2019.11.03.

Refraktorok – Babcsán Gábor

Kínai meló

76/910 szuper Fraunhofer – kiválasztva és feljavítva!

1. Az örökzöld klasszikus

Joseph Fraunhofer bajor fizikus és optikus masszív életműve alaposan meghatározta a 19. század elejének csillagászatát. Két legfontosabb felfedezése a Nap színképében található sötét emissziós vonalak meg egy csillagászati objektív. Előbbi a Világegyetem anyagi összetételébe vágott egy hatalmas elméleti ablakot és megalapozta az asztrofizika tudományát. Utóbbi pedig a precíziós megfigyelő csillagászatnak lett sokáig legfontosabb műszertípusa.

Bár Dollond már a 18.század vége felé felfedezte a dublett (sőt, triplett!) akromatikus objektívet, amely a lencsék törvényszerű színi hibáját mérsékli. Mégis Fraunhofer objektívje lett az 1920-ig a legjobban bevált refraktorlencse, mikor a Zeiss kifejlesztette a félapokromatikus és apokromatikus tipust is (B és AS objektív.)

Nem kétség, ha ma egy kezdő amatőrcsillagász kicsi, megfizethető áru és nagyon jó távcsövet szeretne, általában egy Fraunhofer-refraktort ajánlunk neki. Mikor 1977-ben Édesapámtól megkaptam az első komoly távcsövemet, éppen egy ilyen 63 mm-es refraktort kaptam, a híres „Telementort”, a Zeiss iskolatávcsövét.

Hja, azóta sok víz lefolyt a Dunán. Ilyen jó állapotú Telementorért ma már a gyűjtők megadnak 1000-2000 Eurót is,- ami messze a használati érték feletti, elsősorban a távcsöveket már 30 éve nem gyártó jénai cég logójának (és német minőség legendájának) szól. Szerencsére ma vannak az egészen jó minőségű kínai tömegtermékek, amely révén egy kis refraktor tényleg olcsó ajándék (Míg jó apám anno, gépkocsivezetőként két ütemben hozta át titkosan a szocialista határokon a csillagászati műszert, hogy ne drágítsa tovább a vám.)

De milyen is lehet egy 76/910 közönséges kínai objektívvel a mai kaland?

2. Válogatás a kínai lencsékből

A sztori úgy kezdődött, hogy Vizi Peter felhívott, hogy van nála tucatnyi 83/910 lencse, nézzük meg kettesben optikailag milyenek. A legjobból hordozható távcsövet szeretne építeni.

Petit még az albireós időkből ismerem. Szentmártoní Béla halászott minket elő a magyar amatőrcsillagászati mozgalom szerencséjére vagy pechjére. Ez a múlt század utolsó pillanatai előtt vagy 24 évvel lehetett.

Roppantul megörültem Petinek, hiszen már évek óta nem láttam. Ez év nyarán gyerekkori cimborám meg is jelent ürömi kis házikónk előtt, és a csomagtartóból előhalászott egy szatyornyi lencsét.

A 12 db tesztlencsét Szánthó Lajostól kapta próbára.

Tehát itt volt egy csomó olcsó kínai kis lencse, egyszerű műanyagfoglalatban. Ezek komplett műszerként EQ-2 állványon megvásárolhatóak, még mindig jutányosan. Bár az EQ-2 állványt viszonylag gyorsan háta mögött hagyja egy ambiciózusabb csillagnéző.

Az objektív külön a műanyagfoglalatában most 15900 forintért kínálja a BTC budai boltja. Egy kellemes teljesítményű, kezdő kis refraktort építhetünk belőle, ha az amatőrcsillagászat egyik legizgalmasabb dolgába, a saját távcső építésébe fogunk.

Mielőtt ebbe belemerülnénk, érdemes néhány pontban áttekinteni miért olyan jó távcsőtípus a klasszikus FH-refraktor.

