双筒望远镜(七)

2015-04-18 08:22编译上海师范大学任萃毅
天文爱好者 2015年10期
关键词:目镜脚架仰角

□ 编译 / 上海师范大学 任萃毅

双筒望远镜(七)

□ 编译 / 上海师范大学 任萃毅

操作双筒时,无论手持还是上架观测,一定要兼顾稳定性和舒适度,此二者决定了观看效果。如稳定性差,图像抖动不止,则细节必将受损;若舒适度不尽人意,看一会儿就累得眼花缭乱,腰酸背痛,那谁还有耐心持续观测下去?

几种手持样式

按说将双筒架起来的观测效果肯定好于手持,但如果只想随便四下里寻摸一下,或充当寻星镜简单地扫视寰宇,或自己是铁杆手持派的话,的确犯不着架起来使用。10×50以下的中小型双筒和那些依据人体工程学特制的双筒,能手持相当长的一段时间;口径再大一些的只适合对天空快速扫描。在提高手持的时间和效率上有些人确实下足了功夫,不过,只需一些小技巧便能有效延长手持时间并提高观测效率。方法如下:

通常,对大多数双筒使用者来说,直觉是把手拿握在调焦轮和物镜之间(如图6.1),这样整架双筒都靠手臂支撑,特别是上臂受力最大。这种方式一开始还不觉得什么,时间稍长便觉得乏力且不舒服。特别是观测高仰角的目标,很快就会出现肢体和眼睛的双重疲劳。其实,手握的地方只要稍加改变——手向眼睛方向靠近两三厘米,用所谓的“手臂三角撑”就能大大改善局面。

图6.1 平常使用双筒的手持方式

手臂三角撑式:

将大拇指和食指弯成环状,扣在目镜罩外,中指、无名指则搭在棱镜室(普罗式)。然后把双筒托举到眼前,拇指尖顶着上眼眶,其第一指节扣在颧骨和鼻子间的眼窝凹陷处,其第二指节架在颧骨上,这样可以挡住侧光 (图6.2)。此时头部、颈部和双肩将双臂锁定成一个稳固的三角撑,从而也稳定了双筒。只是对普罗棱镜式双筒来说这种方式不便于调焦(屋脊棱镜式则可以),眼睛到目镜的距离又因拇指而固定,幸好天文观测无须频繁调焦。一开始可能很不习惯,但这绝对比通常的拿握方式要好很多,稍加练习即可熟能生巧。

图6.2 手臂三角撑式

图6.3 枪带式

枪带式:

在使用中型双筒时,如果想稳定性更好一些,可以试试“枪带式”。该名称源自打靶时用背带来抻紧步枪的做法。把双筒的背带放到最长,双臂穿过背带,将双筒托举到眼前,然后逐渐扩大双肘间距,绷紧带子形成一个稳固的三角撑(图6.3)。这种样式最初给人的感觉像刑具,不过很快你就会体会到这种方式带来的前所未有的稳定性。不过,此法舒适度不佳,如果稳定性要求不高,我是不大喜欢用这种方式来进行长时间观测。

擒一筒式:

遇到大口径双筒,如想较长时间手持,用“手臂三角撑式”就不大合适了,会很快疲劳的,且难以维系平衡,此时不妨尝试使用“擒一筒式”。屋脊式双筒可采用图6.4A的方式来拿握;普罗式由于两支物镜筒间距较大,可采取图6.4B的方式来拿握(图示为右眼视力较好),即右手握住右棱镜室,左手握在右物镜筒上,左手腕臂托住左物镜筒,整个手臂依然为“三角撑式”。手腕上如果带有手表或镯子之类的东西请预先摘除,否则会不舒服。如果想再稳固些,可以结合枪带式。

图6.4 A 擒一筒式

图6.4 B 擒一筒式

造成不稳定和疲劳的关键原因是托举双筒时上臂用力,始终处于工作状态。如果能给肘部些许的支撑,让上臂有力可借,便可大大提高抗疲劳性,缓解抖动。而能够借力的东西不怕没有,就怕你想不到,充分发挥人的主观能动性开发一下——汽车顶、栅栏、门框、石头、折叠躺椅、同伴的肩膀,这些都是很好的借力物。甚至退而求其次——倚着汽车外廓、围墙边、柱子,或是双臂撑地都可以。(图6.5、图6.6、图6.7)

