Vytisknout
Nadřazená kategorie: Testy techniky
Kategorie: Ostatní
Zobrazení: 5419

I. TEORETICKÝ ÚVOD

   V podstatě u všech velkých dalekohledů používaných v astronomii potřebujeme z praktického hlediska odklánět o 90° kužel světla před ohniskem. Týká se to především refraktorů a katadioptrů, u kterých používáme jako doplněk diagonální zrcátka nebo pravoúhlé hranoly ( samozřejmě, že existují i 45°a 60° hranoly ).

 

 

 

Ale i u všech Newtonových teleskopů musíme onen 90° odklon použít - jen s tím rozdílem, že diagonální zrcátko je pevnou součástí konstrukce. Jeho kvalitu tedy nemůžeme opomenout ani zde, i když je námi hůře ovlivnitelná, většinou daná výrobcem. Kvalita těchto pomocných zrcátek je veskrze velmi opomíjená, často se automaticky předpokládá, že zrcátko je dostatečně kvalitní a obraz, poté v ohnisku zvětšovaný, nezhorší. Tím se dostáváme k podstatě věci a předmětu této recenze - praktické ověření, zda a jak se projeví zařazení hranolu či zrcátka na výsledné kvalitě obrazu. Z teorie je neúprosně zřejmé, že ke zhoršení dojde vždy - jde tedy o to, jak velké to zhoršení bude a zda bude opravdu postřehnutelné.


   Jaké jsou tedy možné zdroje problémů ?


1. Kvalita pokovení, resp. náparu dielektrických vrstev, u zrcátek

2. Dosažená přesnost odrazné plochy zrcátka nebo optických ploch hranolu

3. Mikrodrsnost odrazné plochy zrcátka ( = nedokonalé vyleštění )

4. Celkové mechanické provedení



 



   Předběhnu kapku do blízké budoucnosti čtenáře - do odstavce praktických zkoušek - a rovnou prozradím, že jednoznačně největší vliv na zhoršení kvality obrazu má nedokonalost v mechanickém provedení. Naopak nejmenší vliv má přesnost odrazné plochy zrcátka. Tento předběžný závěr platí především pro zrcátka. Jinak řečeno - zhorší-li vám méně přesná plocha zrcátka kvalitu objektivu z lambda/10 na lambda/8, tak to tak snadno  nepoznáte, jako když vám lesklé plochy kolem zrcátka zhorší kontrast tak, že to zkušený astroamatér uvidí na první pohled... No, a vliv kvality náparu u zrcátek je někde uprostřed, ale stále dobře poznatelný. Jde ruku v ruce s vlivem nedokonale vyleštěné plochy.  Protože se oba jmenované vlivy projevují v důsledku v podstatě stejně, jsou v praxi těžko oddělitelné. 

Ad 1. 

Je tedy na místě, abychom o problematice jak kovových, tak dielektrických vrstev, pojednali obšírněji. Ty tam jsou doby, kdy se používaly pouze kovové vrstvy stříbra a hliníku. Zatímco stříbro šlo nanést jednoduše chemicky, na pokovení hliníkem bylo a je zapotřebí vakuové napařovačky. Obě tyto vrstvy samy o sobě rychle oxidovaly, což se po létech naštěstí řešilo nanesením další - ochranné - vrstvy, nejčastěji SiO2. Odrazné vrstvy se tak staly i podstatně mechanicky odolnějšími, což usnadňuje jejich čištění. V současnosti se již masově prosazuje moderní nanášení nekovových, tzv. dielektrických, vrstviček z různých prvků a látek. Tato technologie poslední dobou velmi pokročila a nanášením kombinace různých vrstev a v různém počtu docilujeme požadované odrazivosti, či naopak propustnosti, v požadované spektru. Tzn., že lze vyrábět stále kvalitnější filtry se stále lépe kontrolovanou propustností, a na druhé straně narůstá produkce ještě kvalitnějších odrazných vrstev s ještě vyšší odrazivostí. Ta už překonala hodnotu 99% ( samotný hliník má odrazivost cca 89%, stříbro cca 91%, vícevrstvý hliník - až 97% ) a je jí docilováno velkým množstvím vrstviček - běžně několik desítek až stovek. Procentuální údaj odrazivosti nám říká, že ta zbylá procenta chybějící k ideální stovce, se neodrazí, ale rozptýlí. A to je ten kámen úrazu - dochází ke snížení kontrastu a vzniku jakéhosi halo kolem jasných hvězd. V souvislosti s mohutným nástupem dielelektr. vrstev vyvstává nové varování - zda může velký počet vrstviček ovlivnit, tedy zhoršit, přesnost odrazné plochy. Ve světě se objevují hlasy, že tomu tak může být a po velkém boomu se nabádá k opatrnosti. Narážíme totiž třeba na upozornění, že udávaná přesnost optické plochy zrcátka se míní před nanesením vrstev ! A naopak málokdo si troufne deklarovat přesnost zrcátka po náparu - zmínku jsem našel u firmy Baader Planetarium.

