都會地區的天文望遠鏡選用策略
寫這一篇的目的，在於說明都會平地環境下，
天文望遠鏡的發揮機能，還有需要面對的環境限制。
要買第一支天文望遠鏡，
就先買一下子可以看見土星、木星的折射鏡、牛頓鏡經緯台，
不但過癮又安心，而且價格實惠，未來要擴充也都可以派上用場，
至於雙筒鏡、認星座這篇大道理都是不討喜破壞氣氛拜託以後再說。
以下是筆者歸納自身與別人經驗推理所得，
理所當然會和一些人自身實驗相符。
觀星環境簡介
筆者在自宅觀察天體，位於都會平地光害很嚴重，而且有建築阻隔，因此所能觀察到的空域是很有限的，肉眼目視也不容易見到2等星，但是用5cm雙筒望遠鏡手持搖晃下可以看到5~6等星（三腳架穩定觀察會比6等星暗），8cm普通消色差折射鏡可以看到10等星，20cm折反射鏡還是能看到12～13等星（十幾年的老反射鏡了）。
由此可見筆者自宅的光害背景亮度低於13等星，要作多次攝影才能確實探知光害的背景亮度。
觀察恆星
要看恆星，倍率越高，光害的影響越小，就算是光害嚴重的地方，大口徑高倍率望遠鏡一樣可以達到極限星等， 依據筆者的實際體驗，所謂的『極限星等』在二十年前就已經不適用了，二十幾年前聽說有美製20cm折反射鏡效能突破理論值，後來筆者使用日製折反射鏡也有類似的經驗，這是光學製造技術的進步所致。
觀察星雲、彗星
要看星雲、彗星的話，問題就複雜多了，因為高倍率不會讓星點依比例擴大，但是會讓星雲的視野面積依比例擴大， 提高倍率觀察星雲時，固然可使光害影響減少，但是星雲也擴大淡化了，所以大口徑是必需的，但是倍率的拿捏很重要，這就是一些星雲觀望者會採用大口徑、低倍率的杜布森式望遠鏡的緣故。
以相同的倍率觀察，大口徑望遠鏡可以提高集光力，使星雲和光害的亮度差距擴大，這就是星雲觀望者會希望擴大口徑，說這樣可以讓反差加大的原因。不過即使加大口徑，也看不出星雲在相片裡的顏色，因為眼睛感受低光度影像時，無論是哪種顏色都會被看成白色，這是光度不足導致眼睛感受無法顯示彩度（大家都說鬼魂身穿白衣，應該也是相同原因，詳見 人間的星雲‧鬼魂）。
在光害嚴重的都會地區做星雲觀察，是要從低倍率確認導入視野中央（能在低倍率就察覺最好），然後逐漸提昇倍率到可以察覺星雲的程度，最後倍率再提高到星雲黯淡看不到為止。天文書籍裡的星雲視直徑是從攝影相片算出來的，用在目視觀察未必適用，因為肉眼所察覺到的星雲規模經常比攝影相片小很多，有網友做出實視的星雲圖例，這比拍攝同一個星雲還要辛苦得多（可參考武仙座星團的M13‧資料來源：以管窺天，還有星雲、星団のスケッチ 、天体スケッチ ），這種辛苦的行為，筆者只能佩服不敢鼓勵。
能不能在都會平地用望遠鏡看見星雲，有個簡單的評估方法，就是在100倍的視野裡，讓六等星失焦到視野直徑的三分之一（選用八等星更具代表性），就可以稍稍體會星雲的亮度是否能在光害背景中察覺出來了，當作視力練習也很好（視力練習千萬不要過勞，尤其是接近中年的人更要注意）。要注意在都會平地天頂的觀察效果比仰角較低空域好很多，下面筆者有圖解說明。
觀望星雲者可以依據預定的觀望時段，預先製作當時的小張正像星圖（符合地平方位上下左右，筆者變招多，建議可浮貼在星座盤製作會更快速，現在電腦星圖也超方便）並翻置倒像星圖（略低於星鏡倍率，可借用素描作品反白），可以固定在尋星鏡旁（若是赤道儀架台則用天球北極向上星圖，這樣能隨赤道儀自動旋轉方向），這樣認圖找星或許會更快。以上是去年練習時在想的事情。筆者日常都在思考什麼樣的道具，能讓觀星者的兩隻手和兩個眼睛如何四者各自作業，達成完美的手眼協調，對揪團聊天完全沒有興趣。
最好是在赤道儀刻度盤面直接標記一等亮星和星雲位置，這樣就足以導入尋星鏡，接著導入望遠鏡視野，又快又方便。做出這種套件可以賣到外國，外國同好也需要的。
行星的望遠鏡觀察
