Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024

Nới lỏng ngón tay cái trên giá đỡ phạm vi tìm của kính viễn vọng. Chèn ống tìm kiếm vào giá đỡ và siết vít giữ lại.

Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024

Hướng kính viễn vọng vào một mục tiêu thiên văn. Chọn một vật sáng, như mặt trăng hoặc ngôi sao. Nâng hoặc hạ ống và di chuyển nó từ bên này sang bên kia để hướng kính thiên văn theo hướng chung của mục tiêu.

Nhìn qua phạm vi tìm kiếm. Điều chỉnh hướng của kính thiên văn để định tâm đối tượng trong phạm vi tìm kiếm.

Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024
Có một mẹo để tinh chỉnh, đầu tiên bạn dùng kính định vị để tìm ra một vật thể dễ nhìn thấy trên mặt đất (khoảng cách phải khá xa chỗ đứng), sau đó nhìn bằng ống kính thiên văn chính, vật thể hiện ra bị lệch tâm vùng nhìn thấy của thị kính rất nhiều. Không sao, bạn cứ tinh chỉnh kính thiên văn lại cho vật thể hiện ra ở tâm khi nhìn vào thị kính. Bây giờ ta quay lại với kính định vị, sau khi chỉnh kính thiên văn, hình ảnh đã không còn nằm ở tâm dấu thập nữa, bạn hãy chỉnh hình ảnh lại giữa dấu thấp bằng cách vặn những cái khóa tinh chỉnh trên giá nhỏ của kính. Sau khi làm xong việc này thị kính định vị đã thẳng hàng với kính thiên văn của bạn và sẵn sàng quan sát bầu trời rồi đấy. Bảo đảm bất cứ vật thể nào nằm giữa dấu thập của finder cũng sẽ nằm giữa thị kính của kính thiên văn. Lưu ý: Việc tinh chỉnh này sau một thời gian sử dụng kính phải làm lại vì trong quá trình quan sát, những va chạm vô tình có thể làm lệch kính định vị đi.

Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024

Chèn một thị kính độ phóng đại thấp vào tiêu điểm của kính viễn vọng. Vặn chặt vít giữ để cố định nó vào vị trí. Nhìn qua thị kính và xác minh rằng đối tượng đang ở trong trường nhìn. Nếu không, hãy xem qua phạm vi tìm và định tâm lại đối tượng. Điều chỉnh núm xoay cho đến khi vật thể xuất hiện sắc nét trong thị kính. Chèn một thị kính độ phóng đại cao vào tiêu điểm của kính viễn vọng để nghiên cứu vật thể chi tiết hơn. Điều chỉnh tiêu cự để làm sắc nét đối tượng trong thị kính.

Độ phóng đại thị kính: Tham khảo hướng dẫn sử dụng của kính viễn vọng để xác định độ dài tiêu cự của nó. Biết độ dài tiêu cự cho phép bạn xác định độ phóng đại mà thị kính sẽ cung cấp khi sử dụng với kính viễn vọng. Chia độ dài tiêu cự của kính thiên văn cho độ dài tiêu cự của thị kính để tính độ phóng đại thu được. Ví dụ, kính viễn vọng 600 mm cung cấp độ phóng đại 60x khi được sử dụng với thị kính 10 mm.

Trong đó, f là tiêu cự thật của ống kính, D là đường kính vật kính đã nhắc ở mục 2. Như vậy, với khẩu độ F7.7, chúng ta có thể tính được tiêu cự thật của kính thiên văn Takahashi TOA-130 là: 7.7 x 130 = 1001mm = xấp xỉ 1 mét. Thông số khẩu độ thực của kính đặc biệt quan trọng đối với các kính thiên văn cao cấp phục vụ mục đích nhiếp ảnh (Astrograph). Tuy nhiên, cũng có một số kính dành cho quan sát với giá thành rẻ hơn không cung cấp thông số này mà đưa luôn tiêu cự kính để tiện cho người dùng so sánh.

Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024
So sánh thiết kế hai thành phần thấu kính (doulet) và ba thành phần thấu kính (triplet).

4 – Số lượng thấu kính cấu thành. Đây là thông tin không bắt buộc, chủ yếu xuất hiện trên các mẫu kính thiên văn khúc xạ cao cấp dành cho nhiếp ảnh. Thông thường ta sẽ có một số kiểu thiết kế cơ bản là: 2 thấu kính đơn (doublet), 3 thấu kính đơn (triplet), 4 thấu kính đơn (quadruplet) hoặc cao hơn nữa. Số lượng thấu kính càng lớn thì về lý thuyết, có thể khử được nhiều loại quang sai. Tất nhiên, đây chỉ là một trong những tiêu chí đơn giản nhất để xem xét một chiếc kính thiên văn có đủ tốt hay không. Đa phần các kính triplet giá rẻ cho tới trung cấp thường chỉ sử dụng một thành phần thấu kính tán xạ cực thấp (ED glass). Một số kính thiên văn khúc xạ đắt tiền hơn có thể sử dụng dụng trên hai thành phần ED mua từ các nhà chế tác thấu kính hàng đầu như Ohara hay Canon.

Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024
Đường biểu thị lỗi lấy nét theo quang phổ màu sắc trên các hệ thống thấu kính. Hệ thấu kính Achromat biểu thị bằng màu xanh lá cây rất cong cho thấy quang sai ảnh hưởng nhiều đến chất lượng ảnh ngay cả trong phổ khả kiến. Hệ thấu kính APO (vàng cam) và Superachromat (đỏ) cho đồ thị phẳng trong cả phổ khả kiến và các vùng lân cận.

5 – Thông tin chủ yếu được sử dụng để khẳng định chất lượng quang học của kính thiên văn. Đây là thông tin không bắt buộc và tương đối. Có một số thuật ngữ được sử dụng phổ biến là: Achromatic, Apochromat (APO) và Superachromat.

  • Achromatic (Tiêu sắc) là hệ thống thấu kính có khả năng hạn chế được sắc sai (Chromatic) và cầu sai (Spherical aberration). Achromatic thông thường chỉ hạn chế được sắc sai và cầu sai gây ra bởi các buớc sóng tập trung ở giữa dải phổ khả kiến như vàng, xanh lục. Càng tiến về 2 đầu dải phổ (đỏ và lam), quang sai càng nặng hơn và trở nên rất nghiêm trọng nếu như sử dụng ở dải cận hồng ngoại và tử ngoại gần. Đa phần các kính thiên văn 2 thành phần (doublet) được thiết kế để thoả mãn tiêu chuẩn Achromatic.
  • Apochromat (APO) và Superachromat là hệ thống thấu kính có khả năng hạn chế được sắc sai và cầu sai tốt hơn Achromatic. Hai hệ thống thấu kính Apochromat và Superachromat nếu được chế tạo tốt với dung sai nhiệt độ thấp có thể cho quang sai gần như không thể nhận ra được trên toàn bộ phổ khả kiến và các phổ lân cận.
    Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024
    Sắc sai (trái) và cầu sai (phải) đều làm ảnh huởng nghiêm trọng tới chất luợng ảnh thu đuợc.

Tiêu chuẩn APO thông thường được sử dụng để gán với tên các kính thiên văn sở hữu chất lượng quang học cao cấp nhất với cấu trúc phức tạp. Tuy nhiên, thời gian gần đây một số hãng gia công Trung Quốc đã ra mắt hàng loạt sản phẩm dán mác APO nhưng chất lượng rất tồi, thua xa những kính thật sự thừa sức đạt chuẩn nhưng không thèm dán mác APO của người Nhật và Mỹ. Chung quy, đây cũng chỉ là 3 chữ cái không hề có sự chứng thực từ một đơn vị kiểm tra độc lập và giá trị thực chất của chúng đang ngày càng bị khai thác một cách dễ dãi! Chúng ta không nên tin quá nhiều vào tiêu chuẩn này, đặc biệt trên các kính của người Trung Quốc.

Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024
Tác dụng của thấu kính tán xạ cực thấp trong việc hạn chế sắc sai dọc trục (axial chromatic aberration).

6 – Số lượng thấu kính tán xạ cực thấp cấu thành. Đây là thông tin không bắt buộc, thông thường được các nhà sản xuất cố tình trưng ra để khoe mẽ về chất lượng quang học cao cấp của kính. Trong trường hợp này, chiếc Takahashi TOA-130 có cấu trúc 3 thành phần (triplet), trong đó có 2 thành phần là thấu kính tán xạ cực thấp (double ED). Như vậy, có thể tạm khẳng định đây là một chiếc kính thiên văn rất xịn xò và chắc chắn có giá thành cao chót vót. Lưu ý rằng, một số thiết bị phụ trợ như reducer (bộ giảm tiêu cự), barlow (bộ tăng tiêu cự), field flattener (hệ thấu kính làm phẳng trường) hay corrector (hệ thấu kính sửa quang sai)… có thể được tích hợp thấu kính tán xạ cực thấp nhằm tăng cường chất lượng ảnh cho kính thiên văn nguyên bản.

7 – Kiểu kính thiên văn. Có một số kiểu kính thiên văn phổ biến nhất trên thị trường dân dụng là kiểu khúc xạ (Refractor), kiểu tổ hợp Catadioptric (phổ biến là thiết kế Schmidt, Maksutov và Dall–Kirkham), kiểu phản xạ (phổ biến là Newtonian và Ritchey–Chrétien)… Mỗi kiểu kính đều có ưu nhược điểm riêng và đánh vào nhiều nhu cầu với mức giá từ rẻ tiền cho tới đắt đỏ. Tôi sẽ đề cập đến vấn đề này trong một bài viết riêng.

Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024
Một số thành phần cơ bản trên dòng kính thiên văn Celestron EdgeHD với kiểu thiết kế Schmidt-Cassegrain có thêm cơ chế khử coma bằng hệ thấu kính phụ trợ EHD Corrector.