Fraunhofer-lencséjének zsenialitása főként abban rejlik, hogy két nagyon jó optikai tulajdonságú üveganyagból készült. A fénytörés elve miatt a lencse óhatatlanul más úton képezi le a különböző színű fényt. Szerencsére a negatív és pozitív lencse kombinációjával, amelyek különböző üveganyagból állnak, a színi hibák lefutása ellentétes lesz, azaz nagy részben kioltják egymást. Ez a kompenzációs hatás nem csak a színi hibára, hanem az objektívek törvényszerű egyéb hibáira (gömbi hiba, kómahiba, asztigmatizmus, stb.) is vonatkozik.

Ezek az optikai abberációk erősen függnek a fényerőtől. Kis fényerő alatt (f/10) viszonylag alacsonyak az abberációk, de a fényerő növekedésével hatványozottan nőnek, különösen a színi hiba és a gömbi hiba.

A klasszikus FH objektív egy domború korona (KF7) és homorú ólomflint (F2) lencse kombinációja. A lencsék 4 eltérő szférikus felülettel határoltak, nagyon parányi (0,01 mm) légrés választja el őket. A két üveganyag viszonylag egyszerűen előállítható homogén minőségben. Jó termikus stabilitással rendelkeznek, azaz az alaktartás kitűnő az éjszaka változó hőmérsékleti viszonyainál.

A színi hiba az akromátok legzavaróbb képtorzulása. Viszont jó hír, hogy a vizuális megfigyelésnél a szemünk viszonylag keskeny spektráltartományra érzékeny igazán. A nappali érzékelés maximuma 555 nm, az éjszakai (gyenge fényű) megfigyelésé 510 nm. A vörös és kék fényre a szemünk sokkal kevésbé érzékeny, mint a zöld és sárgás színre, mert alkalmazkodott a Nap természetes fényintenzitásához.

A FH-objektívek ezért a vizuális megfigyelésre vannak korrigálva, a zöld és sárga tartományban mutatják a legkisebb fókuszhibát, itt a legkisebb a fókuszeltérés az ideálishoz képest.

A gyakorlatban egy 10 cm-es objektív f/10 fényerőnél már kifejezetten jó leképezést biztosít.

A leképezés kitűnő mondható egy 10 cm-es f/15 fényerőnél, vagy ami ehhez hasonló: 8 cm-nél f/12-nél. Ennél fényerősebb, fotózásra sokkal alkalmasabb objektívek csak drága üveganyagokkal (ED) adnak kismértékű színi hibát.

A különböző színek fókuszeltérése a lencse közepétől a széléig a longitudinális hiba (LA). A vizuális észlelésre legfontosabb sárgászöld szín fókusza állandó. A kék és vörös sugarak kissé errébb fókuszálódnak a sárgászöld központi fókusztól, ezeknek fókuszvonala hajlik lencse közepétől a pereme felé. Ez a szükségszerű gömbi hiba (szférikus abberáció).

A hibàk a gyakorlatban úgy jelentkeznek, hogyha egy fehér csillagot pontosan fókuszálunk, akkor a csillag korog (Airy-korong) körül kétszer-háromszor akkora lesz a defókúszàlt korong vörösben és kékben.
Ha a szem érzékenységének függvényében nézzük a FH-objektív színi hibáját, akkor elmondható, sokkal rózsásabb a helyzet.
A fenti kis fényerőknél a leképezés 90%-ra megközelíti az ideális értéket, ami nagyon kedvező (ez az un. vizuális polikromatikus Strehl-érték, de ezt itt pontosan most nem tudjuk kifejteni).

Ugyanilyen jó a helyzet az optikai tengellyel kis szöget bezáró képalkotásra. Ezek az un. Seidel-abberációk, legfontosabbjuk a kómahiba. Az optikai tengelytől fél fokra a hullámfront hiba még mindössze hatoda a fény hullámhosszának (l/6).

Azaz egy fönti, pl. 80/960-es FH-objektív egy fokos látómezőben szinte torzulásmentes, kóma nélküli képet ad. Sőt, valójában még 2 fokos látómezőben is se torzít jelentősen.

Kérdés, hogy e klasszikus objektívek a modern, kínai tömegtermelésben milyen reális minőségűek?