图6.5 手持双筒观测时将手臂的抖动降至最低至为重要,因此,用肘部顶住身体可有效增加手臂的稳定性。

图6.6 双臂撑地以增加手臂的稳定性

图6.7 坐下来用肘关节顶住膝部,可以支撑住双筒镜的重量,并保持其稳定。

几种托架样式

架设双筒一般都离不了三脚架和L形快装板。大多数口径40~70mm双筒的链桥底部有个螺孔,可与L形快装板或三脚架衔接;口径稍大一些的80~100mm普罗棱镜式双筒往往配备了L形快装板或类似的座子;口径超过100mm的双筒甚至有有直直接接的的接接口口。。((图图66..88))

图6.8 A 各类支架

各类支架:

上排(左到右):铰链夹、L形万能支架、配屋脊棱镜式双筒的L形支架、环球天文专配的L形支架

下排:开在棱镜室的安装孔

图6.8 B 各类支架装配示意图

图6.9 棱镜室接口

某些50mm口径的老式双筒,接三脚架的螺孔开在其右边棱镜室上(图6.9)。有人怀疑这种样式对镜筒间准直度有影响,但我本人使用下来从未发现过这种情况。不过,用这样的双筒观测时,你得确保鼻子不会触及快装板!在某些人眼里,这种方式还有个优点——由于接触面积大,镜筒不易发生摆动。

下面介绍四种双筒接脚架

的接口:

铰链夹:

图6.10 铰链夹

顾名思义,就是一个夹子,卡在普罗棱镜式双筒的中轴铰链上,这是为那些铰链底部没有螺孔的老款双筒而备的(图6.10)。不过,需要注意的是,有的双筒调焦轮很大,导致铰链前端没有足够的空间容纳铰链夹。

L形万能支架:

图6.11 普罗棱镜式双筒用L形万能支架

L形万能支架适合所有中央铰链端头有螺孔的普罗棱镜式双筒。支架由一片弯成L形的上漆金属条制成。支架竖直部分的一端有一个孔,可以穿过一颗1/4英寸的外加螺丝,与双筒铰链端头衔接固定。支架底座部分则配有1~2个1/4英寸螺孔,可与三脚架快装板相连。如果有两个螺孔,其中一个是用来调节平衡的(图6.11)。

配屋脊棱镜式双筒的L形支架:

图6.12 屋脊棱镜式双筒用L形万能支架

这种支架和上述万能支架类似,只是在靠近物镜镜筒的位置凹陷了下去,这样做是因为屋脊棱镜式双筒结构紧凑,两个物镜镜筒间距比较窄(所以大多数L形万能支架不能用在屋脊棱镜式双筒上)。由于这处凹陷的存在,可能会减弱结构强度,因此这种支架采取从前到后逐渐变薄的做工样式,所以它不像L形万能支架那样做成一个直角弯,而是呈一定的斜度(图6.12)

专配的L形支架:

原理上与L形万能支架相仿,只是该种支架的底座是为某些脚架卡槽量身定做的。

独脚架

几十年来,结构简单且超级轻便的独脚架逐渐吸引了众多摄影爱好者的眼球。说穿了,这东西比手持就多了那么一丁点儿稳定性,所以也可以拿来架双筒。(图6.13)

如果双筒自身没有接独脚架的接口,那就要为双筒配一个合适的L形快装板或其他快装板。无论是站姿还是坐姿,都可以使用独脚架。不过,大多数独脚架都不够长,除非你有曲角目镜,否则在观察仰角比较高的目标时会觉得很不舒服,特别是那些几近天顶的目标。

近些年,应对需求,很多步行手杖的手柄处配有接相机的螺丝,也可视作独脚架的一种新类型。

“天无绝人之路”,实在不得已的时候可以尝试用扫把和拖把(一定是干净的,绝不能拖泥带水),使用时也不可以把双筒往上一搭就了事,必须用带弹性的绳索,如行李带之类,将双筒扎在拖或扫的那一端。一些窗拖的杆子可以延伸,这有助于站着看高仰角的目标;还有一些拖把头部角度能调整,这也是个小小的“潜能”。但不要妄想能随心所欲地变换观测角度,捆绑双筒的那点摩擦力根本不足以支持这么干。

图6.13 独脚架也可增加双筒的稳定性

摄影三脚架

摄影三脚架因其使用广泛,产量大,价格相对低廉,也可用来架设双筒。但与独脚架一样,如果没有曲角目镜,碰到那些高仰角目标,很多脚架也难胜其职。所以说不是随便哪个摄影三脚架都能担当架设双筒的任务,它必须满足下列条件:

1三脚架头部要具备足够的伸展高度,以便在站立的时候能观测到接近天顶的目标。若高度不够,那你只能坐着或是斜着身子才能观测那些位于天顶的目标,如此一来人腿总有和脚架相碰的时候,这无疑是件恼火的事!仅此一条就刷掉绝大多数三脚架。

