天文入门——目视观测

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序言

目视观测，顾名思义就是通过人的肉眼去观测天体，属于天文领域的另一种主要形式，很多人都会好奇，为什么肉眼实际观测到的星空效果和照片的差距那么大？

人类的视网膜上有两种类型的光感受器细胞，分别是视杆细胞和视锥细胞，其中视杆细胞主要负责感知光线的强弱，而视锥细胞主要负责感知色彩。当你身处于弱光环境中时，视锥细胞是基本不工作的，因此你看到的天体绝大多数是没有颜色的。其次，由于这些天体与我们的距离十分遥远，因此其发出的光线在到达地球后会变得十分暗淡，而人眼又不像相机那样具有长时间累积光子的能力，因此肉眼看到的天体远没有照片上那么惊艳。

虽然人眼在暗光条件下难以看到丰富的颜色，但是当你透过光学镜片去观测距离你几百万光年的遥远天体时，那种给人的震撼是照片永远无法比拟的。所以我建议大家有空一定要去尝试看看，哪怕没有任何的专业设备，当你第一次站在黑区，用肉眼仰望银河的那种感觉，是你今生都难以忘怀的。

器材

双筒望远镜

双筒望远镜可以说是目视观测的首选设备了，其不仅可以用来观测星空，还可以用作日常观景，具有价格门槛低、携带使用方便等优点，因此十分适合新手人群使用。

在挑选双筒望远镜的时候，一般需要重点关注其倍率和口径这两个参数，例如15x50就表示该望远镜的放大倍率为15倍，口径为50mm。

首先来谈谈放大倍率吧，很多人经常会陷入一个误区，那就是在星空观测的时候，望远镜的放大倍率越高越好，然而事实并非如此，很多天体的视直径甚至比月亮还大，我们看不到它们并非是因为倍率不够，而是人眼收集光线的能力不强。对于目视观测而言，绝大多数时候都是在低倍下进行的，只有在观测行星等特殊目标的时候才会使用高倍，因此我推荐的放大倍率为7~15倍即可。

对于天文观测而言，口径是极为重要的一个参数，望远镜的口径越大，集光能力也就越强，但是体积、重量和价格也会越高，因此建议在自身能力承受的范围内，选择口径最大的那一支。一般比较推荐的口径是50mm，80mm以上口径的望远镜手持就会比较累了，建议安装在有液压云台的三脚架或经纬仪上，100mm以上口径的望远镜就不太适合随身携带了，最好是有车一族购买。

推荐的品牌：裕众（Sky Rover）、尼康（Nikon）。

道布森式望远镜

道布森式望远镜（Dobsonian，简称DOB）的结构非常简单，其由底座——经纬仪，以及主镜——牛顿反射式望远镜构成，DOB的成本相对低廉且制造难度不大，因此深受DIY用户的喜爱。

在挑选DOB时，同样需要关注其口径，一般入门建议选择8寸的即可，再往上有10寸、12寸、14寸、16寸、18寸、20寸等。哪怕是8寸的DOB，其体积和重量也不太可能随身携带，最好还是得有辆车。由于DOB使用的也是反射镜，因此你还是需要在每次观测前进行光轴的调节，这对于新人朋友而言可能并不友好。

推荐的品牌：信达（Sky Watcher）、探索科学（Exploration Scientific）、哈勃（Hubble）。

目镜

如果你需要进行目视观测，那么一定离不开目镜的使用，市面上主流的目镜接口尺寸通常为1.25英寸和2英寸，在购买目镜时需要关注其焦距和视场角这两个参数。

对于不可更换目镜的望远镜而言，其放大倍率往往是固定的。但是对于可更换目镜的望远镜而言，是没有固定的放大倍率的，望远镜的放大倍率等于物镜焦距/目镜焦距。举个例子，如果望远镜的物镜焦距是1000mm，目镜的焦距是20mm，那么放大倍率就是1000/20=50倍。

通常来说，望远镜的极限放大倍率是其口径数值的2-3倍，如果你的镜子口径是150mm，那么其极限放大倍率约为300至450倍，所以网上动辄宣传几万的放大倍率纯粹是忽悠人的，超过极限放大倍率后基本就是无效观测了。

正如上文所提到的，在进行星空观测的时候，通常会使用较低倍数的目镜，因此建议选择20~40mm焦距的目镜；而在观测行星时则会使用较高倍数的目镜，建议使用3~15mm焦距的目镜。视场角则表示视野的大小，如图所示，通常视场角越大的目镜价格也会比较昂贵。

推荐的品牌：Tele Vue、裕众（Sky Rover）、探索科学（Exploration Scientific）

双目系统

绝大多数天文望远镜都是针对单目设计的，即只能使用一只眼睛进行观测，时间久了容易造成疲劳。那有没有什么办法，能让天文望远镜像双筒望远镜一样使用两只眼睛进行观测呢，答案便是双目，其通过内置的分光棱镜将原本的光路拆成两路，从而提升观测的舒适度和立体感。

但需要注意的是，双目的引入会导致成像质量的下降，最容易察觉的变化就是亮度变暗。其次，引入双目系统后，在目镜上投入的成本会是原来的两倍。此外，对于折射镜和反射镜而言，双目会造成光程的增加导致原有的目镜无法合焦，因此需要购买额外的延焦镜，具体有关双目的介绍我推荐观看下面这个视频。

推荐的品牌：丹克梅尔（Denkmeier）、蔡司（Zeiss）、尼康（Nikon）、巴德（Badder）

GoTo or Push-To

在目视过程中如何快速找到需要观测的目标，这对于许多人而言是个不小的挑战。对于有经验的老鸟而言，通常配上一根激光笔或者寻星镜，就能结合星图软件很熟练地找到目标。

GoTo系统一般安装在望远镜的底座上，当完成多星校准后，其可通过内置的计算机和数据库，驱动电机将望远镜运转至需要观测的目标，属于全自动模式。

Push-To系统，以星特朗的SSE为例，只需要将手机安装在望远镜上，进行完校准后，就可以通过手机内置的指南针、陀螺仪或者相机，告诉你该往哪个方向推动望远镜才能找到目标，如下图所示，其指向精度和方便性都不亚于GoTo系统。

夜视仪

当前，目视观测的顶级设备，就要属军用夜视仪了，由于其且制造工艺复杂、制造难度较大，因此在美国是严格限制出口的。不过好在国内可以通过淘宝和咸鱼购买到，其价格在上万元不等。其对于目视的提升是不言而喻的，如果配合上窄带滤镜，甚至可以在9极光污染的城市看到各类深空天体，如下图所示。