(Kép: A tubusba épített objektív, rajta a cetli a Vizi Péterrel a becsült pontosságról. l/9-10, extra minőség.)

3. Kínai meló

Az optikai teszt Péterrel a lehető legegyszerűbb volt. Ez a csillagteszt, ahol a csillagok intra és extrafokális képének összehasonlítása ad alapot e leképezése. Az ideális esetben a defókuszált csillagképek egyenletes fényesség eloszlásúak és megegyeznek egymással. Már l/10 kis felületi hiba, vagy elmélet gömbi hiba is jól detektálható, kis eltérésként, amely pedig csak kb.2%-nyi képromlás.

A teszt kollimátora egy referencia (közel tökéletes l/20 hullámfronthibájú) Newton (125/1000), a japán „Zeiss”, a Goto Optical Mfg műszere. Ennek okulárkihuzatában egy HeNe laser 633 nm-es műcsillaga világít. A vizsgálandó távcsövet a Newtonnal szemben kell elhelyezni és az optikai tengelyeket pontosan összeilleszteni. Vizi Péter hozott egy eredeti 80/910-es SW tubust, amelynek elején csak cserélgetni kellett az objektíveket.
A pontos összehasonlításnak a „Start Testing” alapmű tesztképeit használtuk. A vizsgált FH-objektívek a 633 nm-es, vörös csillagképnél mutatták az elméleti szferokromatizmust vörösben, ami ilyen fényerőnél nagyon csekély már, kb. l/12 hullámfronthiba. Erre szuperponálódik a reális optikai minőség (csiszolási hiba) és a kollimáció (az objektív foglalatban a befogás pontossága, centrírozottság) hibája.

Röviden elmondható, hogy a szférikus felületű kis fényerejű FH-objektívek általában elég pontosak, mivel itt a tolerancia határ viszonylag magas. Mindketten kissé meglepődtünk a teszt végére. A robotizált, modern csiszolástechnika révén szinte minden látott objektívnél azt tapasztaltuk, hogy jó minőségű volt.

A labor körülmények között csekély zónahibákat mutattak, az elméleti szferokromatizmussal kombinálva. Számszerűen az objektívek nagyobb része a l/6 hullámfronthibánál jobbnak bizonyult egy 6 mm-es Baader ortho-okulárt használva (150x), ami a prémium minőség kategóriája. Ezaz 0,92 Strehl érték felett voltak többé-kevésbé, általában a perem jellegzetes hibáival.

Néhány lencse egészen kiválónak tűnt, egészen a l/10 hullámfronthibáig, ami 0,98 körüli Strehl-érték (az Airy-korongba összegyűjtött gyakorlati és elméleti fényintenzitás hányadosa), ami egy Zeiss-nél se rossz!

Az objektívek kivétel nélkül pontosan voltak centírozva a műanyagfoglalatukban, amelyben hiányzott a jusztírozhatóság lehetősége, és gyakorlatilag lötyögtek benne a lencsék, mikor meglazítottam egyet. Valamilyen gyári sablonnal lehettek beállítva tehát. Miután beépítettem egy lencsét tubusba, akkor derült ki, hogy nagyon bajos pontosan centrírozni a szétszerelt lencsét. De volt itt nagyobb probléma is, de erről később írok.

Elmondható, hogy általános vizuális használatra nagyon alkalmasak e modern, tömegtermelt optikák. Ha az ember válogathat közöttük, kifejezetten pompás darabokat is találhat. (Kissé vicces volt, hogy a legrosszabb lencse (kb. l/5 PV-hiba) éppen abban a tubusban volt, amelyet Péter elöször magának megvásárolt.)

Kérdés, mennyire állják az összehasonlítást például a jóval drágább orosz, japán, amerikai optikákkal?

Még a 90-évek derekán Dán Andrással rendeltünk 20 db japán légréses 90/1000-es lencsét, az első Gemini-távcsövekbe. A foglalat nélküli Kasai Trade lencsepárok ára 130 dollár volt, ami ma vámmal, szállítással úgy 50 000 forint körül alakulna, ami nem éppen kevés. Az árhoz igazított elvárásainkat is túlszárnyalta a lencsék konzisztens magas minősége, – a kedvenc 80/840-es Zeiss AS objektívem közel tökéletes szintjét idézte a legtöbb.