以土星、木星這類強調細節觀察的行星來說，在都會平地區因空氣品質等因素，就算是大口徑望遠鏡的解像力也是很有限的，如果是觀察行星，8cm折射鏡就已經足夠，稍大口徑的望遠鏡也不會大幅增加觀察到的細節，反倒會因為望遠鏡過度笨重而有操作上的負擔，徒然浪費體力搞到虛累累，只是減損觀察成果而已。觀察的時候要注意視相不良的時機（下過雨或剛天黑時，空氣擾動較大），這是筆者的體會。
業餘觀測者採用大型望遠鏡已經可以做很細微的行星觀察（可參考http://astro.christone.net/），但是6cm小口徑導星竟也可以拍到很豐富的細節（可參考http://hkastroforum.net/viewtopic.php?t=16610）。
水星與太陽太接近，是不容易觀察到的，以使用觀察太陽的方式觀察水星凌日還比較容易些（下次要等到2012年6月6日，再來是2017年12月10日）。比較專業的觀察報告可參考日本月惑星研究會‧水星の観測報告。
注意：用望遠鏡做太陽觀察一定要搭配專業減光濾鏡，可以增鏡筒前減光（甚至還要縮小口徑），也可以在目鏡上加裝減光濾鏡， 以避免陽光燒毀眼睛。
金星觀察可以看見盈虧，白天也可以觀察，可以參考藤井旭老師的『天文望遠鏡ABC教室』，有說明如何以太陽位置為準進行赤道儀刻度環導入，還有筆者的『金星的白晝視訊』，可做視訊探知金星位置的照應參考。
以最近比較熱門的天王星、海王星觀察來說，著重於位置觀察，比較適用於前面提到的恆星觀察原則，以8cm折射鏡來說，在光害嚴重地區只能勉強察覺海王星，但是大口徑倍率不要太低都可以明確看見位置。
太陽和月亮的觀察
太陽和月亮的觀察倍率，都是從接近一百倍的倍率開始 （這時望遠鏡視野裡可以看見整個太陽、月亮），然後提高倍率觀察細節，小口徑就可以充分觀察享受樂趣。
注意：用望遠鏡做太陽觀察一定要做大幅減光，可以增鏡筒前減光（甚至還要縮小口徑），也可以在目鏡上加裝減光濾鏡， 以避免陽光燒毀眼睛。
月亮就像天空中的指南針一樣，熟練的觀星者可以單從月亮判斷四周方位，誤差不應超過五度。
望遠鏡的適合倍率
不管是哪種天體，最常觀察的倍率應該是100倍，所以選購目鏡時要要記得搭配一款略低於100倍。
望遠鏡適合的倍率是多少，要實際觀察才能知道，只要能方便看清細節是最重要的，搭配高品質的目鏡也很重要，貿然相信書裡的既有資料，有時會限制了望遠鏡的性能發揮，還有觀察的趣味。
如果要用望遠景作一般大眾推廣，不妨使用更高的倍率，盡量滿足觀賞者的喜好，避免以『適中倍率』為由掃興，有許多廠商都已經各自大幅上修適中倍率標準，以下某家會社網站引證數據乘數 2 過於保守，比日本網友實質評價要低一些（經驗短焦鏡乘以2.5倍仍為良像）。
望遠鏡は倍率が高いほど良く見えると思われがちですが、そうではありません。 口径が同じであれば、ある程度以上に倍率を高くしても、像は暗くなり、ボケて見えにくくなるだけで、細かいところまで良く見えるようになりません。 この限度を最高倍率といい、口径をmmで表した数の2倍くらいが目安となっております。 例えば、口径60mmなら120倍、口径100mなら200倍が最高倍率となります。 一般の観測では口径をmmで表した数からその半分くらいの倍率が最も観測に適した倍率（適正倍率）になります
資料來源：http://www.kenko-tokina.co.jp/optics/telescope-basic-knowledge.html
坊間流傳的適中倍率計算方式，從大家的敘述來看，筆者大約知道緣自三十幾年前（參考下圖，有中文版），當年製造精度不足，如今經即使鏡材、設計不變，因製造精度已經提升，特別是目鏡的規格加大（當年目鏡是24.5mm，現在是31.7mm或更大），因此坊間流傳的適中倍率計算方式已經不適用，時至今日已經淪為以訛傳訛，可送交歷史學者保存，不要再流傳。
平地和高山的大氣差異
在都會平地因空氣品質較差，大口徑望遠鏡在集光力的性能發揮比較明顯，解像力則難以充分發揮，而且仰角較低的天體觀察起來清晰度會比天頂降低很多。
在高山因為大氣層較較為稀薄，空氣品質也比較良好，大口徑望遠鏡的解像力 也可以充分發揮，而且觀星地點的高度越高，天體的清晰度就越不因仰角的降低而減少。