Ad 2.

Garantovaná přesnost optických ploch zrcátek i hranolů se neustále zvyšuje, hodnoty l/10 až l/12 se stávají standardem a nestalo se mi v praxi, abych se setkal s tím, že zrcátko prokazatelně zhoršilo např. kulovou vadu a tím i charakter difrakčního obrazce. Mám na mysli teď lepší zrcátka a hranoly, protože např. u nejlevnějších amici-hranolů je zhoršení v různých ohledech jisté... Vliv přesnosti zrcátka nebo hranolu určitě ale bude měřitelný a jsem-li majitelem špičkového zrcadla nebo APO refraktoru garantované kvality, je dobré výběru zrcátka nebo hranolu věnovat maximální pozornost, protože právě zde se dá pokazit nejvíc...

Ad 3.

Několik let se mluví v odborných kuloárech o tom, že některé firmy po výrazném nárůstu objemu výroby, nedodávají zrcadla s tak kvalitně vyleštěným povrchem, jako dříve. I zrcadlo s přesností podstatně lepší l/10 p.v. může totiž být nedostatečně vyleštěné a vykazovat měřitelnou mikrostrukturu. To má za následek pokles kontrastu díky zvýšenému rozptylu. Touto problematikou se zabývá i tuzemský TOPTEC v Turnově ( bývalý VOD ) s cílem dosáhnout před náparem kvality povrchu blížící se vyleštění růží na optické smole. Koho tato problematika zaujala, doporučuji využít velkou databázi testovaných zrcadel v dílně Wolfganga Rohra, jeho náhled na tuto problematiku, a dále vyhledat informace o výrobci zrcadel Carl Zambuto, který je velmi ceněný a vyhledávaný právě díky dokonale hladkému povrchu jeho zrcadel.

Ad 4.

Jak jsem výše naznačil, praktické testy prokázaly, že nejslabším článkem výrobního procesu zrcátek především je jejich mechanické provedení. Zatímco z vnějšku budeme v podstatě se všemi zrcátky a hranoly víceméně spokojeni, s vnitřkem to bude přesně obráceně. Ještě jsem neviděl 2" zrcátko, u kterého bych zkonstatoval - "... tak tady není potřeba nic vyčernit ". S přimhouřením oka se najdou 1,25" zrcátka bez rušivých odlesků od vnitřních stěn či hran. U hranolů je to podstatně veselejší - u většiny z nich sahat po modelářském štětci a matné černi nemusíte. Takže náročnější astroamatér se musí smířit s tím, že i nejdražší 2" zrcátka je vhodné uvnitř " vytunit " . U většiny zrcátek, ale i někt. hranolů, jsem nebyl spokojen ani s uložením a připevněním zrcátka. Výrobci sázejí na to, že tlouštka zrcátka je dostatečná na to, aby nedošlo k deformaci ( u 2" provedení je sklo tlustší než 1 cm ).


   II. PRAKTICKÉ POZNATKY


   V období několika měsíců jsem testoval mnoho zrcátek a hranolů, včetně výrobků, které nejsou na fotografiích. Po úvodním přezkumu jsem se dále nevěnoval nejlevnějším výrobkům, které se většinou dodávají v základu s dalekohledem ( SW, Celestron, ... ). Je to s nimi zkrátka jako se setovými okuláry. Testoval jsem jak ve dne, kdy je nejvíc vidět snížení kontrastu vlivem nedostatečného vyčernění, či nevhodnou vnitřní konstrukcí, tak samozřejmě hlavně v noci, kdy je dobře vidět rozptyl světla kolem jasných hvězd a pokles kontrastu detailů na planetách.