Manapság az olcsóbb műszerek világából teljesen kikoptak az egykori japán, amerikai márkák. Maradt a prémium kategória az ED és apokromatikus refraktorok világában (pl. Tele Vue, Vixen, Takahashi, LZOS, Astro Physics, stb), ahol a magas minőséget sokszorosan jelzi az ár.

Egy bizonyos, aki ilyen klasszikus SW olcsó FH-refraktorral észlel (70/910, 80/910,90/910, 102/1000) nem csak egy jó távcsőtípus előnyeit élvezi, hanem nagy valószínűséggel a minőség is egészen jó, vagy épp kiváló lesz.

A távcső megépítésről dióhéjban. Nem terveztem, de megkedveltem az egyik extra jó lencsét. Nálam maradt hát.

A tubust alapvetően Rózsa Ferencre bíztam. Mivel Rózsika régi ismerős, reménykedtem, hogy a pipec munka az Univerzum visszahúzódásáig azért elkészül…

Két hét se kellett, és egy gyönyörű és jusztírozható objektív foglalattal állt elő a Mester, meg egy ízléses, de egyszerű fókuszálóval.
A tubus festése, a belső éjsötét velúrozás, a két belső blende és a kis, 10×25 kereső – már az én munkám volt, a fusizás határozott jeleivel.
Aztán meglett a műszer, ami biztos, hogy csak a világon egyetlenegy.

A lencse jusztírozása megért egy misét. Miközben szétszedtem, meglepődve vettem észre, hogy egy kb. 0,3-4 mm-es vastag és 3 mm széles, átlátszó (!) műanyagperemmel választották szét a kinaiak a légréses lencsét, ami széles is, no meg szétszórja a fényt.
A nagyobb légrés elsősorban a kómakorrigáltságot rontja,
de egyik abberációra se optimális.
Valószínű, hogy ez egy idő és kötségtakarékos megoldás a gyárban, a pepecselős sztaniolpapirok elhelyezése helyett.

Visszaállítottam tehát az eredeti konstrukciót. 3 kis sztaniolpapírral és 0,01 mm-nyi légrésessel, két optikai prizma síkja közt pontosan centirozva (és cellux-szal összeragasztva) a lencse széleket.

Az ég alatt kiderült, hogy igazam lett. Egy kis peremblendével maradtam a 76 mm-es átmérőnél (amit a műcsillagos teszttel láttam, mert csak ennyi volt a tényleges nyílás). A külső perem 5% letakarása általában javít is a leképezésen, hiszen itt a csiszolás is pontatlanabb, meg intenzívebb a gömbi hiba.

 

4. Az első fény

Bár azóta sokszor használtam a 76 mm-es klasszikus méregzöld utazórefraktor, most az első élményeimet osztom meg.

Az első objektum, amit mohón levadásztam, az alacsonyan ragyogó Jupiter volt. 150 x nagyitással (Baader 6 mm ortho) az óriásbolygó nagyon éles volt. A szini hiba érzékeléséhez igen csak oda kellett figyelni! Ez függött az okulároktól is, az orthók általában színhelyesebb képet adtak.
Az EB szakadozott sávja szépen összefüggött a SEB és a NEB kivetüléseivel. Jól befordult a peremen a GRS, halványnarancs szinnel, ahogy a GRSH üregében volt. (A színi hiba alig volt nagyobb, mint a SW jóval drágább 80/600 ED-refraktorának, amit kis ideig használtam. E közönséges objektív képalkotása (csiszolása) hajszállal precízebbnek is tűnt!)

Egyszóval úgy nézett ki a bolygó, ahogy egy igazán jó, félapokromatikus refraktorban szokott kinézni.

A fényes kettősök is szinte tesztkönyvszerű látványt nyujtottak. A milliószor látott Epszilon Lyr komponensei majd korongnyi réssel bomlottak, alig érzékelhető első diffrakciós gyűrűvel.

