作者：  转载自：  发布日期：2008-2-2

市面上有那麼多不同型號設計的望遠鏡及經緯儀，究竟如何選擇合用的組合14對大部份的業餘天文愛好者而言，價錢或是最大的考慮。但「廉價」之選，也有很多選擇。即使讀者是極少數像筆者那樣幸福，有多台大小設計不一的望遠鏡可用，亦要就觀測目標、環境及天氣狀況而選擇合適的望遠鏡15。 

一般而言，望遠鏡口徑愈大愈好。這除了上述的集光能力外，還有解像能力的考慮。一台望遠鏡的解像能力受多個因素影響，包括大氣穩定度、望遠鏡光學質素及口徑等。即使一台望遠鏡光學完美，其解像力亦受口徑所限。這是因為入射光進入鏡筒時有繞射 (diffraction) 現象，導至星光出現相互干涉，即使是一點的光源亦投影出明暗相間的同心圓影像。理論上，這做成的解像限制以弧秒計算是 5.7 除以望遠鏡口徑 (英吋)。例如說，八吋口徑的望遠鏡理論分析能力 (resolving power) 約為 5.7/8，即 0.7 秒。若兩顆星分隔少於此數，二光點在這台望遠鏡的成像將重疊。望遠鏡口徑愈大，分析力愈高。若分析力不夠高，卻強行用高倍放大影像，後果當然是模糊一片。所以分析力愈高，可用的放大倍數亦愈大了。一台望遠鏡的最高可用放大倍數，約為口徑 (英吋) 乘以六十。八吋口徑的望遠鏡，若把影像放大到四百多倍，影像質素便很差了。 


不過，以上的討論只考慮望遠鏡本身的限制，而實際使用上，往往大氣及環境的影響更大。由於大氣常有氣流擾動，星光會閃爍及跳動，本來是一個光點的影像便會分散成為一個圓盤。這個圓盤的大小隨著地點、時間而改變。天文學家以像清晰度 (seeing) 來描述大氣的穩定程度，而它往往才是限制觀測分析能力的最重要因素。事實上，世界上像清晰度優於一弧秒的地方很少，而香港典型的像清晰度只有二至三秒。所以無論望遠鏡口徑多大，可用的放大倍數很難高於二、三百倍。所以一般使用而言，若望遠鏡口徑達六吋以上，分析力已不會再有明顯差別。再者，只有光學質素完美的系統才能達到理論分析力。真正望遠鏡質素當然很參差，而口徑愈大就愈易有瑕疵，嚴重降低影像質素。反射及折反射式都因主鏡前有副鏡等阻擋入射光，增加光線的散射及繞射，令影像的對比及清晰度都不及折射鏡16。 


望遠鏡的物鏡焦距，亦影響觀測效果。焦距長短直接控制放大倍數及視野角度。長焦距 (f/10 或以上) 方便高倍，但視野狹窄，而短焦距則適合廣角觀測。前者切合行星觀賞，而後者長於深空及星野觀測。折反式望遠鏡焦距一般比較長 (f/10 左右)，近年流行的馬蘇托 - 卡塞格林式 (Maksutov-Cassegrain，圖二十七) 折反鏡往往達 f/15 左右。據稱行星觀測效果比美 APO 折射鏡。短焦鏡則多為牛頓式或折射式，如 f/4-5 等 (圖二十八)。當然，我們亦可以用巴羅鏡及縮焦鏡增減有效焦距。但一般而言，每增加一件透鏡，影像質素便愈差。 
另一個重要考慮是使用時的方便程度。望遠鏡口徑愈大。體積及重量均會愈大，對支撐系統的要求亦愈高。十吋以上的望遠鏡已難一個人抬得動。要很辛苦才能安裝的望遠鏡，一定是使用最少的。它分析力多高，也沒有意義。而且主鏡愈大，冷卻時間愈長17，即是說晚上安裝好望遠鏡後可能要等候很久才能開始觀測。可能付出大量金錢，只換來一件常設「傢俱」。反不及口徑小、焦距短、輕便的望遠鏡了。 


