Мне сказали, что в моем телескопе нет экранирования. Это надо покупать отдельно?
Экранирование это, когда
апертура (входной световой пучок телескопа) частично затеняется - обычно по центру - какими-то оптическими или механическими деталями. То есть
апертура выглядит в виде бублика.
Экранирование это характерная черта большинства зеркальных и зеркально-лизовых телескопов. Как правило в роли центрального экрана выступает
вторичное зеркало Кассегрена или
диагональное зеркало Ньютона с их оправами и элементами светозащиты. Так что
рефракторы в абсолютном своем большинстве лишены этого "украшения" апертуры.
И это к лучшему!
Экранирование не только уменьшает количество света попадающего в телескоп - это уменьшение как раз терпимо, но и главное - вредит качеству изображения. Дифракция на краях экрана приводит к снижению контраста изображения. Вредное влияние экрана тем больше, чем больше
линейный коэффициент экранирование - отношение диаметра экрана
d к диаметру апертуры телескопа
D, обычно выражаемое в процентах:
ke = d/D*100%.
Считается, что
линейное экранирование более 30% уже заметно ухудшает контраст изображения. Иногда, особенно "скромные" производители приводят
коэффициент экранирования, как отношение
площадей экрана к апертуре, которую он затеняет. При этом немалый
линейный коэффициент 0.4 или 40% превращается в относительно скромный
0.16 или 16%
по площади. Надо быть внимательнее к этим трюкам с цифрами!
Обратите внимание на приведенные графики, характеризующие влияние
экранирования на качество изображения.
Первый показывает изменение
ЧКХ при разных
линейных коэффициентах экранирования. Слева на оси координат -
минимальные пространственные частоты (более крупные детали изображения), в середине -
средние частоты (умеренно мелкие детали), справа -
предельные частоты (предельно тонкие детали изображения). По оси ординат отложен
коэфициент передачи контраста частот (деталей на объекте наблюдения). У
неэкранированной апертуры функция передачи контраста плавно падает подходя к предельной частоте. То есть предельно мелкие детали видны с минимальным (почти нулевым) контрастом. Собственно по этому они и предельные.
Экранирование приводит к тому, что падение контраста деталей изображения в области низких и средних частот происходит много быстрее, чем у
неэкранированной апертуры. На
средних частотах тенденция переламывается и в районе предельных частот
передача контраста не только восстанавливается, но и превышает
неэкранированную апертуру. К сожалению при этом контраст деталей изображения уже настолько невелик, что практической пользу от этого небольшого превышения немного. Как видите
примерно до 25% линейное экранирование несущественно искажает форму ЧКХ, а после начинается существенное влияние экранирования, которое становится катастрофическим начиная примерно с 40%.
Более наглядно, мне кажется, это видно на втором графике, который показывает относительное уменьшение/увеличение
контраста по отношению к неэкранированной апертуре.
На третьем графике я провел горизонтальную линию по уровню передачи контраста
0.4 что как мне показалось хорошо демонстрирует проигрыш в контрасте экранированной апертуры против неэкранированной. Получается такая таблица соответствия коэффициента линейного экранирования и эффективности
Э апертуры (проигрыш неэкранированной) по передаче контраста:
K
e Э15%
0.95
20%
0.91
25%
0.84
30%
0.75
35%
0.66
40%
0.58
45%
0.54
50%
0.48
Как видим при экранировании 30% апертура с диаметром D в смысле передачи контраста мелких деталей примерно равна сплошной апертуре с диаметром
0.75*D.
Таким образом следует стремиться к минимальному экранированию в наблюдательных оптических инструментах. В идеале к нулевому! Чем центральное экранирование больше, тем меньше прибор пригоден для достижения максимального разрешения (точнее, тем хуже он использует возможности своей апертуры). Поэтому, например, идеальным планетным инструментом (планеты - классические объекты изобилующий мелкими малоконтрастными деталями) является рефрактор, в меньшей степени - Ньютон, еще меньше всяческие разновидности Кассегрена (включая и Максутов, если в нем не предприняты специальные меры по снижению экранирования). Впрочем при апертурах примерно более 200 мм влияние атмосферы столь сильно, что эффект от экранирования становится не столь значимым.