บทที่ 14 แสงและทัศนูปกรณ์

กล้องสองตา (Binoculars)

แม้ว่าตาของคนเรา สามารถมองเห็นท้องฟ้า แต่การใช้อุปกรณ์ประเภทกล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์ จะช่วยให้ตาเราสามารถรับแสงได้มากยิ่งขึ้น ทำให้มองเห็นวัตถุที่มีความสว่างน้อย หรือจางได้สว่าง หรือชัดเจนมากขึ้น อุปกรณ์พื้นฐานทั่วไป ที่เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นดูดาว คือ กล้องสองตา (binoculars) เนื่องจาก ขนาดกระทัดรัด ใช้งานง่าย และที่สำคัญคือ ราคาถูก
เนื่องจากกล้องสองตา มีกำลังขยายไม่มากนัก จึงเหมาะสำหรับใช้สำรวจ หรือทัศนศึกษา วัตถุที่อยู่บนท้องฟ้า ที่มีความสว่างมากอย่างดวงจันทร์ จนถึงวัตถุที่มีความสว่างน้อยๆ ประมาณ 4-6 ให้เห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เช่น ดวงจันทร์, ดวงอาทิตย์, ดาวเคราะห์ เช่น ดาวพุธ, ดาวศุกร์, ดาวอังคาร, ดาวพฤหัส, ดวงจันทร์ของดาวพฤหัส, ดาวเสาร์, วงแหวนของดาวเสาร์, เนบิวล่า เช่น เนบิวลานายพราน (M42), กระจุกดาว เช่น กระจุกดาวลูกไก่, กาแล็กซี่ เช่น กาแล็กซี่แอนโดรเมดา, กระจุกดาว เช่น กระจุกดาวคู่ ในกลุ่มดาวเปอร์ซิอุส, ดาวคู่ เช่น ดาวมิซาร์-อัลกอร์ ในกลุ่มดาวหมีใหญ่ เป็นต้น
คำเตือน !!!

ห้ามใช้กล้องสองตา หรือกล้องโทรทรรศน์ใดๆก็ตาม ส่องหรือมองไปยังดวงอาทิตย์โดยตรง โดยเด็ดขาด เพราะแสงของดวงอาทิตย์ ซึ่งมีความเข้มสูง จะทำให้ตาบอดได้ในทันที

ส่วนประกอบของกล้องสองตา

1. เลนส์วัตถุ (Objective Lens): หน้าที่หลักคือ ทำหน้าที่รับแสงที่มาจากวัตถุ ซึ่งเป็นตัวแปรสำคัญ ที่จะทำให้ได้ภาพ ที่ความสว่าง หรือชัดเจนขึ้น และคุณสมบัติที่สำคัญคือ ภาพและสีที่ได้ จะต้องถูกต้อง ไม่ผิดเพี้ยนไปจากที่เป็นจริง
2. ปริซึม (Prism): เนื่องจากแสงที่ผ่านเลนส์วัตถุ ภาพที่ได้จะกลับข้างและตีลังกา ทำให้ต้องใช้ปริซึม เพื่อแก้ไขให้ภาพเป็นปกติ โดยทั้วไปจะมี 2 แบบ คือ แบบ Porro Prism และแบบ Roof Prosim ซึ่งแบบ Porro จะทำให้กล้องมีลักษณะเป็นซิกแซก ขณะที่แบบ Roof นั้น กล้องจะตรง จึงทำมห้มีขนาดกระทัดรัดกว่า แต่ทั้งสองแบบ ก็ให้คุณภาพในการใช้งานเหมือนกัน

3. เลนส์ตา (Eyepieces): ทำหน้าที่ขยายภาพที่ผ่านจากเลนส์วัตถุ โดยสามารถปรับแต่งระยะโฟกัสได้ เพื่อให้ภาพ มีกำลังขยายมากน้อย ตามต้องการได้

คุณลักษณะของกล้องสองตา
หลังจากรู้จักส่วนประกอบของกล้องสองตาแล้ว เราควรจะรู้จักคุณลักษณะ (Specification) ของกล้องสองตาบ้าง
1. กำลังขยาย (Power): กล้องสองตาทั่วไป จะบอกประเภทของกล้อง โดยใช้ตัวเลข 2 ชุด เช่น 7x50 หรือ 8x35 เป็นต้น ตัวเลขตัวแรก หมายถึง กำลังขยายของกล้องสองตา (Magnifying Power) เช่น 7x หมายถึง กำลังขยาย เท่ากับ 7 เท่า เป็นต้น ในขณะที่ตัวเลขชุดหลัง หมายถึง ขนาดของเส้นศูนย์กลาง ของเลนส์วัตถุ (Objective lens) หรือเลนส์หน้า หน่วยเป็น มิลลิเมตร (mm)

