Kiikari on ihanteellinen väline aloittaa tähtitaivaan havainnointi. Useimmat yllättyvät kiikarien tehokkuudesta. 50 mm:n objektiivi kerää valoa 50 kertaa enemmän kuin hämärään sopeutunut silmä.
Kiikarin etuna kaukoputkeen verrattuna on mm. laajempi näkökenttä, joka mahdollistaa erinomaisesti laajojen kohteiden tutkimisen, sekä antaa paremman kuvan siitä ympäristöstä, johon kohde liittyy. Tämän lisäksi, kiikarissa näkökenttä on oikein päin. Havaintokohteiden etsiminen vaatii oman taitonsa, jonka harjoitteleminen, edellisistä johtuen, on kiikarilla helpompaa.
Tutkimusten mukaan havainnointi molemmilla silmillä parantaa himmeitten kohteiden näkemistä 25...40 %. Tällöin kiikari, jonka objektiivin halkaisija on 50 mm vastaa kaukoputkea, jonka aukko on 60 mm.
Oman ryhmänsä muodostavat tähtitieteen harrastajat, jotka käyttävät ainoana havainnointivälineenään kiikaria. Useissa alan julkaisuissa heidät on huomioitu, mutta kiikarihavainnointiin on olemassa myös omaa erikoiskirjallisuutta. Lisäksi internetistä löytyy runsaasti tietoa kiikarihavainnoinnista.
Kiikari on rakenteeltaan kuin kaksi rinnakkain liitettyä linssiteleskooppia. Kiikariputken päissä ovat linssijärjestelmät ja putken sisällä on prismajärjestelmä. Kiikariputket ovat liitetty toisiinsa saranamaisella liitoksella, jota kääntämällä voidaan säätää putkien keskinäistä etäisyyttä. Suuremmasta linssijärjestelmästä, objektiivista, valo menee sisään (tulopupilli). Okulaari on se linssijärjestelmä, josta kiikaria katsotaan (lähtöpupilli).
Prismajärjestelmällä käännetään kuva oikein päin, sekä saadaan kiikarista pienikokoisempi. Prismajärjestelmistä Porroprisma on yleisempi. Siinä objektiivin ja okulaarin keskikohdat ovat eri linjalla, eli kiikariputkissa on mutka. Roof-prismaisissa kiikareissa objektiivin ja okulaarin keskikohdat ovat samalla linjalla. Kiikari on suoraputkinen ja muistuttaa H-kirjainta.
Tarkennusjärjestelmistä keskustarkennus on yleisempi. Siinä on kiikariputkia yhdistävään saranarakenteeseen lisätty mekanismi, jonka säätöpyörää kääntämällä erillinen okulaariosa liikkuu runkoon nähden. Tämän lisäksi on oikeaan okulaariin tehty säätö, jolla korjataan silmien välinen taittoero. Erillistarkenteisissa kiikareissa molempien silmien tarkennus säädetään erikseen.
Oleellisen tärkeä osa kiikareiden laatua on optisten osien pinnoitus. Merkintä Fully Coated tarkoitta, että kaikki optiset pinnat ovat pinnoitettu. Merkintä Multi-Coated tarkoittaa, että yksi tai useampi optinen pinta yhdestä tai useammasta linssistä, on pinnoitettu monikerrospinnoitteella. Merkintä Fully Multi-Coated tarkoittaa, että kaikki optiset pinnat, myös prisma, ovat pinnoitettu monikerrospinnoitteella. Tätä tapaa käyttävät laadukkaat kiikarinvalmistajat.
Koska eri ominaisuudet vaikuttavat toisiinsa, ei parhaiden mahdollisten ominaisuuksien yhdistelmää ole olemassa. Tästä johtuen kiikareita valmistetaan eri tarkoituksiin erilaisien ominaisuuksien yhdistelmillä.
Perusominaisuudet ilmoitetaan kertomalla suurennus (ensimmäinen luku) ja objektiivin halkaisija millimetreissä (toinen luku). Esimerkiksi 10x50 kiikari suurentaa 10 kertaisesti ja sen objektiivin halkaisija on 50 mm. Zoom kiikareissa ilmoitetaan suurennusalue, esimerkiksi 8-10x50.
Näkökentän laajuus ilmoitetaan merkinnällä x feet at 1000 yards (esimerkiksi 260 feet at 1000 yards) tai y degrees (esimerkiksi 5 degrees). Merkinnät vastaavat toisiaan suurinpiirtein siten että 1 degrees vastaa 52 feet at 1000 yards. Yleissääntönä on että suurennuksen kasvaessa näkökentän laajuus pienenee. Normaalia laajemmalla näkökentällä varustetut kiikarit on saatu aikaan linssien erilaisella hionnalla.