為什麼天體仰角對解析度的影響，在高山與平地有所不同呢，這是因為地球大氣很薄的因素（筆者已經圖解補充如下）。
學校（生）選用望遠鏡策略
學校基於地科教學需求，除了要觀察太陽、月亮、土星、木星等天體，還要注意是否適合學生體力和體型，廠商製造輕巧的小口徑單筒天文望遠鏡，就是考慮這方面的需要。
如果要做到科展級研究，8cm折射赤道儀就很恰當，像筆者一樣用鐵柱腳配置更好。當然科展要做革命性的，能有爆發性的更好，至於實習報告型的科展作品，只要明星學校出品一定有獎（好像信用卡廣告一樣），也是要表揚一下學生的認真啦。
在都會附近的山上觀星，環境比較好嗎？
因為空氣污染懸浮微粒視當地環保法令及地理環境而有所不同，依照筆者早年交流的資料，日本的懸浮微粒在海拔1,000公尺以下（東京周邊），台北則是400公尺（台北盆地周邊），也就是說在台北盆地周邊400公尺以上位置觀星，不但天體不受懸浮微粒阻隔，而且懸浮微粒亦稍有抑制光害的作用。（深夜氣溫變涼，懸浮微粒的高度還會下降）
台灣的高山很多，在高山上空氣較為稀薄，觀星時可以降低大氣擾動的影響，而且仰角較低的天體也相對可以清楚觀察。
結論是在都會平地觀察天體仰角高低效果差很多，在高山觀察天體仰角高低效果差不多。平地和高山的觀星環境差異不單是光害因素，還有空氣污染（台灣現況是集中在海平面400公尺以下，視各國情況有所差異）。
相關內容可以參考 空污管制與觀星活動之相關性研究 ‧ 台日的觀星器材與環境差異
以上都是以目視作業為準，如果是攝影的話呢？
如果是星雲攝影的話，望遠鏡的選用原則會簡單很多，因為照相機感光性能的調整，可以比眼睛的彈性大很多，決定點就在於曝光時間的拿捏，還有是否選用濾鏡輔助了 ，只要赤道儀架台精確運作的話，輕巧的8cm級攝星鏡就足以滿足星雲攝影需求（也就是說口徑稍大也沒有明顯優勢），高山和平地都一樣。雖然一般赤道儀因周期誤差因素，追蹤速度快慢交替，所以大多只能滿足300mm鏡頭追蹤精度，不過衡量現行數位攝影單張攝影差不多是五分鐘，只要確認周期誤差的韻律（可參考『星野攝影拉線之解決』），趁著快慢交替前後時間曝光攝影，追蹤誤差就可以減少一半（當然也可以透過赤道儀的改良，做到幾近完全消除，無需改款很簡單，有兩、三種可行解決方式，都只要更換重製一個小配件就好，不值得申請新式樣專利，但原廠亦不便改善，要請工作室執行改置裝配）。
行星攝影的原則是不一樣的，在高山攝星鏡口徑大些會比較好，在都會平地增加口徑效果有限。
所以最具價值的攝星鏡，當然是輕巧方便持用的8cm級攝星鏡了，赤道儀架台也可以跟著輕量化（不過要加強穩定，可參考『赤道儀之三角架配重』 ） 。進階使用者想做高精度或長時間攝影時，需要精確的極軸校正技術，歡迎參考筆者相關進階報告。
入門者需要一開始就買重大款式嗎？
能夠有輕快應付的智慧，就無需軍容壯盛的排場
買望遠鏡就是要一下子看到月亮、木星、土星，至於認星座很無聊，大可等到木星、土星看膩以後還對觀星興趣不減再說，因為很多人都是一下子就膩了。
有些資深前輩關懷後進，會好心建議入門者一開始就買前輩心目中理想的重大款式，對此筆者有另一觀點，認為現代觀星主要的意涵是面對自我的挑戰與休閒，和登山活動是類似的，最後的成果就是更成熟的自我，如果除此之外尚其他期望，建議先參考大眾態度，以免迷陷小眾觀點。
一位觀星者的陶成過程，需要由初階開始，有進階體驗方能所言不虛。如果靠前輩的好心加持做越級挑戰，入門就立即採用重大款式，縱使一時會成為交流的熱門人物，場面有如天鷹教發表屠龍刀的『揚刀立威大會』，但是看到很多天體卻沒什麼樂趣，還要面對操作及養護的窘境，結果有可能會心虛累累，就像大會之後天鷹教的失落感一樣（可參考『倚天屠龍記』）。
