１．望遠鏡・・・ それぞれの目的と、必要な口径は？（月惑星重星等） 望遠鏡の目的として、眼視 （低～高倍率）、及び写真 （直焦点～コリメート）の２つに大別されます。 多くの望遠鏡の標準Ｆ値が、８ 前後の現在、その使用範囲は広く、オールラウンド （フォトビジュアル鏡筒） と呼んで差し支えないものです。 望遠鏡の口径サイズと、それぞれの使用目的を区分すると ８０mm （３インチ） クラス → 手軽な観望、及び写真用 （モバイル望遠鏡） １００mm （４インチ） クラス → 一般観望、及び写真用 １３０mm （５インチ） クラス → 観測、及び高解像度写真用 ・・に、概略区分されます。 一般の天体観望において、どの位の口径が必要なのかを検証すると・・ まず月、視直径は約 ３０分ですので、望遠鏡での見かけの大きさは２０倍で約１０度となります。この大きさでは月の細部構造はあまり判りません。４０倍で約 ２０度と細部が見えてきます。８０倍に上げれば、見かけの大きさ約 ４０度と、更に細部の構造が見えてきます。 ８０倍で月全体（概ね半月前後）を見る場合、一番の問題点はその明るさです。口径を絞りながら明るさ＆分解能を見ると、口径 ７０mm～８０mm 位がバランスが良いようです。１００mm以上の口径ですと月は明る過ぎ、見掛けの分解能もあまり変わりません。また５０mm以下ですと分解能が低下するのが判ります。 月面の詳細、及び惑星、重星等は、１００mmクラス以上に、１５０倍程度以上の倍率が良好です。１００mmクラスで２５０倍程度迄が実用範囲となります。 102mm アポクロマート |
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２．望遠鏡・・・ それぞれの目的と、必要な口径は？（星雲星団彗星等） 一方、星雲星団彗星等・・、明るく大きな対象のＭ４５・プレヤデス星団の場合、視直径は約１２０分と月の約４倍。全体を眺めるには２０倍前後が良好です。８０mmクラスの口径（瞳径４mm）で素晴らしい眺めです。 大きくやや薄いＭ３１・アンドロメダ星雲も、８０mm（瞳径４mm）、２０倍前後が良好です。瞳径が３mmを下回るとやや暗くなり、周辺部の薄い部分が見づらくなります。明るく小さな対象、Ｍ５７・リング星雲等の場合は、８０mm４０倍（瞳径２mm）の方が良好です。 １００mmクラス以上ですと、光量にやや余裕が出来、大型球状星団等も、１００倍前後で美しく眺められます。  |
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３．本格的望遠鏡 （アポクロマート屈折 ※） 分解能・レイリー値（エアリーディスクの半径）が、１秒角になる口径が１２０mm となり、このクラスから本格的な観測が可能な口径となります。 月惑星・重星の観測がコンスタントに使える口径も、１２０～１３０mm程度となります。気流に恵まれれば、 250～300倍 （瞳径 0．4 ～0．5mm前後）の倍率が良好に使えます。 温度順応にやや時間が掛かりがちですが、屈折望遠鏡は透過光なので、反射に比較すると気流の影響は半分程度となります。安定すれば気持ちの良い星像となります。 130mmアポクロマート  ※ アポクロマートの定量的定義 （基準） とは？ 一般的には、可視光全域 (770-400nm/A'-h線)で、ストレールレシオ ８０％ 以上、とされます。 |
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４．本格的望遠鏡 （反射系） 分解能・レイリー値（エアリーディスクの半径）が、0.5秒角になる口径が約 ２５０mm となり、このクラスは、 良気流に恵まれれば、可視光線における写真・眼視で、充分な観測データが得られます。 温度順応に、やや時間が掛かります。 250mm 反射光学系 |
