Wszystko zaczęło się od tego, że pewnego dnia postanowiłem posiadać teleskop typu Newtona z zamiarem wykorzystywania do astrofotografii. Teleskop powstał (zrobiony na zamówienie) i przyszła pora rozpoczęcia jego użytkowania.

W tym momencie zorientowałem się, że taki teleskop, aby dawał dobre obrazy musi być optymalnie skolimowany. Okazało się też, że ta niby prosta sprawa nie jest do końca taka prosta bo od kolimacji akceptowalnej do bardzo dobrej, która jest kluczowa w przypadku robienia teleskopem zdjęć, jest jakby trochę daleko.

You may try Google translate if you need to access the content available in Polish language only.

 

Co to jest kolimacja

Kolimacja to nic innego jak zgranie ze sobą elementów optycznych teleskopu (obiektywu, lustra, diagonala czy też okularu). Brak dobrej kolimacji objawia się pogorszeniem jakości obrazów dawanych przez teleskop. Kolimacji wymagają w zasadzie wszystkie rodzaje teleskopów (Newtony, Schmidt-Cassegrainy, Maksutovy a także refraktory). W zasadzie refraktory oraz Maksutovy bardzo dobrze trzymają kolimację i raz poprawnie skolimowane nie wymagają jej ponownej o ile nie zostały poddane nadmiernym wstrząsom (na przykład upadek, czy też nieprawidłowy transport bez odpowiedniego futerału). Tak więc w poniższych testach skupię się jedynie na kolimacji w teleskopach Newtona bo to właśnie ten typ teleskopu jest szczególnie podatny na utratę kolimacji i wymaga jej dość często, o ile nie przed każdymi obserwacjami.

W przypadku teleskopu Newtona, w większości przypadków, kolimacja polega na zgraniu ze lustra wtórnego z lustrem głównym aby ich osie optyczne pokrywały się. Dokonuje się tego poprzez regulację (zazwyczaj trzema) śrubami regulacyjnymi lustra wtórnego oraz taką sama ilością śrub regulacyjnych przy oprawie lustra głównego. Dokładnego sposobu kolimacji nie będę opisywał, gdyż zazwyczaj znajduje się on w instrukcji obsługi teleskopu lub można skorzystać z olbrzymiej liczby artykułów na ten temat zamieszczonych w Internecie. W każdym razie chodzi o to aby spowodować cos takiego:

Gdyby ktoś był zainteresowany problemami związanymi z kolimacją to w szczególności polecam poniższe artykuły na temat kolimacji Newtonów:

http://legault.club.fr/collim.html
http://www.atmsite.org/contrib/Carlin/collimation/
http://www.fpi-protostar.com/collim.htm

 

Moje kolimatory

Moje kolimatoryZdjęcie obok przedstawia posiadane przeze mnie kolimatory.

Poniżej, zaczynając od prawej a kończąc na lewej, postaram się powiedzieć parę zdań o moich doświadczeniach z ich używaniem.

 

 

 

 

Najprostszy kolimator

Najprostszy kolimatorNajprostszy kolimator zrobiłem z odkręconej od okularu 1,25 cala tulejki, która wchodzi do wyciągu okularowego teleskopu oraz wieczka od pudełka do kliszy fotograficznej. W wieczku tym, centralnie, wykonałem niewielki otwór. Wkładając ten kolimator w wyciąg okularowy i patrząc przez otwór widzę lustro główne wraz z kawałkiem oprawy lustr głównego, cień lustra wtórnego i pająka oraz marker centralny na lustrze głównym. Oczywiście aby wszystko było dobrze widoczne najlepiej jest przeprowadzać tego rodzaju kolimację w dzień lub w nocy skierować włączoną latarkę w kierunku wlotu tubusu teleskopu.

Dokładność kolimacji przy tym sposobie jest “poprawna” do obserwacji wizualnych z niewielkimi powiększeniami. Zazwyczaj wymaga jednak “dokolimowania” w nocy na jakiejś gwieździe.