入門初學者買望遠鏡就是要看到月亮、木星、土星，至於買雙筒鏡、認星座這種大道理很無聊不討喜只會破壞氣氛，拜託留到人家木星、土星看膩以後還對觀星興趣不減再提不遲。很多人觀星都是一下子就膩了，推廣觀星時要對這種事情習以為常。（歡迎參考下面這個有意入門初學者的典型問題，問題部份極具參考價值，因為可以看到入門初學者的預算限制和理想功能，至於回覆引言寫得非常棒使筆者不得不肅然起敬，在日本當地都無法拜見到這麼精闢的見解，只可惜並非切題答覆：http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1005011700183）
如果入門者和筆者一樣是都會平地觀星，建議的第一支望遠鏡是8cm中焦比折射經緯台（F8），不但價格實惠，而且踏實安心又過癮，日後擴充升級這些都派得上用場，退居二線仍有實效不會浪費（不過升級時最好是同一家廠商製品）。選定一家比較有道德又能長期經營的廠商，觀星者比較不會被廠商欺負，升級也會比較輕鬆愉快。 （沒道德的特徵是改款快、配件多）
如果入門者有志經常上山觀星，那要多練一點功夫，10cm牛頓反射經緯台價格實惠又有趣，雖然10公分牛頓鏡可以練出好功夫，但是面臨擴充升級時沒有什麼價值。如果筆者重來的話，鐵定選10公分級牛頓鏡，可以奠定未來升級大口徑反射鏡的基礎。
先買實惠的基本款式，雖然從價格來看好像是玩具一般，其實用基本款式花幾個月練好功夫，在操作升級款式時，比一開始急進使用高階款式的人們更能發揮實力，所以這是入門者的必要投資而非消費。
像筆者一樣鎖定舊款機材觀星的朋友也是有的，可參考以下兩個網站，和筆者用鏡一樣都是三十幾年前的舊款：
‧Nikon 8cm の世界 ‧ Nikon 8cm 屈折赤道儀 1976年型錄
‧霞ヶ浦天体観測隊‧TS式6.5cm 屈折赤道儀P型 1973年型錄
買哪種品牌的天文望遠鏡好？
筆者幾十年來合作的幾家商社，都是東證一部的上市公司，所以筆者是會從廠商立場來看事情的。
以日本來說，天文望遠鏡的廠商都是小工廠，有些要依附東證一部上市公司，才有A級資格參與政府標案。現在A級商社差不多已經不做散客生意，無法參與政府標案的C級商家大多休業（像四十人規模的三鷹光器就是不願靠行，而轉做醫療光學），剩下幾家C級商家也是苦撐小眾市場，根本稱不上「量產」二字，品質也是不一致的（不要以為有型號就等於品質相同，保証服務也不包括光學品質的）。
很多同好耽於測試，都是在浪費屬於自己的寶貴時間。每款望遠鏡沒有隨機測試三、五支，是看不出平均素質的，同一支望遠鏡，在熟練的觀星者手上，尤其是數理程度好一點的，自然會有比較好的表現。
要買哪家的望遠鏡呢？選公司比較沒有休業轉行疑慮的，各款望遠鏡都是開賣十幾年不改款的，接著就是不會為望遠鏡過度設計配件的。筆者知道購買新款公開招搖，固然可以吸引同好注目，進而成為小眾交流時的熱門人物，不過筆者寧可只買技術成熟的老舊款式，因為常常改款的品牌望遠鏡比較貴（買家要負擔無謂開發費用的）。
現代光學技術就是鏡材特性輸入電腦計算，然後靠製造技術實現精度，電腦計算求解出鏡材研磨曲率以後，選擇精度穩定與耗損成本的最適利潤組合（沒在想利潤的公司很快會倒），就這樣給它做出幾個成品登廣告批發販售了。沒有新鏡材，就沒有新光學，老牌廠家經驗豐富更能一次就給它做對，除非有了足以突破現況的新材質產生，否則望遠鏡有什麼道理可以幾年改款一次的！？ 筆者在想，該不會有老牌廠商做光學設計時，對電腦程式操作不嫻熟，每次都出包，才需要每賣完一批就改款一次，因此會像流行名牌包包廠商「出包」一樣，款式多又快！！！ 沒關係，筆者公司也是戰前經營至今，大多數現役同仁服務了三、四十年，至今都不會用電腦，除了專精機械技術以外，只會按計算機、推算盤、算日幣匯率、點鈔票、逼迫日廠承認設計不良、收發傳真和抱孫子，電子郵件都是筆者收發再傳真給他們看，所以筆者可以深刻理解老牌廠商的特性。
筆者個人不思長進，只用三十年前生產至今的舊款8cm普通消色差折射鏡，有什麼嚴重缺點早就都被廠商改個精光了，不用負擔高價格，感覺很輕快，甚至有用6cm長焦導星鏡拍攝出更細緻的木星，讓筆者也要甘拜下風，該不會是望遠鏡越小越好吧......