Erottelukyvyllä tarkoitetaan näkymän terävyyttä ja selvyyttä. Parempi erottelukyky antaa myös voimakkaammat värit. Kirkkaudella tarkoitetaan lähinnä kiikarin valonläpäisykykyä. Pääasiassa molempiin vaikuttavat objektiivin suuruus, optiikan laatu, optisten osien pinnoitus, sekä optisten osien tarkka keskinäinen mekaaninen kohdistus.
Ihmisen silmä sopeutuu pimeään suhteellisen hitaasti. Silmän pupilli laajenee suurimpaan kokoonsa muutamissa minuuteissa, mutta verkkokalvossa tapahtuvien kemiallisten muutosten hitauden johdosta parhaan hämäränäön kyvyn saavuttaminen vie pisimmillään yli tunnin. Himmeä punainen valo, jota tähtihavaintoja tehtäessä on käytettävä, säilyttää parhaiten hämäränäkökyvyn.
Tähtitaivasta havainnoitaessa, tulisi kiikarilla katsoa kerrallaan vähintään minuutin jakso. Tämä johtuu erilaisista ihmisen näkemiseen liittyvistä seikoista, joiden johdosta kyky havaita himmeitä kohteita paranee, kun samaa aluetta katsotaan pidempään. Koska silmän reuna-alue on herkempi valolle, voi erittäin himmeitä kohteita havainnoida katsomalla kohteen viereen.
Täydellisesti hämärään sopeutuneen silmän pupillin koko vaihtelee eri ihmisillä, sekä yksilöllisesti että iän myötä. Samanikäisten yksilöllinen ero voi olla jopa 3 mm. Pääsääntöisesti pupillin laajuus riippuu iästä siten, että lapsilla ja nuorilla se on n. 7 mm, alkaen tämän jälkeen pienentyä. Aluksi pieneneminen on hitaampaa, mutta 30 ja 60 ikävuoden välillä se kiihtyy. Tämän jälkeen pupillin pieneneminen jälleen hidastuu, koon ollessa 80-vuotiaalla enää vain noin 2 mm.
Tähtikiikarin valintaperusteita
Ihminen jonka pupilli laajenee hämärään täysin
sopeutuneena 7 mm:n suuruiseksi, katsoo yötaivasta 1x7 "kiikarilla".
Huomaamme, että mikä tahansa kiikari tuo huomattavan parannuksen
havaintojen tekoon. Jos jonkinlainen kiikari on jo olemassa, kannattaa
harkita tarvitseeko tähtikiikaria hankkia. Nykyisillä keskitason
kiikareilla päästään sama
an havaintotarkkuuteen, kuin Galileo pääsi aikanaan käyttämällään
kaukoputkella.
Yleisesti ottaen tähtikiikareissa laatu on tärkeämpi tekijä kuin suurennus.
Suurinta osaa tähtitaivaan kohteista on vaikea havainnoida niiden himmeyden vuoksi. Tällöin kiikarin vaatimuksena on kerätä paljon valoa ja siihen tarvitaan mahdollisimman suuri objektiivi. 8x50 kiikari kerää kaksi kertaa enemmän valoa kuin 8x35 kiikari. Tämä saa tähdet näyttämään lähes kaksi kertaa kirkkaammilta. Matemaattisesti kahden kiikarin keskinäinen valonkeräyskyvyn vertaaminen voidaan suorittaa jakamalla suuremman objektiivin halkaisijan neliö pienemmän objektiivin halkaisijan neliöllä.
Suuri suurennus auttaa pienten kohteiden havainnoimisessa, mutta lisäksi se auttaa myös pientä suurennusta vaativien kohteiden havainnoimisessa. Tähän on syynä taivaan kirkkaus, erityisesti valosaasteisilla alueilla. Suuri suurennus levittää valoa laajemmalle alalle, vähentäen havainnoitavan alueen pintakirkkautta ja parantaen siten heikkojen kohteiden näkyvyyttä. Tämä johtuu ihmisen silmän kyvystä havaita matalan kontrastin omaavia kohteita paremmin, jos ne ovat laajoja.
Kiikarin lähtöpupilli valitaan, käytännön syistä, hieman silmän hämäränäköön sopeutuneen pupillin kokoa pienemmäksi. Mikäli silmien pupillien laajuus on tiedossa, kannattaa valinnan lähtöarvona käyttää sitä. Yleisesti, useiden tekijöiden kompromissina, suositellaan lähtöpupillin kooksi 5 mm.