  Obecné poznatky a zajímavé skutečnosti :

 - Všechna zrcátka ( i po pečlivém vyčernění ) vykazují za denního světla na pozemních cílech mírné zhoršení kontrastu. Obraz v okuláru přímo ve výtahu je prostě brilantnější. Stejné platí v noci při testu na jasné stálici - tedy u všech zrcátek je patrný rozptyl světla v okolí hvězdy. A bohužel stejné je to i u kontrastu detailů na planetách - všechna zrcátka jej mírně zhorší. Při pozorování mlhovin je vliv zrcátek velmi těžko detekovatelný ( ale připouštím, že jsem daleko víc " planetárník ".. )

 - Toto je nejvíce vidět u špičkového APO refraktoru. U Cassegraina, tedy po dvou odrazech, je vliv zrcátka asi poloviční, ale stále dobře poznatelný. Čím je lepší obloha, tím více je degradace obrazu zrcátkem patrnější. A samozřejmě platí, že čím máte kvalitnější okuláry, tím více je to vidět.

 - Zcela opačná je situace u kvalitních hranolů - velmi těžko hledáte jakoukoli degradaci obrazu - vyjma vlivu na zbytkovou barevnou vadu u APO refraktorů ( u špičkových ji může viditelně zhoršit, v kategorii ED APO  má hranol spíš vliv na změnu charakteru barevné vady ). Zkrátka - pokud máte při pozorování jasné hvězdy zrcátkem pocit, že žádný rozptyl nevidíte, tak po výměně za hranol vám okamžitě dojde, že tam přeci jen byl..Je to podobné, jako když tu stálici pozorujete nejprve Naglerem 11mm a pak ho vyměníte za TV Plössl 11mm. Stejné je to s kontrastem jemných detailů na planetách - zvláště u špičkového APO hranol jasně vede.



 



  Bližší informace k jednotlivým zrcátkům a hranolům :

1. - Dielektrické zrcátko od TS ( výroba Tai-Wan ) je velmi robustní konstrukce a tomu odpovídá i větší hmotnost mezi 2" zrcátky. Opticky velmi kvalitní, ale provedením vnitřku je mezi dražšími zrcátky spíš podprůměrné - odlesky od vnitřních stěn jsou opravdu markantní a díky tomu doporučuji toto zrcátko v každém případě pečlivě vyčernit, viz foto. Stěny uvnitř nejsou rovné, za to připomínají pohled na klenbu gotické katedrály... :-D



 


2. - Bílé 2" zrcátko " Baaderovské " je na tom s parazitními odlesky podstatně líp, nicméně ani ono není dokonalé - vnitřní nátěr jsem shledal mírně odbytý, jen šedý. Stěny jsou narozdíl od zrcátka TS rovné a lze je tudíž snadno polepit černou velur. tapetou, což je ještě lepší, než nátěr tabulovou černí.



 




 


Toto zrcátko si získalo mé sympatie a velmi rychle jsem si ho oblíbil. Robustní, ale lehčí. Dielektrické zrcátko se 140 vrstvami je velmi dobře upevněno a zakrytováno přes červené těsnění. Velmi rychle si zvyknete na " Click - lock " mechanismus upnutí okuláru - doporučeníhodná věc. Toto zrcátko má ještě jednu přednost - má největší světlost ( vstup. a výstup. pupilu ) ze všech 2" zrcátek, díky nestandardním - větším než UNC - závitům na vlastním těle.


3. - Větší ze dvou T2 hranolů od Baadera - přesněji  BA 2456095 - co by absolutní vítěz testu ! Kdo to myslí s pozorováním planet vážně, vřele mu jej doporučuji. Jediný zástupce, u kterého máte pocit, že jeho zařazením do cesty paprskům, se s nimi nic špatného neděje. Navíc není potřeba žádné " dodo ". Jeho světlost je spíš 34mm, než deklarovaných 35mm. 