Még meggyőzőbb volt a Delta Cygni. Ez ugyan 2,8″ -es pár, de a halvány kisérő csak 6,5 magnitúdó. 150 x nagyitáson már biztosan látszott a halvány kisérő, a finom első diffrakciós gyűrű belső felén. Ez a nehéz kettős csak nagyon jó 8 cm-es refraktorokkal látszik, és két vállra fektet egy olcsó, szférikus tükrű 114/900-as Newtont.

Az összehasonlitás miatt a 76 mm-es lencsét megnéztem több objektumon párhuzamosan a szinte hibátlan 60/700-as Vixen FH-refraktorommal és a 104/914-es precíz Jeagers-refraktorral is. A szini hiba terén kb, féluton volt a két refraktor között, ami nem meglepő. A diffrakciós kép alapján a kis Vixen gyakorlatilag teszkönyvszerű képet adott, míg a másik kettő egy-két hajszállal gyengébbet.

Még kritikusabb volt a 78/630 Takahashi FS refraktorral való összevetés. Ez Levente fiam távcsöve, ajéndékba kapta tőlem, de most ideglesen visszakerült hozzám, mert Levi Angliában tanul épp.

Ez a legjobb leképezésű távcső, amit eddig láttam. A sárgászöld fényben (e vonal) az interferometrikusan lemért Strehl-értéke 0,985. A színi hibája is csak kb. tizede egy kis fényerejű FH.
objektívének. A kis TAK páratlan éles képet adott a Jupiteren 0,5 mm kilépő pupilla mellett (158x, Zeiss ED Abbe).
A bolygót értelmesen lehetett nagyítani 200x fölé is kissé.

De a legfontosabb optikai teljesítmények alapján (fénygyűjtés, felbontás) a kissé nagyobb és méregdrága apokromát maximum 10 %-al tudott többet. Természetesen a fényerő és a látómező is kedvezőbb az apo távcsőnél, nagyon csekély kóma mellett. A mechanikai kivitel szintén más Univerzum.

A mélyég objektumok terén is remekelt a FH-refraktor. A kis f/12 fényerő miatt kis nagyításon és jó okulárokban “faltól-falig” pontszerűek voltak a csillagok. A 24 mm Brandon okulárban vagy a 22 mm-es nagylátószögű Leica SW okulárban lenyűgöző volt az M 31, M 33, Fátyol-köd, az Ikerhalmaz, meg a többi népszerű objektum.

182x nagyitással szép részletek látszottak az M 57 füstkarikájában, jól kivehető fényesebb pászmák. A mellette lévő 13,3 mag csillag éppen kivehető volt, hozzé kell tenni, hogy mindez Pilisborosjenő egén, ahol szerencsére jól látszik a zenitben a nyári Tejűt.

Egy szó, mint száz: a kis 76 mm-es kitűnő optika. Két dolgot bizonyít egyszerre. Az egyik, hogy a kis fényerejű FH- refraktorok igen jó műszerek.

Másrészt egy remek optika nem feltétlen drága is. Az valószínű, hogyha az olcsó tömegoptikák között keresgélünk, akkor válogatni kell. Könnyen lehet, hogy kissé még barkácsolni, tuningolni is.

(A képen a két kontroll műszer: Takahashi 78/630 fluorit és Vixen 60/700 FH.)

5. Papirforma

Egy 100/1500 klasszikus FH objektív torzulási diagramjai.
A lencse a vizuális észlelésre korrigált. A zöldessárga fényben (e vonal) szinte nincs szférikus abberáció (longitudinalis abberacio, LA).
A kómahiba szintén nagyon csekély. Az optikai tengelytől 0,5 fokra csak l/6 a hullámfronthiba (PV).

Ez a rendkívül jó leképezés 80/960, 100/1500 illetve 150/3300 értékeknél jellemző a FH- objektívekre. Nagyobb fényerőnél az abberációk hatványozottan nőnek.

Babcsán Gábor
5/5 (3)

Értékelés

About the Author: