N = F値(口径比)、f = 焦点距離、D = 口径。小さいほど明るい(F4 は F8 の約 4 倍明るい)。
鏡筒の種類を知る(屈折・反射・カタディオプトリック)
屈折・反射・複合(カタディオプトリック)の構造と、向いている被写体を理解する。
- 初心者向け
- 約2分
鏡筒は光を集めて像を結ぶ光学系です。レンズで集めるか鏡で集めるかで構造が分かれ、向く被写体と扱いやすさが変わります。
- 鏡筒(光学系)
- 光を集めて像を結ぶ筒。集光の方式で屈折・反射・複合に大別される。
- 口径
- 対物レンズや主鏡の有効径。大きいほど多くの光を集め、暗い対象や細部に強い。
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まずは:3つの方式の違い
鏡筒は集光の仕組みで大きく3方式に分かれます。最初は扱いやすい屈折が無難です。
| 方式 | 集光 | 特徴・向く被写体 |
|---|---|---|
| 屈折式 | レンズ | メンテが楽で像が安定。星雲・星団の広めの画角に向く |
| 反射式(ニュートン等) | 鏡 | 同じ口径で安価。暗い対象に強いが光軸調整が要る |
| 複合式(カタディオプトリック) | レンズ+鏡 | 長い焦点距離を短い筒に収める。月・惑星・系外銀河に向く |
- 焦点距離
- 光が一点に集まるまでの距離。長いほど拡大率が上がり、写る範囲(画角)は狭くなる。
02もっと詳しく:F値・収差・色収差
鏡筒選びでは、明るさを表すF値と、像の乱れである収差の扱いが効いてきます。
屈折式
- 鏡筒が密閉され筒内気流が起きにくい
- 光軸が狂いにくくメンテが楽
- 色収差が出やすい(アポクロマートで抑制)
- 同口径だと高価になりやすい
反射式(ニュートン)
- 鏡なので原理的に色収差がない
- 同口径で安価・大口径化しやすい
- 光軸調整(コリメーション)が要る
- 斜鏡による回折で明るい星に光条が出る
- F値(口径比)
- 焦点距離 ÷ 口径。小さいほど明るく、淡い対象を短時間で写しやすい。F4はF8の約4倍明るい。
- F値が小さい(明るい)鏡筒は淡部を短時間で写せるが、周辺像の補正がシビアでフラットナーやコマコレクターが要ることが多い
- 色収差は屈折式で出やすく、低分散ガラスを使ったアポクロマート(APO)で大きく抑えられる
- 反射式は鏡なので色収差は原理的に無いが、放物面鏡では周辺にコマ収差が出るためコマコレクターで補正する
- 複合式は焦点距離が長くF値が大きい(暗い)ものが多く、淡い星雲より月・惑星・小さく明るい系外銀河に向く
- アポクロマート(APO)
- 3色の波長の焦点を高度にそろえ、色のにじみ(色収差)を抑えた屈折光学系。