Kiikarin näkökentän tulisi olla mahdollisimman laaja. Tyypillisesti 10x suurentavilla kiikareilla näkökentän laajuus on noin puolet siitä mitä se on 7x suurentavilla. Linssien hionnalla aikaansaadun laajemman näkökentän kiikareissa on vastaavasti jouduttu tinkimään muista ominaisuuksista, joten nämä eivät sovellu tähtikiikareiksi.
Royal Astronomical Society of Canadalle (RASC) kirjan Observer's Handbook toimittaneen Roy L. Bishopin mukaan, hyvin pitkälle hänen omiin kokemuksiinsa perustuen, tähtitieteellinen esityskyky (visibility factor) on yksinkertaisesti laskettavissa kertomalla suurennus objektiivin halkaisijalla. Tällöin esimerkiksi 7x50 kiikarin visibility factor on 350.
Yleisesti pidetään 10x suurentavia kiikareita suurimpina, joilla voidaan tehdä havaintoja käsivaralta. Todellisuudessa kunnollinen ja miellyttävä havainnointi vaatii aina jalustan. Kokemuksesta tiedetään, että pitämällä kiikari vakaana, sen antama havaintotarkkuus vähintäänkin kaksinkertaistuu. Tällöin voidaan verrata jalustalle sijoitetun 6x30 kiikarin antamaa näkymätarkkuutta käsivaralta katsotun 10x50 kiikarin antamaan tarkkuuteen.
Kannattaa mieluummin hankkia pienempi kiikari jalustan kanssa, kuin suurempi ilman jalustaa. Valitettavasti pienemmistä kiikareista yleensä puuttuu valmis kiinnityspiste jalustan adapterille.
Zoomilla varustetut kiikarit eivät yllä ominaisuuksiltaan samalle tasolle kuin kiinteäpolttoväliset, joten ne eivät sovellu tähtikiikareiksi.
Tarkennusjärjestelmistä erillistarkennus on tukevamman rakenteensa ja yksinkertaisuutensa johdosta sopivampi tähtikiikareihin.
Uutta kiikaria ostettaessa kannattaa ensin hakea useamman valmistajan esitteet ja hinnastot. Kiikareiden valmistajilla on laaja valikoima eri käyttötarkoituksiin valmistettuja kiikareita. Tähtikiikariksi valitaan jokin perusmalli, ilman mitään erityisominaisuuksia.
Kiikareiden arvoja vertaillaan aluksi objektiivin suuruuden, lähtöpupillin suuruuden ja suurennuksen kesken. Näiden ominaisuuksien pohjalta valittuja kiikariehdokkaita vertaillaan tämän jälkeen myös muiden ominaisuuksiensa osalta. Lopuksi valitaan se ryhmä kiikareita, jotka tutkitaan käytännön testeillä.
Ensimmäinen valintaesimerkki voisi olla 30 mm objektiivin halkaisijalla varustettu kiikari. Jotta lähtöpupillin 5 mm:n vaatimus täyttyisi, tulisi suurennuksen olla 30/5=6. Tämän mukaan valittavaksi tulisi 6x30 kiikari. Sen visibility factor on 6x30=180.
Toisena valintaesimerkkinä voisi olla 50 mm:n objektiivilla varustettu kiikari. Se kerää noin 2.8 kertaa enemmän valoa 30 mm:n suuruiseen objektiiviin nähden. Toisaalta, näkökentän laajuus on suppeampi. Edellisen lähtöpupillivaatimuksen mukaan päädytään 10x50 kiikariin. Sen visibility factor on 500.
Suuret kiikarit, kuten esimerkiksi 15x75 ja tätä suuremmat, ovat erinomaisia tähtikiikareita. Tämänkin kiikarin lähtöpupilli on 5 mm, sen sijaan visibility factor on 1125. Sen valonkeräyskyky verrattuna 6x30 kiikariin on yli kuusinkertainen ja 10x50 kiikariinkin verrattuna se on yli kaksinkertainen. Tällainen kiikari on varsin kallis ja ilman jalustaa se on “käyttökelvoton”.
Parhaiten eri kiikareiden ominaisuuksien erot tulevat esille, jos niitä voidaan tutkia samanaikaisesti. Erityisesti testaaminen kannattaa suorittaa käytettyä kiikaria ostettaessa.
Tarkastele kiikaria aluksi ulkopuolelta. Työstövirheet kielivät tehtaan kokonaislaadusta. Käytetyissä kiikareissa käytöstä johtuvat kulumajäljet eivät sinänsä ole huolestuttavia. Sen sijaan teräväreunaiset kolot syntyvät iskuista, jotka ovat voineet vaurioittaa kiikarin optiikkaa. Yleensä jatkotarkasteluun kannattaa valita ulkonaisesti parhaat.
