关于望远镜与目视的一些基本问题

问题一：望远镜能看到多远？

很多人看到天文望远镜之后，问的最多的一句话就是：能望到多远？

其实，问望远镜能看多远是没有意思的。比如，用肉眼可以看到距离我们16.5光年的牛郎星，能看到距离我们26.5光年的织女星，还能看到距离我们200多万光年的仙女座星系M31，你说眼睛能看这么远，有意思吗？

之所以使用望远镜，是因为望远镜能比人眼看得更清楚，即分辨率高。分辨率越高则越能看清细节。

对于遥远的恒星，比如牛郎、织女、天津四，无论用多大口径的望远镜来看都是一个亮点。而对于星系或星云，望远镜口径越大，则越能看清楚细节，比如，可分辨出一个个恒星，可以看清云气等。再比如，秋冬季节能看到的金牛座的昴星团（即民间所说的“七姐妹星团”），用肉眼看，有七颗亮星聚集在一起。而如果用望远镜来看的话，只会看到密密麻麻的亮点——恒星，反而没有肉眼所见的成团的感觉了。

问题二：望远镜能放大多少倍？

很多人看到天文望远镜之后，还会略显专业地问到：这个望远镜放大多少倍？

那么，望远镜的放大倍数有什么用处呢？

其实，放大只是起到扩大视角的作用，而如果望远镜的分辨率很低，放大倍数大反而觉得不清楚。打个比方，200万像素的数码相机拍出来的照片和2000多万像素拍出来的照片，都在电脑上放大，200万像素的照片放得越大，马赛克越多，反而感觉越不舒服，也就是说，放大了，细节并没有变得清楚了。而2000多万像素的照片同样放大的话，细节相对就很清楚。

另外，放大倍数越大，眼睛看到的视野就越小。由此带来的后果就是，手的轻微抖动就会造成视野中目标的大幅度晃动，这也是为什么很多没有经验的人用双筒望远镜看天体很难找到目标的原因，这时候就显得望远镜能固定的话是多么地重要。

8倍放大率，口径25mm，视场为7.3°的双筒望远镜，看1000m处的物体相当于裸眼看128m处的效果

用8倍双筒镜看800m处物体相当于裸眼看100m处的效果

问题三：在望远镜里能看到拍出来那样的彩斑斓的天文照片吗？

回答是否定的。

为什么呢？

让我们首先认识一下人眼的结构。

首先，人的眼睛虽然很大，但是，仅仅是通过瞳孔进来光线。而对于成年人来说，瞳孔的直径也就是5-7mm，而即便是小孩几块钱买的玩具望远镜的口径都比我们瞳孔的直径大得多，所以用望远镜看物体收集到的光线，就比用肉眼收集到的光线要多得多（收集到的光强与直径的平方成正比）。

其次，视网膜上的感光细胞，又称视细胞，分为“视杆细胞(rod cell)”和“视锥细胞(cone cell)”两种。前者的外突呈杆状（视杆），后者的外突呈锥状（视锥），故而得名。“视杆”与“视锥”垂直伸向色素上皮，构成“视杆视锥层”。

视锥细胞和视杆细胞示意图

视杆分内节与外节两段，内节是合成蛋白质的部位，含丰富的线粒体、粗面内质网和高尔基复合体；外节为感光部位，含有许多平行排列的膜盘，它们是由外节基部一侧的胞膜内陷，与胞膜分离后形成的独立膜盘。外节顶部衰老的膜盘不断脱落，并被色素上皮细胞吞噬。膜盘上镶嵌的感光物质称视紫红质，感弱光。视紫红质由11-顺视黄醛和视蛋白组成，维生素A是合成11-顺视黄醛的原料。因此，当人体维生素A不足时，视紫红质缺乏，导致弱光视力减退即为夜盲。

视锥细胞形态与视杆细胞近似。视锥也分内节和外节。外节的膜盘大多与细胞膜不分离，顶部膜盘也不脱落，膜盘上嵌有能感受强光和色觉的视色素，由内节不断合成和补充。人和绝大多数哺乳动物有三种视锥细胞，分别有红敏色素、蓝敏色素和绿敏色素，也由11-顺视黄醛和视蛋白组成，但视蛋白的结构与视杆细胞的不同。如缺少感红光（或绿光）的视锥细胞，则不能分辨红（或绿）色，为红（或绿）色盲。

人的一只眼球内约有12000万个视杆细胞和700万个视锥细胞。在黄斑中央凹处只有视锥细胞，无视杆细胞，在中央凹的边缘才开始有视杆细胞，再向外，视杆细胞逐渐增多，视锥细胞则逐渐减少。

简单地说，“视杆细胞”感知光线亮暗的作用较强，不能感受颜色，所以晚上看暗弱的物体，看不出颜色。“视锥细胞”在较强的光线下能感受颜色，所以晚上看某些亮星呈现出红黄蓝等颜色。

所以我们即便通过望远镜看遥远的星云如M1、M31也不可能看到照片上显现出来的红黄绿等颜色。