Główną wadą tej metody kolimacji jest brak uwzględnienia offsetu (głębokości osadzenia i centralności lustra wtórnego w tubusie). Dobrze wykonanej kolimacji przy użyciu tego kolimatora teleskopu niestety nie potwierdza wykorzystanie na przykład kolimatora laserowego (ale o tym w dalszej części testu). Wykorzystanie tego kolimatora w przypadku astrofotografii ma dla mnie jedną sporą wadę – skolimowany nim teleskop dla celów astrofotografii pokazywał nierównomierne winietowanie z jednej strony zdjęcia, które wynikało właśnie ze złego offsetu dla lustra wrotnego. Moje lustro wtórne nie jest za duże aby była jak najmniejsza obstrukcja centralna. Pragnę tutaj podkreślić, że w przypadku obserwacji wizualnych efekt ten będzie niezauważalny.

 

Kolimator typu “cheshire”

Kolimator typu "cheshire" Kolimator ten jest jak gdyby rozwiniętą wersją najprostszego kolimatora. Schemat budowy kolimatora jest następujący:
Źródło: http://www.atmsite.org/contrib/Carlin/collimation/

“Cheshire” posiada jak gdyby lusterko znajdujące się pod kątem 45 stopni w stosunku do jego tulei, którego zadaniem jest wpuszczenie do wnętrza tuby teleskopu trochę więcej światła w celu doświetlenia w szczególności centralnego markera na lustrze głównym. Obracając kolimatorem w wyciągu tak aby lusterko kolimatora skierowane było w kierunku światła mamy jak gdyby lepszy wgląd w głąb tubusu i lepiej widoczne elementy, które musimy ze sobą zgrać. Kolimator ten ma oczywiście wadę taką jak poprzednio opisywany kolimator oraz również kolimacja przeprowadzona jedynie tym kolimatorem nie jest potwierdzana przez kolimator laserowy. Kolimacja tego typu kolimatorem będzie w większości przypadków wymagać dodatkowej kolimacji na jakieś gwieździe w celu potwierdzenia, ze krążki dyfrakcyjne na rozogniskowanej gwiazdce są symetryczne a gwiazda znajdująca się w centrum pola widzenia okularu da się doprowadzić do punktu.

 

Kolimatory laserowe

UWAGA W żadnym wypadku przy wstępnej kolimacji kolimatorami laserowymi nie należy zaglądać bezpośrednio do wnętrza tubusu gdyż promień odbity od lustra głównego, jeśli nie trafił w lustro wtórne może spowodować nawet uszkodzenie wzroku w przypadku gdyby trafił bezpośrednio w źrenicę oka.

To jest kolimator, który również nie jest pozbawiony wad, z których główna wadą jest to, że dokładność kolimacji za pomocą tej metody zależy od tego jak dokładnie oznaczony został centralny market na lustrze głównym i czy na pewno jest to “optycznie” centralny punkt naszego lustra głównego. Jeśli tak nie jest to promień lasera z kolimatora powędruje w kierunku lustra głównego równolegle do osi optycznej ale jego powrót do kolimatora już nie będzie równoległy do niej. W rezultacie regulacja śrubami przy oprawie lustra głównego aby promień lasera wrócił w miejsce z którego wychodzi w kolimatorze spowoduje rozkolimowanie teleskopu !!!
Jak już wspomniałem kolimator emituje promień pochodzący z lasera, który ma pozwolić nam na “zgranie” osi optycznych.

W zasadzie mocniej rozkolimowany teleskop należałoby wstępnie skolimować przy wykorzystaniu jednej z dwóch wcześniej wskazanych metod a następnie laserem sprawdzić poprawność kolimacji. Jeśli kolimacja się nie potwierdza (zdarza się) to proponuję wykonanie regulacji w następujący sposób: za pomocą kolimatora laserowego włożonego w wyciąg okularowy teleskopu proponuję wyregulować offset dla lustra wtórnego. Ja przy wykorzystaniu małego lusterka trzymanego w ręce włożonej w tubus teleskopu tak aby w tym lusterku widzieć promień lasera odbijający się od lustra wtórnego, sprawdziłem centralność lustra wtórnego. Następnie regulując śrubami kolimacyjnym oraz śrubą przytrzymującą lustro wtórne spowodowałem, że promień lasera odbija się w lustrze wtórnym na jego środku oraz w punkcie centralnym lustra głównego. Następnie śrubami kolimacyjnymi przy oprawie lustra głównego wyregulowałem tak aby promień ten wrócił dokładnie w miejsce, z którego pochodzi (centralny punkt kolimatora). Okazało się, że po sprawdzeniu prawidłowości kolimacji zarówno najprostszy kolimator jak i cheshire potwierdziły prawidłowość kolimacji (ale i tak jeszcze nie była ona idealna, o czym w dalszej części testów).

