哟。所罗门哟。。。咳咳。总算有空把拖了小半年的5给写完了。

这一期，笔者将讨论一下，去选择一个大口径望远镜的根本原因，那就是获得更高的分辨率，换句话说就是获得更多的图像细节。在你选择望远镜，选择相机的时候，就必须去计算你的光学系统的分辨率以及其他参数，例如放大倍数，视场大小（FOV），分辨率等等。这里说一个结论，笔者认为只有目视的情况下（即望远镜加目镜）有放大倍数一说，但是如果你是望远镜加相机，那么其实只能讨论分辨率和视场大小。

口径决定光学分辨率极限

口径大带来什么好处呢？一个是更多的通光亮，或者说，收集光的能力。举个例子，你的眼睛可能只能当做一个口径不到10mm的望远镜，但是如果你拿C8来目视，那么你等于把眼睛替换成了203mm口径。那么你的视网膜能获取到相当于400倍于用原装瞳孔能获取到的光子。那么结果就是，一些暗星，就变得可见了。

另一个好处，是你通过口径获取到更高的分辨率。这时候有人会说了，分辨率我懂，不就是相机的CMOS传感器的尺寸嘛？的确，你如果采用一款相机，你的采样分辨率的确是受你的相机本身的分辨率所限制。但是，真实情况是，实际你的相机分辨率，并不是只有相机本身。

第一个重要因素，就是望远镜本身的口径。口径越大，光学系统的理论物理分辨率就越小。这也是为啥科研级别的望远镜都要追求大，更大，更更大的原因。实际上来说，望远镜的理论分辨率有两个定义：

1）   Dawes' limit. 简化的公式=116/望远镜的口径，计算出的结果是角秒。如果是C8，那么它的Dawes' limit是0.06角秒。

2）   Rayleigh Limit，也叫角分辨率，简化的公式=138/望远镜的口径，计算出的结果是角秒。 C8的角分辨率是0.07角秒。

那么问题来了，为什么会有两个差不太多但是不一样的极限呢？根据维基百科的说法，Dawes' limit是一个经验公式，根据人眼观测结果总结的经验。角分辨率是Rayleigh根据光的衍射特性，进行计算得出的。实际上角分辨率这个公式也是进行了大量的简化，因为光的衍射是跟光的波长有关，而我们观测、拍摄深空目标，可见光是一个光谱，这里是取了某个光的波长进行了简化。实际上，不同的可见光波长，它的角分辨率对于同一个光学系统也是不一样的。但是对于我们目视，拍摄来说，实际上这些差别影响不大。

同样的，对于其他口径的望远镜，其分辨率也可以用上面的公式进行计算。

其他影响分辨率要素

那除了望远镜本身的口径以外，还有什么影响分辨率的因素嘛？当然有，那就是天气，或者准确来说，视宁度（seeing）。视宁度一般从1-8，数字越大视宁度越好。

从笔者的观点来看，如果你是采用C8这种级别的大口径，可能对分辨率影响最大的，就是视宁度。一般来说，视宁度有一个分级表格，大概如下：

• 当视宁度小于等于3时，视宁度会使得画面模糊，一般在1角秒以上。

• 视宁度4影响略小于1角秒。

• 视宁度5则是越0.6-0.7角秒。

• 最好视宁度状态下，为0.3角秒。

（参考：https://www.handprint.com/ASTRO/seeing2.html）

可以看到，C8的分辨率，对应到视宁度，则必须在视宁度5级甚至以上才能发挥出来。对于业余拍摄来说，一般我们手上没有比较好的工具去测量视宁度，只能靠拍摄者本身的经验去估计。简单来说，如果目视下，发现星点闪烁、抖动非常明显，那么视宁度就已经非常差了。而一般5级以上的视宁度天气，不但挑天气，还挑地方。而我们星友方便出摊的地方，一般是不太会出现视宁度5级以上的情况。因此，如果长期处在视宁度5或者以下的地方，限制C8光学系统分辨率的反而不是相机和光学系统了，反而是视宁度和天气了。

从另一个角度来说，视宁度的分辨率本身也是经验公式总结而来，而且也没有特别好的测量和估计手段。随着天气的变化，每时每刻不同天区的视宁度都是不一样的，一般业余观测也没必要去进行视宁度的估计。而且，出摊的地点，天气情况，往往都没有什么选择余地，对于长三角的天文爱好者来说，天晴了就是最大的机会，还计较啥视宁度呀！

C8是一个经济型的口径

为什么笔者专门挑选C8，或者8寸镜作为自己的主力镜，而不是更大的9寸，12寸，甚至14寸镜呢？这里面有多方考虑。一方面，财力因素是主要的，8寸镜的价格还在一个业余爱好者咬咬牙可能还能接受的范围，但是一个9寸以上的镜子，其成本甚至下半身的成本，都是成几何倍数上涨的，甚至还有相机、滤镜钱，看似镜子买贵一点点，其他的成本甚至比镜子还贵。