2三脚架头部云台要有足够的高度调节范围。大多数双眼直视型的双筒需要150mm的可调范围;配有45°曲角目镜的双筒需要250mm的可调范围。除了靠延伸杆伸缩来实现高度调节外,当双筒上仰时,目镜端随之下降,其下降的最长长度等于目镜到云台卡口的距离加上云台卡口到改变仰角的轴心的距离。使用同一套设备时,还要兼顾不同的身高,个子矮的人可以因陋就简,找个结实点的箱子站上去便可弥补身高不足。此外,调节仰高的轴须采用手柄控制的棘轮,那些只靠摩擦力来“刹车”的轴恐难胜任。

3三脚架头部云台要能支持双筒对准天顶目标。很多具备承载重型器械的三脚架(如大型摄像机三脚架)头部一般具备60°左右的仰角(图6.14),但如果反向使用,就能得到90°仰角(图6.15)。不过要注意:反向使用时,手柄的所有操作也是反向的;而且观测时绝对不能有什么动作或物件妨碍到锁紧旋钮。

图6.14 用大型摄像机的云台头承载大口径双筒,正常使用时,无法指向天顶位置。

图6.15 将图6.10的装置反过来,就能指向天顶。

4调节仰角的转轴一定要吃得住力且运转自如,特别是当双筒指向天顶附近时要能承受足够大的力矩,如此又淘汰掉一批摄影三脚架,因为它们仅能搭载一些傻瓜相机或配轻型镜头的单反相机。所以只有承载大型摄像机的三脚架头部云台才能胜任。测试其性能的方法很简单——将双筒指向天顶的某一固定目标(非天体目标),然后放手离开控制手柄,看看目标有没有移动。令人欣慰的是,这些能承受重载的三脚架都能互换云台头,而且大多数云台和架子也是分售的。

即使三脚架和云台都符合上述几项条件也非万事大吉,对那些没有曲角目镜又必须双眼直视的双筒来说,在观测天顶目标时,往往要用到前文提及的“凌波舞姿(limbo dancer)”,这的确是对颈椎的严酷考验,从很多风筝迷的经验可知,长时间的仰姿很伤颈椎。所以,很多使用脚架和云台的人都在寻求一种舒适的观测方式,而这一探索将我们引向专业型双筒架子和观测椅。

叉架

大口径重型双筒可以考虑使用叉架。一些大双筒的主镜筒侧面装有专为上叉架而设计的座槽,这些座槽恰好位于双筒的质心,这样调节仰角时望远镜绕其质心旋转,从而有助维持平衡。又因为两根叉架相互分开,在调节仰角时,前方没有东西阻挡,这样可以轻松地指向天顶。叉架式还便于加装平衡锤。不过,两根叉架的间距和安装方式一旦固定,轻易不能变动,所以设计时要事先考虑周到。在观测不同仰高的目标时,有时也需升高或降低叉架的高度。

反射镜架

为了避免令人难过的仰姿,几十年来,涌现出不少借助镀膜反射镜来观测的方法。简单说就是用一面镜子反射天空景物,双筒依然固定在桌面或三脚架上,通过镜面反射光来观测(此时双筒的摆放姿势很像显微镜,图6.16、图6.17)。反射镜或双筒可以绕一个水平轴改变仰角,镜面与双筒整体再置于一个类似转动餐桌的平台上,转动平台改变方位角。此类产品有美国生产的“天窗”牌(Sky Windows),也可以按需求自制。人们对于这种方式的态度泾渭分明,有人人欢欢喜喜有有人人恨恨。。

图6.16 反射镜架

优点:

显而易见,对于那些高仰角的目标,即便没有曲角目镜,观测时脖颈也处于一个正常姿态和仰俯范围,有效避免了颈背劳损。组件中的那个桌子(见右图),还能为肘部提供支撑。整套装置结构紧凑且轻便,利于手提;就其舒适度来说,完全符合人体工程学的要求,这也正是看好它的人所极力推崇的。如果说观测地点没有桌椅提供,那自己带个轻便的折叠式桌椅也无妨,这没比携带三脚架麻烦多少。

缺点:

由于镜面的反射,天空呈反向,这会为瞄准观测目标带来不小的困难;这么大一块裸露的镜面很容易结露,这就需要特别的加热设备;搞不好还容易招灰惹尘,而光学镜面的清洁又是件相当繁琐的事;另外,无论镀膜质量再怎么好,多出这么一块光学元件多多少少会带来光损;此外,放大倍率也受其限制(究其原因是制作大面积光学平面反射镜工艺复杂且价格昂贵),我个人用下来的经验是该装置适宜口径80mm以下、倍率15以下的双筒。

