口径30 mm・35 mm・90 mmで何が変わるのか

口径はDWARFLAB公式公表値。比率と理論値は星見屋による一般光学式からの計算です。

集光力

90 mm口径は30 mm口径に対し、入口瞳の幾何学的面積では9倍です。これは同じ時間内に入射できる光子数の上限を考えるうえで大きな差ですが、中央遮蔽なし、同じ透過率・波長・光学損失を仮定した面積比です。実際の天体撮影性能が9倍になる意味ではありません。F値、焦点距離、センサーサイズ、ピクセルサイズ、QE、読み出しノイズ、露光時間、スタック枚数、追尾精度、空の明るさ、光学透過率が結果に影響します。

分解能

30 mmの約3.87秒角から90 mmでは理論上約1.29秒角へ、角分解能は約3倍になります。ただし撮像分解能は大気シーイング、焦点距離、ピクセルサイズとサンプリング、ピント、追尾精度、光学品質で制限されます。「DRACOなら必ず1.29秒角を画像として記録できる」という意味ではありません。一方、30〜35 mm級より90 mmの方が高い空間分解能力を実現できる光学的余地は大きくなります。

限界等級

30 mmを基準にした理論上の差は35 mmで約+0.33等、90 mmで約+2.39等です。同じ条件なら、90 mmにはより暗い点光源を検出できる余地があります。たとえばMiniで15等まで検出できる条件を単純な口径差だけで考えると、DRACO相当口径では約17.4等相当まで届く可能性を示す計算になります。ただし実機性能予測ではありません。銀河・星雲・彗星のような面積を持つ拡散天体に「2.39等暗い天体まで撮れる」とは言えず、F値、表面輝度、空の明るさ、センサー、露光、画像処理が重要です。

公開された90 mm口径部から見えること

公開された90 mm口径部の画像では、正面の大径開口の中央付近に別の光学・構造要素が存在するように見えます。この外観は、単純な屈折望遠鏡ではなく、シュミットカセグレンやマクストフカセグレン等に代表されるカタディオプトリック系、またはDWARFLAB独自の折り返し光学構成を想起させます。

これは公開画像の外観から星見屋が行った推測であり、DWARFLABが公表した仕様ではありません。

一般論として、90 mmの比較的大きな口径とコンパクトな一体型スマート望遠鏡を両立させる場合、鏡で光路を筐体内部で折り返す構造は、物理的な全長を抑えながら比較的長い実焦点距離を得る方法の一つです。ただしDRACOの焦点距離は未公表であり、長焦点や特定のF値であるとは言えません。

中央遮蔽を持つ光学系の場合

これは一般光学上の試算です。有効口径Dに対する中央遮蔽物の直径をd、ε = d / Dとすると、中央遮蔽を除いた幾何学的面積は Aeff = A × (1 − ε?) です。90 mm口径のMini比面積は 9 × (1 − ε?) となります。

30%、35%、40%は説明用の仮定値であり、DRACOの実測値・公表値ではありません。

中央遮蔽は単純な光量減少だけではありません。一般的な回折光学として、遮蔽があると点像のエネルギーの一部がAiry disk中央部から外側の回折リングへ再分配され、特に低〜中空間周波数域で像コントラストが低下する可能性があります。月面・惑星の淡い濃淡、銀河内部の弱い構造、淡い微細構造では、口径増加による分解能向上と中央遮蔽によるコントラスト変化の両方を考える必要があります。口径による理論分解限界とMTF・コントラスト特性は別に扱うべきで項目です。

90 mm口径で広がる可能性のある対象

以下はDRACO実機性能の保証ではなく、90 mm口径の一般光学上の可能性です。

まだまだ公開されていない情報があります

• 焦点距離
• F値
• センサー
• ピクセルサイズ
• 実効量子効率
• 正確な光学形式
• 中央遮蔽率
• 光学透過率
• 実効焦点距離
• 実際のピクセルスケール
• 実機のPSF
• 追尾精度
• 最大露光時間

これらが公表または実測できれば、今回の口径だけによる予測を、より実際の撮影能力に近い評価へ更新できます。