双筒望远镜扫盲

买过几款望远镜,不过最近才发现,实际上有些很基本的概念并不了解。百思之后,写成此贴,希望能帮助和我有同样经历的菜鸟。



一、望远镜的出瞳直径与亮度

从来没用望远镜看见过星云,我错误地认为是望远镜的放大倍数不够。最近才知道,实际上很多星云的个头都很大。仙女座大星云面积相当于好几个太阳,个头真不小,如果亮度足够的话,肉眼就应该看得清清楚楚。看不见的原因是亮度太低。只要望远镜的亮度足够,就能发现他们,而不需要在放大倍数上费功夫。

 

当然,像土星和木星这样的星球,用普通的望远镜看清表面细节也属于天方夜谭。网上有几个哥们用拍摄的方法,用上千张模糊不清的照片最后进行图像合成处理,才制作出一个包含一定细节的照片。

 

如何判断望远镜的亮度?答案在于望远镜的出瞳直径。

 

望远镜的出瞳直径是光线通过目镜后,所成像的直径,一般这个成像直径尺寸小于人眼瞳孔直径。出瞳直径越接近人眼瞳孔直径,感觉成像亮度就越大。不过,出瞳直径超出人眼瞳孔直径,光线就会出现浪费,但这样的话看上去会舒服很多。一般年轻人夜间瞳孔直径大约在7mm左右,成人一般在5mm以下。

 

如何计算出瞳直径呢?

 

一般望远镜上标明的规格会有类似 7x50 这样的字样,这表明这款望远镜放大倍率为7倍,物镜的直径为50mm。出瞳直径计算公式是:

 

出瞳直径 = 物镜直径 / 放大倍数。

 

这样说来, 7x50的镜子出瞳直径就是 50 / 7 = 7.1 (mm)。


除了出瞳直径的因素,镜片质量差别也很大。我在一家专营店看比较了两款7x50的望远镜,亮度差别还是很大的,当然,价钱也差了十几倍。这种差别实际上主要是镜片质量引起的。


二、望远镜的视野

有些望远镜看起来视野宽广,感觉很舒服,有些看起来就像从一根细管子里看东西,很是压抑。这是什么原因呢?呵呵,这说明前者视野比较大,后者视野比较窄。

关于望远镜视野的度量,有两个参数,必须得了解才行。

一个是实际视场角:这是望远镜物镜实际能看到的视野角度。一般望远镜都会表明其实际视场角。例如,某望远镜可能会直接表明其实际视场角为7.1度。

影响我们主观感受的是目视视场角。例如,7x50规格的望远镜,如果其实际视场角是7.1度,那么,其目视视场角就应该是 7.1 x 7 = 50度。

有一个很有趣的现象,望远镜的放大倍数越高,其目视视场角就越容易做的大一些。低倍数的望远镜,其目视视场角反而都比较小。这是为什么呢?

其实道理很简单。望远镜的实际视场角基本上受制于物镜的焦距和镜筒光路的直径,焦距越短,镜筒越粗,实际视场角就越容易做大。

低倍率望远镜如果体积不愿意做大,其实际视场角就很难做大。加上放大倍数较小,二者的乘积——也就是目视视场角也就会很小。

反过来,高倍率的望远镜在物镜焦距和镜筒直径与低倍率望远镜一样的情况下,由于放大倍数较高,其目视视场角也就会很大。

举个实际例子,7x50和10x50的望远镜如果具有相同的实际视场角7.1度,7x50的镜子目视视角为7x7.1=50度,10x50的镜子目视视角为10x7.1=71度。别看这区区20度,前者视场属于普通的水平,后者则属于超广角了,舒服程度差别很大。


三、镜头镀膜

镜头镀膜的作用是减少镜片的反光,增加透光率。如果镜头有很明显的反光,说明镜片的透光率不是很高。

 

几年前我买的望远镜有红色的镀膜,说明物镜镜片反射掉的红光比较多,这样景物看起来会更加蓝和绿,也就是颜色偏青吧。一般来讲,在白天用这种镜子还可以,晚上效果就不好了。


目前大都认为,绿色或蓝色的镀膜会更好一些,有利于夜间观察。有些大侠称,绝不买红色镀膜的镜子。

 

知道镀膜的作用以后,我们就会明白,别管镀膜是什么颜色,反光越暗越好。

### 绘制立体双筒望远镜的3D模型 要实现绘制立体双筒望远镜的效果,可以利用Python中的`matplotlib`库或者更专业的3D建模工具如`PyVista`或`Blender`。以下是基于`matplotlib`的一个简单示例代码来创建一个近似于双筒望远镜形状的3D图形。 #### 使用Matplotlib绘制双筒望远镜 下面是一个简单的例子,展示如何通过组合圆柱体其他几何形状构建一个类似于双筒望远镜的对象: ```python import numpy as np from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D import matplotlib.pyplot as plt def plot_cylinder(ax, x0, y0, z0, radius, height_z, color='b'): """绘制圆柱""" z = np.linspace(z0, z0 + height_z, 50) theta = np.linspace(0, 2 * np.pi, 50) theta_grid, z_grid = np.meshgrid(theta, z) x_grid = radius * np.cos(theta_grid) + x0 y_grid = radius * np.sin(theta_grid) + y0 ax.plot_surface(x_grid, y_grid, z_grid, alpha=0.7, color=color) fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') # 左侧镜头 (圆柱形) plot_cylinder(ax, -2, 0, -1, 1, 2, 'r') # 右侧镜头 (圆柱形) plot_cylinder(ax, 2, 0, -1, 1, 2, 'g') # 连接部分 (矩形棱柱) z = [-1, 1] y = np.array([-0.5, 0.5]) x = np.array([[-2, -2], [2, 2]]) xx, yy = np.meshgrid(x, y) zz1 = zz2 = np.meshgrid(z, y)[0] for i in range(len(y)): ax.plot_surface(xx[i], yy[i], [zz1[i]]*2, alpha=0.8, color='gray') for i in range(len(z)): ax.plot_surface([xx[:,i]]*2, [[yy[:,i]]]*2, [zz1[i]]*2, alpha=0.8, color='gray') plt.show() ``` 上述代码定义了一个函数 `plot_cylinder()` 来绘制单个圆柱体,并将其用于表示两个独立的透镜结构[^1]。接着,使用平面多边形模拟连接两者的中间部分[^2]。 #### 更高级的选择:PyVista 或 Blender 如果需要更加复杂的三维渲染效果,则推荐尝试 PyVista 库。它提供了更为直观的方法处理复杂表面以及纹理映射等功能。对于极高精度需求的情况,还可以考虑采用专门设计软件如 Blender 并导 STL 文件供进一步分析。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

许野平

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值