目视天文滤镜简介

今年寒假收了一小笔压岁钱,结果被我拿来买了两片天文滤镜:UHC和O-III。虽然比较贵但我还是要说:真香!

鉴于大部分萌新对天文滤镜接触不是很多,我决定写一篇文章简要谈谈我对目视天文滤镜的一些了解,以便给后来人做参考。国内的天文滤镜以宇隆Optolong的产品线最为齐全,我就以宇隆的产品线为例,讲解各类滤镜的特点和适用范围。其他品牌的滤镜可以参考宇隆的同类产品。


关于天文滤镜的一些误区

误区一:只有摄影才需要天文滤镜,目视不需要

其实一开始我也是这么想的,知道我了解到滤镜其实也分目视滤镜和摄影滤镜。摄影滤镜通常是通带极窄的窄带滤镜,并且种类繁多,涵盖从红外到紫外的各种波长。而目视滤镜种类有限,多为宽带滤镜或是通带较宽的窄带滤镜,并且一般不会有类似HA这种处于人眼不敏感的红光波段的滤镜,更不可能有红外或紫外滤镜。这其实很容易理解,摄影可以通过长曝光积累进光量,而目视只能通过增加入射光的强度来解决。鉴于人眼的感光能力有限,目视滤镜必须保证一定的透光量。目视滤镜就是专为目视设计的(当然也有一些可以用在摄影上),可以提升某些天体的成像对比度的配件。

误区二:滤镜可以增加天体在望远镜中的亮度

实际上,滤镜是减少了天体在望远镜中的亮度。然而由于一些不属于目标天体发出的光(或者说大部分这个波长的光都不属于目标天体)被滤除了,所以目标天体的对比度会有所提升,甚至可以看到一些平时被光害掩盖了的细节。

误区三:UHC等光害滤镜一直装着会更好

虽然UHC等光害滤镜主要针对的是钠光、汞光等人造光源,但是这并不代表任何时候它们都可以提升成像的质量。有些时候它们反而会让天体看上去更黯淡,尤其是像恒星、星团、星系这类带状光谱的天体。当然,大多数时候有一个光害滤镜还是很有用处的,尤其是L-Pro这类带阻滤镜(虽然L-Pro的价格让人望而却步)。


什么情况下,该用什么滤镜

首先让我们复习(或者预习)一下关于滤波器的知识:滤波器有高通、低通、带通、带阻四种。天文滤镜也分好几种:大体可以分为宽带滤镜和窄带滤镜,而宽带滤镜又可以分为带通滤镜和带阻滤镜。典型的窄带滤镜如O-III、HB,它们只允许特定波长的光线通过:O-III只允许二级电离氧发出的495.9nm和500.7nm蓝绿光通过,而HB则只允许氢β谱线(486nm,蓝色)通过。带通滤镜如UHC,它在多个波长都是高透过率,如HA,HB,O-III,S-II等,在其他波长则透过率几乎为0。带阻滤镜如宇隆的L-Pro滤镜,它大量吸收Na,Hg等人造光源发出的谱线,在其他可见光波段则是高透(虽然随着LED的普及这类光害滤镜作用越来越有限了)。

了解了天文滤镜的透过波段,再来看一下天体发出的光。恒星,或者由恒星作为主要光源的天体,例如星团和星系,发出的光都是连续谱,在可见光的各个波长,其光强分布接近。这类光源,使用窄带滤镜或是带通滤镜,作用都不会太大,L-Pro这种带阻滤镜可能会有一定效果(买不起L-Pro所以没试过,等我有钱了……算了,不说了)。而对于行星状星云、发射星云,或是反射发射星云的光的反射星云,总之,就是发光物质是星际气体的深空天体,使用窄带滤镜或是UHC这类的带通滤镜会有非常出色的效果。因为这些天体的谱线一般都是分立谱,主要的光线集中在HA,HB,O-III等特殊波长,很容易与人造光源区别开。这里顺便提一下,老式的路灯一般是Na灯或Hg灯,其光谱也是分立谱,而LED或钨灯等则是连续谱。鉴于没有哪个撒子会用HB或者O-III这种光源照明,窄带滤镜对付人造光源还是有很大作用的。


目视滤镜分类介绍(以宇隆产品线为例)

无冕之王——UHC光害滤镜

UHC滤镜是英文Ultra High Contrast Filters的缩写,属于天文滤镜系列中的宽带滤镜,对滤除城市有害光有明显的作用。UHC有选择的阻挡某些有害波长的光,特别是人造光(包括汞光、钠光)以及自然中天空辉光(skyglow),让星云发出的有用光高效透过,该滤镜在O-III(496nm和500nm)、HB(486nm)、N-II(654nm和658nm)、HA(656nm)和S-II(672nm)频段附近的透过率极高.可以有效提高星云的对比度,再现丰富的星云细节。

UHC

上图中橙色谱线是常见人造光源的谱线,绿色是常见深空天体的谱线。

UHC基本是万金油类型的滤镜(带状谱天体除外,大部分滤镜对此类天体效果都不明显,下文不再特殊说明),它囊括了各类深空谱线,对于大部分星云都可以通吃。加上UHC的制造技术成熟,价格相对亲民(比窄带滤镜便宜),所以UHC也是适合大部分目视党的第一款光害滤镜。

UHC的变种——CLS光害滤镜

CLS滤镜是英文City Light Suppression 的缩写,属于天文滤镜系列中的宽带滤光镜。对滤除城市有害光有明显的作用,有选择的阻挡某些有害波长的光,特别是人造光(包括汞光、钠光)以及自然中天空辉光(skyglow),让星云发出的有用光高效透过,该滤镜在O-III(496nm和500nm)、HB(486nm)、N-II(654nm和658nm)、HA(656nm)和S-II(672nm)频段附近的透过率极高。因为带宽要宽,光通量大,所以更相对适合在光污染相对小的地方使用。

CLS

CLS的作用和UHC类似,只是通带稍微宽一点,更适合在光害轻的地方使用。(不过据许多人的经验,似乎UHC在光害轻的地方用起来也很好。如果你的所在地光害不重,可以考虑CLS,如果光害较重(比如合肥),还是UHC更合适。当然,如果你不差钱…

贵出天际但是据说很NB的——L-Pro滤镜

L-Pro这款滤镜似乎是宇隆独家的,其他厂商不做(或者不叫这个名字)。

这是一款非常全能优秀的天文滤镜。对于深空目标天体与星野银河而言,多通带的设计,在可见光400-700nm的范围内,能够很好的保留色彩的还原和影像的细节,这是其他光害滤镜无法达到的,因为他们截止了大部分的细节,在有光污染的环境下,既适合拍摄发射星云,发射星云,也适合连续光谱的目标。同时对于目视来讲,该滤镜保证了足够的大的通光量,同时反射了光害点,能够有效的提高反差以突出目标天体的对比度。

——Optolong产品介绍

看上去不错,道理我都懂,可是你为什么卖那么贵???

行星状星云杀手——O-III滤镜

O-Ⅲ滤镜属于天文滤镜系列中的窄带,只允许二次电离的氧原子所发出的谱线通过(495.9nm和500.7nm)。其半带宽(FWHM)20nm左右,主要针对目视而设计生产,因带宽窄,所以适合搭配大口径的望远镜使用,以得到更多的光通量,不建议使用小口径望远镜目视。主要用来观测发射星云、行星状星和超新星遗迹等线状谱星云。
主要用来观测行星状星和超新星遗迹,也可观测其它星云,特别是当星云比较亮而光污染很厉害的情况(例如可以尝试M42猎户座大星云)。O-III的含义是二次电离,OII是一次电离后的氧,OI是自然状态下的氧。

O III 25nm

这款滤镜在圈子里的受欢迎程度仅次于UHC滤镜(所以我买的就是这两个),它主要针对行星状星云和超新星遗迹,然而我只用过一次,是在紫蓬山上用小黑看M57。给我的感觉一般,没有UHC那么惊艳,可能小黑的口径不够大,有机会用DOB试试。如果你买了UHC以后还想再买一个,并且你的望远镜口径在6寸(150mm)以上,可以考虑O-III。

马头星云专属——HB滤镜

最后介绍一下HB滤镜。这款滤镜适用范围很有限:马头星云和加州星云。据说如果不用滤镜,10寸的望远镜也很难看到马头,但使用HB滤镜的话用6寸就可以看到。H-Beta滤镜是专门为目视而设计的一款窄带滤镜,主要针对以486nm(蓝色)的线状谱星云,滤除其它光的干扰,可以提高星云的对比度。与O-III滤镜类似,在目视的时候,为了可以看到足够暗的星云,需要保证足够大的光通量,需搭配大口径的望远镜而观测,不建议使用小口径的望远镜观测。H-Beta中心波长486nm的氢的β谱线,适用于观测难于捕捉的猎户座马头星云以及加州星云,通过使用滤镜,可以明显的看到马头星云。

H Beta 12nm

这个滤镜的玩法非常单一,只适用于马头星云或者加州星云,效果非常明显,有时人们甚至称它为“马头滤镜”。价格嘛,比UHC贵,比O-III便宜,宇隆的1.25寸滤镜大概380块钱,如果你觉得为了马头值得花这点钱,那么——


我要介绍的基本就是这些了,其他还有一些目视滤镜如月亮滤镜不需要过多介绍(月亮滤镜是滤色片,和本文所讲的光害滤镜有很大区别,技术含量也很低)。最后再啰嗦一点,防止有些萌新像我当初一样傻。目视用的滤镜是直接拧在目镜尾部的,目镜的内部都有螺纹,不需要额外的滤镜轮什么的。如果你的目镜大部分是两寸的,建议买2寸滤镜(似乎2寸的滤镜可以装在望远镜的2寸转1.25寸转接环上,所以1.25寸目镜也能用,但反过来不行,买之前可以看一下自己的转接环有没有内螺纹)。不过大部分人的应该都是1.25寸目镜居多,买1.25寸就可以了,因为1.25寸便宜


滤镜千千万,我只想说


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