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🔭望远镜计算器 - 放大率、真视场、出瞳、分辨率与天文摄影

输入望远镜口径、焦距和手里的几支目镜(也可直接选双筒、8 英寸道布森、哈勃、韦布等预设),就能得到每支目镜的放大率、真视场和出瞳,以及焦比、道斯与瑞利分辨率、最大有效放大率、聚光力和极限星等。视野模拟器按真实角大小画出月球、木星、土星、双星、猎户座大星云和昴星团在目镜里的样子;天体摄影页则计算像元比例尺、画幅视场、采样是否合适,以及 500 法则、NPF 法则和精确的不跟踪最长曝光。

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如何使用望远镜计算器

  1. 1选择器材预设,或输入口径、焦距、中央遮挡,必要时加上巴洛镜或减焦镜
  2. 2编辑目镜列表(焦距和视场),查看每支目镜的放大率、真视场与出瞳
  3. 3选择目标(月球、木星、双星、M42 等),在视野模拟器里看它在目镜中的大小和是否能分开
  4. 4切换到「天体摄影」,选择传感器或镜头,查看像元比例尺、视场、采样和最长曝光时间

常见问题

望远镜的放大率和真视场怎么算?
放大率 M = 望远镜焦距 / 目镜焦距,加巴洛镜时再乘以巴洛倍率。例如 1200 mm 焦距配 10 mm 目镜是 120 倍。真视场约等于目镜的表观视场除以放大率:52° 目镜在 120 倍时真视场约 0.43°,比满月(约 0.52°)还小一点。出瞳 = 口径 / 放大率,它决定看扩展天体时像的面亮度。
最大有效放大率为什么是口径毫米数的 2 倍?
望远镜能分辨的最小角度大约是 116″/D(道斯极限,D 以毫米计),而人眼舒适分辨的角度约 1–2′。把道斯极限放大到人眼能看清所需的倍率大约是 2×D,再往上只会把衍射斑和模糊一起放大,看不到更多细节(俗称「空放大」)。在地面上大气视宁度通常把实际可用放大率限制在 250–350 倍左右,大口径望远镜也很难超过。
口径越大越好吗?聚光力和极限星等怎么算?
聚光力与口径面积成正比:相对 7 mm 的暗适应瞳孔为 (D/7)²,有中央遮挡时再乘 (1 − ε²)。8 英寸(203 mm)望远镜约是肉眼的 800 倍,可看到约 13.5–14 等星。极限星等 ≈ 肉眼极限 + 2.5·lg(聚光力)。但星云这类扩展天体的面亮度不会超过肉眼看到的,只是被放大了;用低倍、大出瞳的目镜看起来最亮。
天文摄影的采样是什么意思?像元比例尺怎么算?
像元比例尺 = 206.265 × 像元尺寸(μm) / 焦距(mm),单位是角秒每像素。星点的大小由视宁度和衍射决定(FWHM),一般希望一个 FWHM 覆盖 2–3 个像素:少于 2 个是欠采样,星点变方、细节损失;多于 3.5 个是过采样,浪费视场和信噪比,可以合并像素。工具会给出理想采样所需的焦距。
500 法则和 NPF 法则有什么区别?
两者都用来估算固定三脚架、不跟踪时多长曝光星点不会拖线。500 法则 t = 500 / 等效全画幅焦距,简单但没考虑像素大小,对高像素相机偏宽松。NPF 法则 t = (35N + 30p)/f 加入了光圈 f 数 N 和像元尺寸 p,更严格。本工具还按恒星周日运动 15.04″/s·cos δ 精确计算漂移不超过若干像素的时间,赤纬越高的星移动越慢。

功能特点

  • 放大率、真视场、出瞳、焦比、最大/最低有效放大率,超限自动提示
  • 道斯极限、瑞利判据、聚光力与按天空条件估算的极限星等
  • 按真实角大小程序化绘制月球(可调月相)、木星与卫星、土星环、双星、M42、昴星团
  • 双星能否分开:同时比较道斯极限、视宁度和人眼所需放大率
  • 天体摄影:像元比例尺、画幅视场、奈奎斯特采样判断与理想焦距
  • 500 法则、NPF 法则与按赤纬精确计算的周日漂移曝光上限