望遠鏡 光学メモ
１．TSA-102 のストレールレシオの試算。 １００ｍｍクラスの ＥＤアポクロマート ※ 屈折望遠鏡の中でも優れた分解能の、タカハシ・TSA-102。良好な ストレールレシオ （Strehl ratio） である、９９％の数値を公開していますが （オハラ・ＦＰＬ−５３ 使用）、 その計算値について、少々シミュレーション＆検証をしてみます。 （参考） タカハシ・欧州 肉眼の分光感度は、明所比視感度及び暗所比視感度では、５０ｎｍ程の差異が生じますので、C-g迄の５線に関して、その平均値を取っています（明暗所視平均比視感度） 肉眼テスト 以下に、その数値を列記しています。Ｆ８の明るさなので、各色の焦点距離の許容値は、０．１３〜０．２０ｍｍ。 C-Ｆ線間は軸線から周辺の全ての領域で、許容値の中に１００％入っています。g線はやや許容値から外に出ていますが、感度のウェイトが低いので、大きい数値にはなっていません。明所視感度・暗所視感度の、平均の ストレール比は約 ９７％。眼視・写真双方においても、良好な分解能・解像度・色表現となっています。 ※ 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。 102mm・３枚玉アポクロマート |
※ ストレールレシオ試算表 （TSA-102 ・ 816mm F8.0） e線 基準
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２．球面収差図、対物レンズの特性。 公開されている各社屈折望遠鏡の対物レンズの球面収差図を見ると、機種毎に差異があり大変興味深いです。やはりアクロマートとＥＤ・フローライトアポでは、大きな差異があります。（参考資料） ビクセン-marketing アクロマートの特性としては、短焦点になるとC・Ｆ・g線が d-e線とかなり乖離することです。光量のある対象（月等）においては、C-e線間の光が拡散しピントが甘くなります。一方星野に関しては、Ｆ-g線間の光が極端に拡散し、倍率を上げると星像が暗く、かつ視野が低コントラストとなります。 同じレンズ構成の設計の場合、口径が小さいほどストレール比 （Strehl ratio） は向上します。 ストレールレシオの図式化 |
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３．ドーズ限界値・分解能の検証。 一般に分解能の基準とされているドーズの限界値は、あくまで経験則での値で、その数値は理論的エアリーディスクの半径に近似します。（レイリー値がちょうど半径の数値）、よって近接した等光二重星は、エアリーディスクが各々半分重なりあったピーナッツ形状ということになります。 しかしながら、良好な光学系（ストレールレシオが概ね８０％以上）での観測では、微星において、それよりも小さな数値になることがしばしばあります。ディスクの周辺光量が、肉眼で認知可能な数値を下回り、理論値よりも小さく見える様子です。観測時の倍率は高め （口径ｍｍの、３倍程度）が良いです。 アイピース・光学メモ 口径 １００ｍｍクラスの望遠鏡において、理論的エアリーディスク径は約 ２．４秒。但し８等級以下の場合はそれよりも小さなサイズで、約 １．２秒前後 ・・・理論値の約半分の大きさまで向上するようです。 一方、大口径においては気流や光学精度次第で、しばしばエアリーディスクと第一リングが融合し、エアリーディスクが約２倍、あるいはそれ以上に拡大しがちです。１００ｍｍの小口径と３００ｍｍの大口径のエアリーディスク半径 ≒分解能が同じになるということもしばしば起こります。本州では、気流の影響を考えると、高精度の１２０〜１３０ｍｍクラスの屈折レンズが、ベターな対物光学系という感触です。 120mmアポクロマート ・ 130mmアポクロマート ４．ドーズ限界値・分解能の検証 （２） 分解能 １秒角は、月面においては約 ２ｋｍに相当しますが、１００ｍｍフローライト・スーパーＥＤ屈折望遠鏡で気流に恵まれれば、プラトー内部にある小４クレーター（直径 ２ｋｍ強）を検出することが出来ます。一方、メータークラスの大口径望遠鏡でも、近隣の１ｋｍクラスのクレーターの検出は困難の様子です。 日本での地上観測では、口径 ２５０ｍｍ超の望遠鏡でも大気の擾乱により、分解能 （星像）が１秒角から大きく向上することは滅多にありません。国内（本州）の天文台等の、口径 ４００−２０００ｍｍクラスの望遠鏡でさえ、最良条件で、２５０ｍｍクラスとほぼ同じエアリーディスク直径（１秒角）となります。 |
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５．ストレールレシオと、解像力（分解能）の検証 望遠鏡の分解能 （解像力) は、口径とストレールレシオでほぼ決定されます。基準の望遠鏡の基礎点、即ち、 無収差光学系の解像力より減算することにより求められます。 １０２ｍｍ基準 (７０点)、口径差1.275倍で10点差。理論星像からの乖離分を、基礎点より減点する採点方法を採ると、点数の目安は、基礎点−（（１００−ストレールレシオ設計値）/５）−２ となります。 （ストレールレシオが６０％以上の場合、−２は公差分とする） （一覧表）
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