另一方面，就是边际收益了。在业余天文圈还没有合适的AO，也就是廉价的自适应光学系统的情况下，视宁度是每次深空拍摄中最不可控的因素。而根据笔者经验，除非读者你是在完美的观测区域，晴天多，光污染少以外，一般都是城里或者镇里的，趁着闲暇时光，约上三五同好，出个摊，晴天，不是自己能选的，视宁度也不是自己能决定的，好天气时候往往都是风大、或者视宁度差的情况，那么这时候，你拿出了一个14寸镜，号称自己能达到多少多少分辨率，咔嚓视宁度直接给你砍残废，一年都不一定碰得到一次能让你用处14寸镜潜力的机会，搬来搬去还重，何必呢？

所以，如果不是真的非常富有，且有大车大house，或者固定台，笔者自认为8寸镜应该是业余摄影性价比最高的口径了。再大，我们也经常发挥不出它的潜力，钱包也接受不了。

大口径如何选择合适的相机

最后，镜子有了，相机怎么选呢？简单来说，如果相机用来匹配望远镜，那么一半需要看几个参数:

1， 相机画幅大小。画幅大小，其实是跟望远镜本身素质有关，你在选购镜子和相机的时候首先都得关心，你买的镜子，可以有效的拍摄范围，是否支持你的画幅。常见的画幅有APS全画幅，APS－C半画幅，1寸，以及更小的画幅。画幅越大越贵，对镜子要求也越高。可能相当一部分望远镜，有效拍摄范围并没有全画幅，那么你买全画幅相机，很大拍摄面积都是无效的，也没有意义。那么对于C8来说，普通的C8笔者认为1寸低就够了，因为C8并没有改正场曲和慧差，所以除了中心区域意外，边缘的星点都是有点椭圆的。当然，如果读者有条件上APS－C画幅（笔者自己也用的这个尺寸），其实也是可以的，毕竟更大的视场意味着可以拍摄到更多的星点，对于对焦、解析等等流程是有帮助的。

2， 如果你是C8HD的镜子，那么APS－C是一个更好的选择，因为C8HD本身有场曲和慧差矫正，因此其有效的可拍摄范围根据其官网的说法，也就是APS－C的大小。在APS－C的拍摄范围内，基本成像效果都是很不错的。

3， 相机单个像素大小，也不是越小越好的，比如如果你是行星相机，那么你会发现这些相机的像元大小一般是2.7um。但是一般的深空相机，都会是3um以上的大小。这是为什么呢？第一，如果你用C8去进行行星拍摄，由于行星亮度大，你只需要短时间曝光，那么视宁度影响非常小，约等于忽略不计的情况下，那么可以达到光学设备的最高分辨率，因此理论上不应该让相机像元大小成为瓶颈。如果考虑拍摄深空，一般都是长曝光，这时候视宁度的影响就会显露出来，这时候，太小的像元发挥不出效果，所以大一点反而是一个性价比的选择。而且往往由于需要相机的底更大，获取更大的视场。根据笔者的估算，一般来说，如果不是特别好的seeing下，市面上常见的深空相机的分辨率，瓶颈都是光学系统和天气本身，而不是相机，所以只要你不去贪便宜买4um，5um像元大小的，一般都无所谓。

4， 是否具备冷冻（恒温）条件，也是需要考虑的一个因素。有读者就会问了，深空拍摄不都是上冷冻相机么？是也不是。从为什么要冷冻的角度出发，冷冻其实是降低相机的热噪。为什么要降低热噪呢？为了获取一个更干净没有干扰的背景图像，来突出星星和深空目标，也就是提高对比度。那么如果，你的天空环境，光污染非常大，甚至比相机的基础热噪更高，那么你为啥要去冷冻呢？如果你是城市，特别是北上广深大城市内拍摄，如果相机能办到恒温，那么不冷动也没关系。不过如果不是差冷冻这点钱，上个冷冻也不是啥坏事。指不定哪天能出摊呢？

C8会不会太慢？

这里稍微简单讨论一下，有些读者会比较在意的拍摄快慢问题。由于拍摄效率或者是快慢这个，并没有一个比较标准的理论算法或者结论，（可能有，但是暂时笔者没有找到），所以只能给出笔者本身的体感。

首先，C8效率，或者拍摄速度完全够用。笔者第一次使用C8开光的时候，拍摄的创生之柱，其实只曝光了20分钟。但是实际已经能看到创生之柱的一些细节。当然如果纠结信噪比的话，那还是有些缺陷的。

那么为啥C8的f6.8并不慢呢？笔者的解释是，抛开口径单独讨论焦比，是耍流氓。详细的等以后单独讨论。当然，如果你有600mm的F2，那肯定你快。

当然，如果你觉得焦比是最重要的，那你都是对的（狗头保命）。