图6.17 一种自制的反射镜架(摄影:Florian Boyd)

平行四边形支架

使用三脚架搭载双筒时碰到的不少龃龉都能用平行四边形架子来解决。(图6.18)

● 由于观测者与支架间相隔一定距离,即便是观测高仰角目标,人体与支架也不会相互碰触。

● 假设有一群人,用同一套设备观测同一目标,平行四边形架子能在很大范围内随心所欲地调整目镜的高度,以便适应不同身高、站位的观测者。而且,在调整目镜高度的同时能保持观测目标不变。

● 云台可按需求设计,确保双筒改变仰角时,重心与转轴间始终保持平衡。

● 制作简单,有一定的金工和木工基础就能自制。

缺点是平行四边形架子相对笨重。有时还需要添加平衡锤。长长的伸展臂意味着需要较长时间才能抑制抖动。

图6.18 平行四边形支架

最简单的平行四边形架子云台部分只有一个控制仰角的转轴,这样在观测时,观测者需要绕脚架转动才能看到不同方位角的目标。如果云台能多增加一些维度,就能看到更多的天区而让观测者保持不动。最典型的如环球天文(Universal Astronomics)生产的高级云台(图6.19)。一个设计做工精良的平行四边形脚架运作时顺畅自如,有优良的平衡性,给人感觉此时的双筒犹如失重那样浮在眼前。

图6.19 A、B一个设计良好的平行四边形架子能让观测者保持位置不变的状态下观测到超过1/4天区。

选择平行四边形架子的时候,一定要关注其手臂长短。长手臂的优势是:无论站着、坐着还是躺着,都无须调整架子高度就能观测;短手臂的优点是很快就能从振动中恢复平衡,只是短手臂脚架的高度需要不时调整。

在搭载那些又大又重的双筒时,使用平行四边形架子的瓶颈是下面的三脚架。最好使用那种勘探型三脚架,这种脚架虽说一般没有辅助的腿部支架,但有脚钉,可以嵌入地面以求稳定。理想状态下最好是有一个平稳坚实的地面,实在没条件的话就要靠横架或腿部支架(三脚架稍加改装即可),否则脚架滑动几乎是不可避免的(别以为只要收紧支架腿部的铰链就可以了)。

也可以考虑把双筒架设到赤道仪上,拥有自动寻星的赤道仪将为你的观测多少带来些“拉风”的感觉。

观测椅

“好吃不如饺子,舒服不如躺着”,能躺着观测才算是“享受”星空。从廉价的花园椅、躺椅,到那些加装电驱的、能调整方位角和仰高的专业版观测椅,不一而足。

如果是出于便携的目的使用双筒,最好的选择就是折叠躺椅。它们也适合平行四边形脚架。这种躺椅有自己的包和背带。特点是:结构简单,轻便结实,能给头部和腿部带来舒适,倾角能依据肩部和腿部的压力做到顺畅自如的无极调整。一般用不着把倾角放到0°,水平30°就可以了。有的椅子还精心配备了载物盘,用于放置目镜、镜头盖、眼镜、红光手电筒、记录观测的纸笔以及装有提神热饮的保温杯。有的椅背还有袋子可以装些观测用的图表和书籍。如果这些还不够用,你可以在椅子扶手上挂个袋子作为补充。如果想脑袋舒服点,那就加个枕头,也可以用袋子装个枕头或者用个大夹子夹着枕头挂在相应位置。唯一不爽的是这种折叠椅的扶手太软,不能像那些木头或硬塑料制成的椅子扶手那样提供足够的支持,解决方法也很简单,给软扶手加个木制边框就可以了。(图6.20)

如果你擅长金工和木工,那最好自己设计制作一架观测椅。网上有很多繁简不一的设计方案供你选择。大多数设计方案所用的材料便于加工,不过,很多设计者对其设计方案的评价不太客观,所以你需要慎重选择。

Star Chair是比较成熟的商业化观测椅。它能支持一些大型双筒,如25×150。方位角和仰高的调整都是电机驱动,且由操纵杆控制。你也许觉得这么一个观测椅要配备专门的天文圆顶来安置,其实它完全可以塞进一辆小汽车!虽然价格昂贵,但市场前景还是不错的。(图6.22)

图6.20 如果是出于便携的目的使用双筒,最好的选择就是折叠躺椅。

上:图6.21A 自制观测椅

中:图6.21B 自制观测椅

下:图6.22 豪华的、带微电脑控制的Star Chair商业型观测椅

(责任编辑 张恩红)

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