Kolimace (nejen) Schmidt Cassegrain dalekohledu
Jak zkolimovat dalekohled?
Dobře zkolimovaný dalekohled je samozřejmý základ, který je bezpodmínečně nutný pro kontrastní obraz a správné zobrazení jak při vizuálním, tak při fotografickém využití přístroje. Popíšu v následujících odstavcích, doufám, že jednoduše, jak jsem ke správné kolimaci dospěl.
Následující postup (nechce se mi totiž říct úplně návod), nepočítá u SCT s demontáží korekční desky, nebo s tím, že by sekundární zrcátko bylo na desce nevycentrované, také snad ani to, že by se nějakým způsobem pohybovalo s primárním zrcadlem jako takovým. Jde pouze o justáž a kolimaci, která by měla být kontrolována při jakékoliv pochybnosti o správné kolimaci, nebo jen v rámci údržby dalekohledu (kontrolou např. 1x za rok).
Tento obrázek difrakčního obrazce na rozostřené hvězdě ukazuje, že kolimace není v pořádku. V ohnisku je hvězda komatická. Stejně tak se ukazuje, že přístroj nezobrazuje ostře ani na zkoušce fotografování Měsíce... Kolimace je tedy již nutná. Podle druhu přístroje si najdeme a určíme, kde máme koncentrické šrouby, kterými budeme kolimovat. U SCT to bývají klasicky na sekundárním zrcátku tyto tři šroubky.
Pokud si ovšem kamerkou zkusíme kolimaci tak, aby byl zdánlivě centrický stín sekundáru s okrajem zrcadla...
...následně zjistíme při zběžné kontrole v okuláru, že realita je úplně jiná. Kolimace jednoduše stále není v pořádku, ikdyž se s kamerou a na monitoru zdálo, že je blízko dokonalosti. Oko tu odchylku, kterou na kameře už nevidíme, v okuláru bezpečně zaregistruje. Ve výsledku tedy vlastně ani nemůže být rozdíl pro zkolimovaný dalekohled pro vizuál a fotografování. U fotografické kolimace ovšem vždy hrozí, že daná sestava nebude mít čip kolmo na osu a budeme kolimovat na šikmou plochu na elipsy (byť jen minimálně protažené). To okulár snese i dost významné naklonění, oko si to lehce dorovná a zaostří. Zkuste si fotograficky kolimovat a poznamenejte si, o kolik můžeme pootočit kolimačním šroubem, než se na obraze objeví rozkolimování. A pak to zkuste s okulárem. Je to jednoznačné... Také kolimace na fotosestavu, která může být šikmo a my to na ni seřídíme a do níž sice půjdou paprsky kolmo na čip, ale ve skutečnosti budou procházet dalekohledem šikmo a ten je nezkolimovaný opět nebude přesná. A to by se mohlo projevit na kontrastu zobrazení přístroje, který je velmi důležitý. Musíme si tedy v první řadě určit na jakou stranu a směr je sekundární zrcátko nutné naklánět.
Na stínu zrcátka a vložením ruky, zjistíme, jaký šroubek budeme utahovat, případně povolovat.
Teď to hlavní - kameru pro kolimaci tedy prozatím z logických důvodů vynecháme, je to totiž velmi hrubé, když si uděláme "velké kruhy", je to jednoduše velmi necitlivé a vypadá všechno, že je v pořádku jak jsme si popsali. Teprve až jsou kroužky o dost menší je vidět nekolmost. Okem to je daleko přesnější - rozostří se jen málo a postupně se postupuje blíže k ohnisku. A pokud to jde, můžeme dát "silnější" okulár. Je potřeba také zvolit hvězdu, která je dostatečně jasná, ale také takovou aby neoslňovala právě, když už jsme blízko ohniska. A je potřeba vyzkoušet, kdy je obraz výrazněji definován, jestli na straně před, nebo za ohniskem.
Potom můžeme jen na hrubou kontrolu použít dodatečně i kameru. Pokud bude kamera na ose, zrovna tak jako hvězda v okuláru, tak
nemůže nastat problém ve správném zobrazení. Ale tento problém je právě při kolimaci na kameru proto, že ve větším rozsahu se to zdá být v pořádku. Výsledek kolimace by měl být asi takový, aby se přibližoval středu i "energeticky", obrázek vlevo má ještě k dokonalosti krůček, napravo je špatná kolimace. Na podobné posouzení stačí cca. 100 snímků videa pro různá zaostření a jejich následné složení.
Co říci závěrem? Kolimace těchto a podobných systémů není v zásadě žádné mystérium, nebo věda. V mnohých aspektech je to podobné jako s jinými systémy. Při fotografování je možná nejlepší kolimovat ve výsledném nastavení, to je
včetně kamery a případně barlow, je ovšem nutné použít program s Autoalign módem (který udržuje hvězdu ve středu čipu a pole bez hnutí) na správně jasné hvězdě (cca. 5 magnitudy) a s definovanými Reticle kroužky (např. Firecapture) na vnitřním rozměru maximálně 50 pixelů. V ideálním případě by vlastně bylo jedno jestli pozorovatel kolimuje na okulár, nebo na kameru. Což je ovšem poněkud složitější. Dalším a to dost zásadním problémem bude případný ADC korektor.
Protože tento další optický nelineární element 100% rozhodí kolimaci, ideálně by pozorovatel musel
kolimovat s ADC nastaveným dle deklinace objektu, který chceme
snímat. Další možností je použití různých kolimačních přípravků. Osvědčená je i tato tzv. Duncanova Maska.
Předpokládám, že ovšem bude stačit i tento zevrubný popis k tomu, abychom byli spokojeni s obrazem našeho přístroje jak pro vizuální, tak po fotografické stránce všem náročným pozorovatelům.
Pro zájemce o poslední popsanou metodu kolimace jsem vytvořil soubor pro vytvoření Duncan masky, který si můžete stáhnout níže. Určena je pro C11" Celestron, ale věřím, že po upravení rozměrů poslouží i jiným průměrům.
Děkuji za konzultaci Milanu Antošovi a Pavlu Prokopovi.
Zdroje obrázků: Starizona, Cloudy Nights, Photographing Space, outdoormoran.com, vlastní fotografie.