8 – Một số thông tin bổ sung mà các hãng đính kèm trong tên gọi hoặc giấu trong phần thông tin sản phẩm. Chúng ta cần lưu ý tới một số thông tin chính sau:

Cách tính độ phóng đại của kính thiên văn năm 2024
Từ trái qua phải: Bộ chỉnh nét xoay, bộ chỉnh nét Crayford và bộ chỉnh nét Rack & pinion với răng vát chéo.

  • Bộ chỉnh nét (Focuser): Đối với kính thiên văn, đa số sử dụng bộ chỉnh nét tay, có thể gắn thêm motor (mua ngoài) để phục vụ việc lấy nét điện tử. Một số bộ chỉnh nét chính đang được sử dụng hiện nay:

– Bộ chỉnh nét xoay (Helical focuser): Bộ chỉnh nét xoay điều chỉnh khoảng lấy nét bằng cách vặn một vòng chỉnh nét lớn nằm bao lấy ống lấy nét và đồng trục với quang hệ (gần giống kiểu lấy nét tay ở ống kính máy ảnh). Kiểu chỉnh nét này cho phép tạo ra chuyển động rất mượt mà với độ chính xác rất cao và gần như không có backlash. Tuy nhiên, bộ chỉnh nét xoay khá kén khi kết hợp với các motor lấy nét ngoài do cần sử dụng dây đai để truyền động tới vòng chỉnh nét. Do giới hạn về kích thước và độ chính xác nên bộ chỉnh nét xoay thường cung cấp hành trình lấy nét ngắn và khả năng chịu tải thấp. Hiện tại, khá hiếm gặp kiểu chỉnh nét này trên dòng kính thiên văn cao cấp mà chủ yếu chỉ xuất hiện trên vài guide scope với mức giá rẻ. Chỉ có một sản phẩm thuộc dòng cao cấp ngoại lệ là chiếc Vixen VSD 100mm f3.8 Astrograph vẫn sử dụng bộ lấy nét xoay kích cỡ khổng lồ, có thể hỗ trợ camera medium format.

– Bộ chỉnh nét kiểu Crayford (Bộ chỉnh nét không bánh răng): Bộ chỉnh nét kiểu này sử dụng lò xo tì vào trục quay lấy nét để tạo lực ép lên ống lấy nét. Nhờ lực ép này mà khi người dùng vặn trục quay lấy nét thông qua bánh xe ở bên ngoài, ống lấy nét sẽ chuyển động theo. Bộ chỉnh nét kiểu Crayford rất dễ chế tạo với giá thành rẻ, không cần gia công với độ chính xác quá cao nhưng vẫn cung cấp khả năng lấy nét tương đối mịn màng, không hề có backlash. Do đó, chúng được sử dụng nhiều trên các kính thiên văn tự chế, kính thiên văn giá rẻ, đặc biệt là dòng kính phản xạ Newtonian dành cho quan sát. Một số bộ chỉnh nét Crayford cao cấp hơn còn được trang bị trục quay lấy nét hai tốc độ (dual speed focusing) và cơ chế lắp ghép với motor lấy nét điện tử để dùng cho nhiếp ảnh thiên văn. Nhược điểm chính của bộ chỉnh nét kiểu Crayford là nhiệt độ thấp có thể ảnh hưởng tới lực ép của trục lên ống lấy nét, gây ra hiện tượng trượt nét. Tải trọng quá lớn đè lên trục lấy nét cũng có thể gây ra lệch trục nhẹ nếu như không điều chỉnh lại các con ốc cố định lò xo nén.

– Bộ chỉnh nét kiểu Rack and pinion (Bộ chỉnh nét bánh răng): Bộ chỉnh nét kiểu này có cơ chế hoạt động tương đối giống bộ chỉnh nét Crayford. Tuy nhiên đối với kiểu Rack and pinion, trên trục quay lấy nét và ống lấy nét đều có răng ăn khớp với nhau để truyền động. Với thiết kế dù là đơn giản nhất, một bộ chỉnh nét kiểu Rack and pinion có thể chịu được tải trọng tương đối cao. Tuy nhiên, những bộ chỉnh nét Rack and pinion rẻ tiền gặp rất nhiều nhược điểm, chủ yếu do chất lượng gia công hệ thống răng trên trục quay và ống lấy nét chưa đủ tốt. Các lỗi thường gặp nhất là backlash, chưa đủ mượt mà (do răng không đều hoặc bước răng lớn), dễ bị “sượng” khi chỉnh nét do răng dính bụi hoặc dầu mỡ bôi trơn bị khô… Một số bộ chỉnh nét Rack and pinion cao cấp hơn có thể đạt được trải nghiệm mượt mà và độ chính xác rất cao do sử dụng hệ thống răng cong hoặc vát chéo với bước răng rất nhỏ (Helical track rack and pinion) để truyền động. Tiêu biểu là một số sản phẩm có giá rất cao của hãng Starlight Instruments, Borg và TS-Optics (đáng chú ý là focuser TS-Optics do Sharpstar Trung Quốc gia công và được giới chơi ảnh đánh giá rất cao). Ngoài ra, còn một số kiểu thiết kế lai giữa Rack and pinion với Crayford để tận dụng ưu thế của cả hai dòng sản phẩm này.