Posiadam dwa różne kolimatory laserowe. Oba kolimatory mają swoje wady i zalety. Wadą kolimatora Baadera jest to, że bardzo luźno wchodzi w wyciąg (producent w instrukcji obsługi zaleca nawet mocowanie go w wyciągu w jednym położeniu). Tej wady pozbawiony jest kolimator wykonany przez Jeszka Jędrzejewskiego jednak kolimator Leszka ma mniejsza plamkę i trochę trudniej byłoby zastosować go do kolimacji z Barlowem. Dokładność kolimacji za pomocą obu kolimatorów jest porównywalna, no może ze wskazaniem na kolimator Leszka, przy czym jest on trochę mniej wygodny w użyciu.

Po lewej znajdują się zdjęcia kolimatora Baadera a po prawej kolimatora od Leszka Jędrzejewskiego.

O właśnie, warto chyba wspomnieć również o tym sposobie kolimacji. Otóż wygląda to tak, że kolimator laserowy wkładamy do wyciągu i przy pomocy śrub regulacyjnych lustra wtórnego doprowadzamy do tego aby plamka znajdowała się w centrum markera na lustrze głównym. W następnym etapie kolimator wkładamy w Barlowa i dopiero Barlowa w wyciąg okularowy. W rezultacie plamka lasera jest znacznie większa i pada zazwyczaj na obszar większy niż centralny marker na lustrze głównym (jeśli nie to należałoby użyć krótszego Barlowa). Powracającą plamkę przy pomocy śrub regulacyjnych przy oprawie lustra głównego doprowadzamy do “wycentrowania” w miejscu, z którego wychodzi promień lasera w kolimatorze. Dokładność kolimacji powinna być większa niż przy wykorzystaniu samego kolimatora laserowego.

 

Kolimator holograficzny

Kolimator holograficzny Kolimator może być używany zarówno z wyciągami okularowymi w standardzie 1,25 cala jak i 2 cale. Jest to najbardziej zaawansowany kolimator, który nie wymaga nawet istnienia markera centralnego na lustrze głównym. Kolimator rzutuje nie tyle plamkę ile pewien obraz, który w przypadku mojego kolimatora wygląda tak:

Kolimator pozbawiony jest wady jaką obarczone są proste kolimatory laserowe, gdyż tutaj mamy do czynienia z rzutowaniem i powrotem do kolimatora obrazu z całego lustra głównego. Powiem tylko, że idealnie wykonana kolimacja przy pomocy prostego kolimatora laserowego (bez Barlowa) musiała być w moim przypadku trochę poprawiona przy pomocy kolimatora holograficznego.

Co więcej kolimator pozwala na zobaczenie czy lusterko wtórne ustawione jest centralnie lub czy nie ma innych przeszkód wchodzących w stożek światła, gdyż obraz z wlotu tubusu można rzutować co pokazałem na powyższym zdjęciu.

 

Podsumowanie

Dokładność kolimacji przy pomocy prostych kolimatorów jest w zupełności wystarczająca do obserwacji wizualnych ale można (a nawet należy) sprawdzić poprawność kolimacji na jakiejś gwieździe (Dobsoniarzom polecana jest gwiazda polarna – Polaris). Jeśli teleskop wymaga jedynie dokładniejszej kolimacji to kolimator laserowy pozwoli nam tego dokonać szybko i sprawnie.

Nie ma co ukrywać, że dokładność kolimacji za pomocą kolimatora holograficznego jest zdecydowanie najlepsza w porównaniu do wszystkich wcześniej opisanych kolimatorów, co jest szczególnie istotne w przypadku astrofotografii.

Mam nadzieję, że przybliżyłem też trochę procedurę kolimacji za pomocą kolimatora laserowego, który moim zdaniem przy zachowaniu określonych procedur pozwala na dokładniejszą kolimację niż najprostszy kolimator czy też kolimator typu “cheshire”.