筆者和友人曾經比較一台六吋 f/7 APO 折射 (「小天」，圖二十九) 和十吋 f/6 折反射望遠鏡 (「深藍」，圖二十五)。數字上，「深藍」的影像比「小天」亮三倍，分析力差不多高一倍，將兩者作比較好像不公平，但結果卻是「小天」大勝！在觀測行星時，「小天」明顯地較為優勝。令人驚訝的是，當放大到五百倍時，「小天」的影像仍保持清晰穩定，如土星的恩格縫 (Encke gap) 都清楚可見。這明顯已超越上述一般的可用放大倍數極限。相反十吋折反雖然口徑大了，但到五百倍放大時影像質素已很差。行星較光亮，故未能突顯大口徑望遠鏡的優勢。但即使是一些星雲，如獵戶座大星雲等，折射鏡的成像亦較好，細緻度遠勝折反鏡。「小天」的表現，由十倍至五百倍放大都令人滿意，影像外圍既能保持清晰，扭曲也甚少，所以在低倍廣角觀測時亦大勝「深藍」。 
不能不提另一類常用的望遠鏡 - 雙筒鏡 (圖三十)。雙筒鏡是折射式短焦設計，一般口徑不大，通常以放大倍數及口徑標記。例如最常見的 8x50 雙筒鏡，放大倍數為八，兩塊主透鏡口徑均為五十毫米。雙筒鏡的優點是輕便、視野廣闊、以及可以雙眼同時觀看影像，感覺自然好得多。缺點是只適合目視觀測、不能改變放大倍數、及口徑較小。很多廣闊壯麗的星體，如彗星、疏散星團、銀河等，都適宜以雙筒望遠鏡觀賞18。一些天文愛好者就喜歡用大型雙筒望遠鏡作大範圍星野掃瞄。一些著名的彗星，如百武彗星，就是靠這方法發現的。選擇雙筒望遠鏡切忌以為放大倍數及口徑愈大愈好。一般使用時以人手承托，口徑愈大，望遠鏡便愈重，輕微震動在所難免，高放大倍數更使影像飄浮不定。流行的 8x50 已是很好的配搭。當然讀者亦可用腳架承托，那便可以用大口徑雙筒鏡 (圖三十一)，但攜帶的方便性便要大打折扣了。類似雙筒鏡功能的，還可以考慮一些質優小口徑望遠鏡。例如近年非常流行的七十毫米口徑 f/6.4 小折射鏡 (圖三十二)，小巧精緻，視野廣闊，長度和一本書差不多，若要長焦作行星觀測，可考慮小型馬蘇托克 - 卡塞格林式 (圖三十三)。這些小型望遠鏡只需用輕便的照相機腳架支撐，即使一個人去野外觀星，攜帶亦沒有問題。所費幾千元，實是極佳實用選擇。 

   
在選擇望遠鏡時，亦應考慮以下兩點。首先當然是影像的光學質素。這可作一簡易測試：對準一顆不太暗不太光的恆星，對好焦後留意有沒有色差及像差、光點是否圓實幼細等，並觀察目鏡邊緣星像的扭曲是否嚴重。接著把焦距改變，星光點便會分散為很多同心的光暗圓環，稱為繞射環 (diffraction rings)。注意這些繞射環是否對稱及分隔均勻，光學系統問題19可從繞射環的形態得知 (圖三十四)。做這個測試時亦應從聚焦點開始，左右扭動聚焦器作比較，看繞射環的大小是否對稱。其次是望遠鏡聚焦器 (focuser) 的質素。若有興趣天文攝影，這就更加重要。現時流行的電荷耦合器 (CCD camera，圖三十五)20 一般都比較重，對經緯儀及聚焦器要求甚高。我建議最好選用兩吋口徑或以上的聚焦器。平價的望遠鏡可能鏡質不錯，但因為其他附件太差而不能勝任拍攝工作。