4. - T2 zrcátko od Baadera - další nadprůměrný výrobek, který nemusíte dolaďovat. Použité sklo stejné, jako u bílého 2". Při použití 2" příslušenství se jedná o zrcátko s nejkratší možnou stavební délkou.

5. - Menší T2 hranol od Baadera - BA 2456005 - s přimhouřením oka pro něj platí totéž, co pro většího brášku "3". Jen má o něco horší AR vrstvy a menší garantovanou přesnost ploch. Unese menší binohlavy, které na něj přímo našroubujete. Těžší binohlavy s většími okuláry je lépe upínat do většího T2 hranolu.



 



6. - T2 hranol AMICI 90° od Baadera. Je zde spíše pro úplnost, protože vážný zájemce ho na astroúčely používat asi nebude. I když měl tento hranol nejlepší optické vlastnosti ze všech dostupných dražších AMICI hranolů  ( jak 45°, tak 90°) - William Optics + Baader, tak je složitá cesta paprsku v jeho útrobách na výsledku znát.



 


Pokud by někdo preferoval zrcátka od jiných výrobců, tak ve velmi dobrém provedení doporučuji výrobky WO a OMEGON, včetně malých 1,25" zrcátek, která jsou na vnitřní odlesky obecně podstatně méně háklivá, než 2" a prodávají se i jako dielektrická. Na fotografii je 2" zrcátko Omegon.



 




 



   ZÁVĚR :

   Pro mnohé astroamatéry budou některé mnou zjištěné skutečnosti možná až neuvěřitelné, vždyť konkrétně u rozptylu světla se jedná o jednotky %. To je pravda, ale praxe ukazuje, že i např. špičkové AR vrstvy renomovaných výrobců fototechniky, vám i u jednoduchých fotoobjektivů dokáží nadělat pěkná prasátka a pod. Ano, je tam víc ploch, víc odrazů, ale na druhé straně jde u těch AR vrstev o desetiny %. Stačí protisvětlo, či dokonce slunce v záběru, a žádný objektiv to na 100% neustojí - kontrast půjde viditelně dolů. 

Testy prokázaly, že ani není moc velký rozdíl mezi kvalitou a různým provedením vrstev náparu - nedá se 100% zaručit, že dielektrické vrstvy budou vždy lepší. Menší ztráty budou mít, ale rozptyl vykazovaly úplně všechna zrcátka. A hranoly toto prostě nedělají... Dospěl jsem k poznání, že zrcátka a hranoly si zaslouží podstatně víc pozornosti a měl by pro ně platit podobný příměr jako pro okuláry - že jsou polovinou dalekohledu.

 

 Doplnění k bodu Ad 1. - Kvalita odrazné vrstvy :

 
   Vzpomněl jsem si, že kvalitě kovových a dielektrických vrstev se věnoval i Tatsuro Matsumoto v rámci zdokonalování jeho unikátního dvouzrcátkového převracecího systému EMS pro stavbu binoteleskopů. Provedl velmi jednoduchý test mnohonásobného odrazu mezi dvěma vhodně postavenýma zrcátkama, ze kterého jednoznačně vyplývá, že s dielektrickými vrstvami to opravdu není tak slavné, jak se uvádí. Vypadá to, že výborné vlastnosti mají pouze v případech, kdy úhel odrazu je téměř vertikální. Při hodnotách 45° a v případě Matsumotova systému EMS až 60°, už dochází k částečné polarizaci a díky ní ke ztrátě kontrastu, viz. odkaz :
 
http://www.page.sannet.ne.jp/mazmoto/emsultima.htm
 
Jeho výsledky experimentu na zveřejněných fotografiích dokazují, že nejlépe si v tomto směru vede nápar stříbra. Uvádí, že jeho speciálně vyvinutá vrstva stříbra má odrazivost až 98,5% ve velmi širokém spektru a po dvou odrazech v EMS stále výborných 97%. V odkazu si všimněte i zkoušky, při které je zřejmé, že i mnohonásobné dielektrické vrstvy prosvítíte LED diodou nebo zářivkou a to v závislosti na úhlu dopadu světla. Zajímavý je i jeho test trvanlivosti různých vrstev.