti tähtivalokuvauksen kannalta katsottu asiaa. Ne aukkosuhdeasiatkin ovat vain selitystä termeille "hidas" ja "nopea".

Toisaalta, unohtui kyllä mainita erotuskyvyn kohdalla ilmakehän vaikutus. Tuo maksimierotuskyky on käyttökelpoinen lähinnä vain hyvillä keleillä ja kaksoistähtien erottamiseen. Käytännön maksimi galaksien yms. katselemiseen on ilmakehän vuoksi yleensä 250x - 300x.

Ja sellainen seeing on kerran vuodessa, jos silloinkaan, etkä pääse juuri sillä hetkellä kaukoputken ääreen. Ei oikein järkevä mitoitusperuste ensimmäiselle tai toisellekaan putkelle.

[einari]

Ja tuo käsite hidas tai nopea on vähän suhteellinen käsite ja liikkuva maali. 5 vuotta sitten tilanne oli eri.
Tosin nyt aletaan olla rajoilla että 'nopeutta' ei juuri voi parantaa.

[Harmaa Vaeltaja]

Ja tuo käsite hidas tai nopea on vähän suhteellinen käsite ja liikkuva maali. 5 vuotta sitten tilanne oli eri.
Tosin nyt aletaan olla rajoilla että 'nopeutta' ei juuri voi parantaa.

Vielä voi. Jokin aika sitten valokuvauksen puolella oli F:0.8 optiikka pelkkä haave, nyt niitä on melkein joka valmistajalla, useissa polttoväleissä. Sinne kun päästään kaukoputkissa.....   

[turboruuvi]

Uskaltaisinpa jopa kuvitella, että nopeammat, kuin F/4 ovat enemmänkin astrograafeja, ja niihin on melko toivitonta yrittää löytää hyviä okulaareja.
Edes Tele Vue ei takaa okulaarien toimivuutta F/4:ää nopeammilla putkilla.
Ja kokemuksesta voin kertoa, ettei se hyvien okulaarien löytäminen F/4:llekään enää helppoa tai halpaa ole.
Varsinkaan, jos vielä on silmälasit riesana (hajataitto, ei ikänäkö).

Enkä usko, että edelleenkään F/6 olisi jonkun planettahavaitsijan ykkösvaihtoehto. Tai syvän taivaan havainnoitsija innostuisi F/15 putkesta.

[turboruuvi]

Ja sellainen seeing on kerran vuodessa, jos silloinkaan, etkä pääse juuri sillä hetkellä kaukoputken ääreen. Ei oikein järkevä mitoitusperuste ensimmäiselle tai toisellekaan putkelle.

Kaksoistähtien kanssa käyttävät kyllä ihan maksimisuurennukseen asti. Joskus jopa yli.

[Terminaattori]

Enkä usko, että edelleenkään F/6 olisi jonkun planettahavaitsijan ykkösvaihtoehto. Tai syvän taivaan havainnoitsija innostuisi F/15 putkesta.

Newton on f/6-aukkosuhteisena varmasti monenkin planeettahavaitsijan ykkösvaihtoehto. Cassegrainit (ja SC, MC, RC yms.) ovat eri juttu, koska niissä apupeili kasvaa turhan suureksi ja kollimointikin mennee yleensä hankalaksi, jos aukkosuhde on nopeampi kuin f/10.

Itse olen enimmät planeettahavaintoni tehnyt 20 cm f/10 Schmidt-Cassegrainilla, en kuitenkaan siksi, että pitkästä polttovälistä olisi jotain hyötyä, vaan siksi, että 20 cm f/5-f/6 Newton vaatisi isomman, yleensä kalliimman ja kömpelömmin liikuteltavan jalustan (pelkässä visuaalikäytössä tosin dobson-jalusta olisi edullinen ja kohtuunäppärä).

Syvän taivaan havainnoissa on eduksi, jos putkesta saa irti vähintään 4 mm lähtöpupillin okulaarilla, jonka näkökenttä on vähintään 40 astetta. Hitaammallekin putkelle DS-kohteita löytyy paljon, mutta isoimmat kohteet vaativat jonkin verran näkökenttää ja pienen pintakirkkauden kohteet (joita täällä pääkaupunkiseudulla ei kyllä näe millään) pientä suurennusta.

Terveen henkilön "normaalina maksimipupillina" pidetään 7 mm.

Sky & Telescope testasi joskus 90-luvulla hämäräadaptoituneen pupillin kokoa isolla ihmisjoukolla. Muistaakseni vaihteluväli oli 2,5 - 9 mm. Noin 20-vuotiailla 7-8 mm oli tavallisin, mutta sen jälkeen pupilli pienenee iän myötä.

[Harmaa Vaeltaja]

Uskaltaisinpa jopa kuvitella, että nopeammat, kuin F/4 ovat enemmänkin astrograafeja, ja niihin on melko toivitonta yrittää löytää hyviä okulaareja.
Edes Tele Vue ei takaa okulaarien toimivuutta F/4:ää nopeammilla putkilla.
Ja kokemuksesta voin kertoa, ettei se hyvien okulaarien löytäminen F/4:llekään enää helppoa tai halpaa ole.
Varsinkaan, jos vielä on silmälasit riesana (hajataitto, ei ikänäkö).

Enkä usko, että edelleenkään F/6 olisi jonkun planettahavaitsijan ykkösvaihtoehto. Tai syvän taivaan havainnoitsija innostuisi F/15 putkesta.

Sanoit edellä kategorisesti että "Tosin nyt aletaan olla rajoilla että 'nopeutta' ei juuri voi parantaa." ja kommenttini oli siihen. Valovoima tulee kyllä kehittymään, mutta ei siitä kehityksestä todellakaan taida olla visuaalihavaitsijalle mitään hyötyä. Astrograafeissa parempi valovoima ja siitä huolimatta moitteeton piirto ja näkökenttä olemaan hyödyksi. Taitaisi sellainen olla jo nytkin mahdollinen, mutta ostajia olisi harvassa, hinta on vielä niin suolainen. Mutta kun tuotantotekniikat ja materiaalit edelleen kehittyy, niistäkin tulee jokin päivä mahdollisia meillekin.

[Jussi Halttunen]

Hyvä ja mielenkiintoinen keskustelu. Käsitykseni mukaan sekä visuaalihavainnoinnissa että astrokuvauksessa joudutaan Suomessa menemään pitkälti sääolosuhteiden ja valosaasteen ehdoilla. Havainnointi ja kuvauskalusto pitäisikin olla sellainen, että tilaisuuden tullen pystyy näkemään tai kuvaamaan haluamiaan kohteita. Pilvisyys, pakkanen, huurre sekä heijastuva hajavalo luovat ne havainnointipuitteet, joissa toimitaan. Itse olen hankkinut useampia erilaisia käytettyjä kaukoputkia, joilla kaikilla pystyy riittävän hyvin toimimaan sopivan tilaisuuden tullen. Se mihin kannattaa erityisesti panostaa ovat hyvät ja tukevat seurantajalustat.

[jperala]

Vastailen vanhaan ketjuun, itse tuli uusittua koko kalusto, poika muutti pois kotoa ja yksi huone vapautui, joten yksi asia johti toiseen :)

Kaksi linssiputkea, 102/1000mm akromaatti ja 72/420mm ED Apokromaattinen, monipuolinen kalusto, yksi vähän järeämpi ja toinen mikä kulkee pienessä salkussa. Toinen on eq jalustalla ja kevyt altz.