Katso objektiivista kiikarin sisään. Sisällä ei saa olla pölyä tai likaa. Kaikki näkyvät mekaaniset osat ja linssien kiinnitykset tulee olla virheettömiä. Sisäpinnan tulee olla tasaisen tumma. Linssit eivät saa olla samentuneita tai naarmuisia.
Mikäli kiikarin putket ovat tehty useammasta osasta, tarkasta saumakohtien virheettömyys taivuttelemalla kiikariputkia.
Liikuta jokaista säätöä ääriasentojensa välillä. Niiden on liikuttava takertelematta, sekä vastusmomentin on oltava sama läpi koko säätöalueen. Mitään ylimääräisiä ääniä ei saa kuulua.
Kierrä keskustarkennuspyörästä okulaariosa hitaasti sisimmästä asennosta ulommaisimpaan asentoon. Tarkkaile säädön aikana, että okulaariosa liikkuu tasaisesti ja suoraviivaisesti. Okulaariosan ollessa täysin ulkona taivuttele sitä hyvin varovasti puolelta toiselle. Liikkeen tulisi olla mahdollisimman pieni.
Tarkasta okulaarin, sekä objektiivin ulko- ja sisäpinnan heijastukset. Katso objektiivista sisälle ja tarkasta prisman pinnasta tuleva heijastus. Kaikkien heijastuksien tulee olla värillisiä (sinertävä, vihertävä, purppura, kullanruskea), sekä värin tasaista pintojen koko alueella.
Suuntaa kiikari valkoiseen seinään tai taivaaseen. Katso kiikarin läpi pitäen sitä n. 30 cm:n etäisyydellä. Okulaareissa näkyvät valokiekot (lähtöpupillit) tulee olla kirkkaat, pyöreät ja mustareunaiset. Jos valokiekoissa on himmeä neliömäinen muoto, on prisman hionta huono.
Katso kiikarilla normaalisti jotakin kohdetta. Tarkenna kiikari mahdollisimman hyvin. Näkymän tulisi olla kirkas ja terävä koko alaltaan. Kalvomainen tai harmaa näkymä kertoo kontrastiongelmista. Mitä laajempi näkökenttä sen parempi. Jos kuva näkyy kahtena tai jos silmissä tuntuu jännittyneisyyttä on putkien suuntauksessa epätarkkuutta.
Siirrä kiikaria hitaasti noin 10...15 cm päähän silmistä, kuitenkin koko ajan katsoen näkymää. Näkymä ei saa muuttua kaksoiskuvaksi (testi on hieman vaikea, koska silmä pyrkii automaattisesti muodostamaan kaksoiskuvan). Testi paljastaa halvoille kiikareille usein tyypillisen prismojen huonosta kiinnityksestä johtuvan kohdistusvirheen.
Kohdista kiikari johonkin pystysuoraan linjaan. Liikuta kiikaria siten, että linja kulkee näkökentän poikki. Linjan tulee pysyä mahdollisimman suorana koko näkökentän alueella. Yleensä linja taipuu kun siirrytään linssin reuna-alueelle. Taipumaa ei saa tapahtua ennen näkökentän keskikohdan ja reunan puoliväliä. Tee testi molemmilla silmillä erikseen.
Kohdista kiikari johonkin jyrkkäreunaiseen linjaan, jonka toinen puoli on kirkas (valossa) ja toinen tumma (varjossa). Rajapintaan syntyvän värillisen reunuksen tulisi olla mahdollisimman pieni.
Kohdista jokin kirkas valopiste näkökentän keskelle ja tarkenna siihen. Valopisteen tulee olla mahdollisimman pistemäinen. Tarkkuuden heikkeneminen tulisi olla vähäistä myös reuna-alueella, eikä heikkenemistä saisi esiintyä lainkaan ennen linssin keskikohdan ja reunan puoliväliä. Keskitä piste ja kierrä tarkennusta hitaasti epätarkemmaksi. Pisteestä lähtevät epätarkkuuden aiheuttamat säteet, tulisi laajentua säännöllisen muotoisena joka suuntaan. Tee testi erikseen molemmilla silmillä. Tähtikiikarille tämä hajataittoisuustesti on tärkeä. Jos kiikari on tältä osin erinomainen, voidaan puutteita muissa ominaisuuksissa tiettyyn rajaan saakka hyväksyä.
Kun on tehnyt tämän testisarjan useammalle kiikarille, saa hyvän tuntuman siitä mikä niistä on paras.