http://hkastroforum.net/viewtopic.php?t=16610
台幣10000元的8cm折射鏡，台幣3000元的目鏡，五年前的六百萬畫素相機
不黯天文攝影的筆者隨便拍，就是這樣的相片（可參考 木星攝影記趣 ）
如果沒從上面相片看到大紅斑位置，那麼目視觀測就更看不見了
目視和攝影有差距，這張相片很接近目視細節了，只是看來木星沒這麼大
【結語】
肉眼目視是最容易受到都會光害影響的了，只要選用適當的望遠鏡輔助，在光害地區目視趨近極限星等，也是正常的事情。 為了配合眼睛目視，要使用不同的望遠鏡以適用於不同類別的天體。
要選用攝影用望遠鏡就比較簡單，望遠鏡選擇 8cm級 F8 的中等焦距，配合攝影者調整和相機的性能，無論在高山或平地都可以滿足大多數的攝影需要，用在都會平地目視觀察或拍攝月亮、土星、木星、火星也是足夠了，是筆者認定的入門第一鏡，如果無意精進目視觀察或新天體搜索攝影，就可以不用再費心升級其他規格望遠鏡了（因為升級效益不明顯，尤其是在都會平地），轉而把精力放在研練影像軟體和架台操作技術上頭，會比較實際些。
以上是基於數學提供的一些研討，應該有助於減少一些茫然。筆者研討的一切，希望閱覽的朋友萬勿盡信，多加體驗比較，很多天下唯一工匠是結合多種業界認定『千萬不可以這樣做』的錯誤工序，才會研發出工藝界眼中不思議獨特工藝技術（很榮幸筆者有在監督提醒新技術開發方向，所以熟習這個道理）。所以故意體驗犯錯，可以大幅增加自我的研究實力，熟練的操縱錯誤更是高手的鍛煉目標，所以千萬不要人云亦云自我設限。犯錯的態度和層次，就是大師和學徒的區別之一。（觀察太陽要搭配專業減光濾鏡，這是犯不起的錯誤）
【近期感想】
雖然筆者維持使用老舊設計的8cm普通消色差長焦望遠鏡，不過最近有在瀏覽大口徑望遠鏡（不是要買，而是思索檢討），感覺傳統設計上有問題，或許是要模仿主鏡100cm以上的大型望遠鏡結構，導致結構變數太多，應該可以大幅簡化，減少許多不必要產生的調整項目，其實40cm以下口徑的望遠鏡不必這麼麻煩。筆者看過歐美市場已經有簡化的設計，但是過度簡化導致結構精確度不足，也是不足取的。
筆者也是園藝專業，有次到苗圃看到朋友做壓條（植物無性繁殖技術之一），他自創的刀法很特殊，比書上寫的程序簡單到一半不到，外行人也看一次就可學會，無需解釋原理一看就懂（高手間溝通話語不多是正常），是安全性和成功率都會達到100%的完美作法。筆者問說：『這招書上沒看過吧』，朋友回答說：『確實沒有這招』， 所以對於這種各行業專業書籍沒寫的意外簡單好用招式，筆者是有過幾次經驗，再遇到也不會有意外的。
星ナビ編集部が選んだイチ押し天文機材を紹介
http://www.astroarts.co.jp/review/index-j.shtml
PENTAX 天文望遠鏡 2008.6 型錄（已停產‧大多已完售）
VIXEN 天文望遠鏡 2009 年型錄
VIXEN雙筒鏡-顯微鏡2008年型錄 (含勘誤表)
BORG 天文望遠鏡型錄
DIGI BORD型錄
BORG 45EDII型錄
BORG 77ED型錄
BORG 125SD型錄
BORG SERIES 2008型錄
高橋製作所2009年型錄
文章定位：