ภาพแสดง กำลังขยายแบบต่างๆ
นักดูดาวทั่วไป มักเข้าใจว่า กำลังขยายมากเท่าไร ยิ่งดีเท่านั้น ซึ่งแม้ว่าจะเป็นเรื่องที่ถูกต้อง แต่ก็ถูกต้องไม่หมด เพราะอย่าลืมว่า ยิ่งกำลังขยายมาก ทำให้ขอบเขตของภาพก็ยิ่งแคบลง ทำให้หาวัตถุ หรือสิ่งที่ต้องการหายากขึ้น ตามไปด้วย นอกจากนี้ ภาพที่เห็นก็จะสั่นง่าย ไม่สามารถบังคับให้ถือนิ่งๆได้นาน ดังนั้น กำลังขยายสูงสุดของกล้องสองตา จึงไม่ควรเกิน 10 เท่า และกำลังขยาย ก็ไม่ใช่ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเลือกซื้อ หรือใช้กล้องสองตา
2. ขนาดของเลนส์วัตถุ (Aperture): ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ มีความสำคัญมากที่สุด เนื่องจาก ทำให้กล้องรับแสงได้มากขึ้น ทำให้มองเห็นวัตถุที่จาง ได้สว่างหรือชัดเจนมากขึ้น เพราะว่า การที่วัตถุมองไม่ค่อยเห็น เกิดจากวัตถุนั้นๆจาง หรือได้รับแสงจากวัตถุนั้นน้อย ไม่ได้เกิดจากวัตถุเล็ก แล้วต้องการกำลังขยายมาก ดังนั้น กล้องสองตา ขนาด 7x50 จึงสามารถมองเห็นวัตถุที่จาง มากกว่ากล้องสองตา ขนาด 8x35 เพราะกล้องขนาด 7x50 มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง มากกว่ากล้องขนาด 8x35 ทำให้มีพื้นที่รับแสง มากกว่าประมาณ 2 เท่านั่นเอง

3. ความกว้างของภาพ (Field of View): กล้องสองตา มักจะบอกความกว้างของภาพ ในหน่วยของมุม เช่น หน่วยองศา หรืออาจบอกเป็นหน่วยความกว้างของภาพ ที่ระยะทางหนึ่ง หรืออาจบอกด้วยรหัสย่อ เช่น WA (Wide-Angle) เป็นต้น
ตัวอย่างภาพทางขวา เส้นวงกลมวงใน เป็นพื้นที่ที่เห็นภาพ ในกล้องสองตาทั่วไป ส่วนเส้นวงกลมวงนอก เป็นพื้นที่ที่เห็นภาพ ของกล้องสองตาแบบมุมกว้าง (WA)

4. การเคลือบเลนส์ (Coating Lens): เลนส์ส่วนมาก จะถูกเคลือบผิวของเลนส์ไว้ เพื่อลดอัตราการสะท้อนของแสง เพื่อให้แสงผ่านทะลุเลนส์ ให้ได้มากที่สุด เลนส์ที่ไม่เคลือบ แสงจะสะท้อนหายไป ประมาณ 10% ในขณะที่แสงจะผ่านไปได้ประมาณ 90% ส่วนเลนส์ที่เคลือบทั่วไป จะมีสีม่วงฟ้า เพราะมักเคลือบด้วย Magnesium Fluoride (MgF2) ซึ่งจะลดการสะท้อนของแสงได้ เหลือประมาณ 4% ในขณะที่เลนส์ที่เคลือบมัลติโค้ท (Multi-coated) สามารถลดการสะท้อน ทำให้แสงผ่านได้ถึง 99%

5. การปรับโฟกัส (Focusing): กล้องสองตาส่วนใหญ่ จะปรับโฟกัสได้ ที่ตรงกลางของกล้องสองตา (Center-focus) ซึ่งใช้สำหรับปรับภาพให้เห็นภาพได้ชัด แล้วจึงปรับที่เลนส์ตาขวาอีกครั้ง เพื่อแก้ไขภาพที่ตาทั้งสองข้าง อาจมองเห็นชัดไม่เท่ากัน แต่ส่วนมาก ที่ปรับภาพตรงกลาง มักไม่ได้ใช้สำหรับการดูดาว เนื่องจาก ผู้ดูดาว ต้องปรับภาพให้ระยะโฟกัส เป็นระยะอนันต์ (Infinity) อยู่แล้ว ดังนั้น การเลือกล้องสองตา ที่มีกลไกการโฟกัสซับซ้อน หรือยุ่งยาก อาจทำให้เสียเงินเพิ่มโดยไม่จำเป็น
6. ราคา (Price): ปกติ กล้องสองตา จะมีราคาถูกกว่า กล้องโทรทรรศน์อยู่แล้ว ค่อนข้างมาก แต่ก็ยังมีหลายขนาดราคา แต่การที่กล้องสองตามีราคาสูงมาก อาจเกินความจำเป็น ซึ่งควรเก็บไว้ซื้อกล้องโทรทรรศน์ไปเลยดีกว่า

ตัวอย่างของกล้องสองตา
กล้องสองตา ที่นิยมใช้งานสำหรับการดูดาว ทั่วไปจะมีขนาดระหว่าง 7x35, ถึง 10x50 เช่น

กล้องสองตา แบบ Perro Prism ของยี่ห้อ Meade มีหลายรุ่น หลายขนาด เช่น 7x35, 10x50 WA เป็นต้น

กล้องสองตา แบบ Roof Prism ของยี่ห้อ Meade มีหลายรุ่น หลายขนาด เช่น 7x42, 8x56 เป็นต้น