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５．屈折 VS 反射 そのメリット＆デメリット 光量において、反射に劣る屈折レンズ。しかし運用上において、様々なメリットがあります。 眼視観測においては、透過光による SN比の高いハイコントラストな像質、悪シーイングにも強いです。 写真観測においては、光軸＆直角精度 （センタリング＆スクエアリング） を維持しやすく、安定した継続観測データを望めるのが、屈折レンズの強みです。 反射は、機材の調整がかなり困難です。大口径になれば、悪気流への対処が困難となります。 温度順応も重要な要素で、かなりの時間が掛かることが多いです。特に、車の中でレンズ・反射鏡の内部まで温まった場合、最悪明け方まで順応時間がかかる場合もあります。１０センチ以下の２枚玉レンズでしたら、極めて短時間で順応が完了します。 日本国内で、１メーターを超える口径では、恒星・星雲、眼視・写真共にピントのボケが大きくなり、製造コストを考慮すると、非効率な観測システムとなります。 大口径・望遠鏡テスト |
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６．望遠鏡 VS カメラ望遠レンズ そのメリット＆デメリット ４枚程度のシンプルな構成で、５収差をコントロール出来る、（フォト・ビジュアル）望遠レンズ。 しかし、シャープネスを追求する為に、焦点距離に対して光学系全長はプラス２０％程度と長くなるデメリットがあります。一方、カメラ望遠レンズは、多くのレンズ（フローライト・ＳＤレンズも複数）を使用し、テレフォトタイプで設計することにより、光学系全長はマイナス２０％程度とコンパクトになるメリットがあります。（機動性追求） 望遠レンズ （フォト・ビジュアル） の基礎条件を考察すると・・ １・焦点距離、300～500mm 前後。 ２・明るさ、Ｆ 5.6 以下 （レデューサ挿入後、Ｆ 4.0 以下） ３・口径、３～４インチ 前後。 (75～105mm 前後) ４・中心スポット、１０ミクロン以下。（ストレール比・80％以上） ５・周辺スポット、３０ミクロン以下。（Φ40mm） etc フローライト 望遠レンズ |
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７．過修正 OR 負修正 の調整 対物レンズは、球面収差を最適値に合わせるのが基本ですが、プリズム、フラットナー、レデューサ、アイピース、肉眼の球面収差、温度変化 etc、様々な要因を考慮して、過修正 or負修正に調整することもあります。 良質な天頂ミラーが少ない昔は、天頂プリズム使用前提での、球面収差補正をした製品がありました。 （ツアイス APQ 等） |
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８．望遠鏡、眼視解像力の考察。 まず、以下の基本法則があります。 ・ 点光源(恒星) の解像力 ≒ 分解能 ○ 面積光源(星雲) の解像力 ≒ (分解能 * 単位面積光度の平方根) 標準肉眼でのエアリーディスク径 ≒ １２０秒前後。分解能は、瞳径２ｍｍ以上の場合、倍率に比例。よって、理想的な気流(エアリーディスク直径・１秒角) かつ理想的な暗い空( ＳＱＭ・２１以上) の場合、眼視限界解像力を出す最小口径、及び倍率は 点光源の恒星 ≒ ２５０mm (１２０倍以上) 面積光源の星雲 ≒ ８００mm (１２０倍前後) となります。面積光源(星雲)は、口径に比例して解像力が向上します (瞳径 ７mm以下) |
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９．望遠鏡、写真解像力の考察。 望遠鏡のカメラ撮像での極限等級は、スポット径が同一の場合、焦点距離が1.6倍で１等級向上します。 理論的エアリーディスク ≒ スポット径でシミュレーションすると・・ 75/600mm F 8.0 → 最小スポット直径、10 ミクロン ≒ ３秒角 150/1200mm F 8.0 → 最小スポット直径、10 ミクロン ≒ １．５秒角 レンズ光学系以外の要素は、撮像素子の密度、ガイドの精度、気流（シーイング）、ピント調整 etc があり、 理論写真解像力を、実際の撮影 （長時間露出）で達成する為には、高いハードルがあります。 |
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１０．アポクロマート屈折望遠鏡、一覧
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