Існує погляд, що для того, щоб роздивитись на власні очі об'єкти космосу або ж віддалені галактики, які знаходяться в мільйонах світлових років від нас, обов'язково потрібно використовувати великий телескоп. Однак це хибне твердження. Щоб роздивитись багато з цих об'єктів досить мати звичайний бінокль, а також вміння знаходити такі об'єкти на небі. Це і буде темою цієї статті.

Як загальний інструмент для обсервації візьмемо бінокль з діаметром об'єктиву 50 - 60 мм. Безсумнівно чим більшим буде діаметр об'єктиву бінокля, то тим більшими будуть наші можливості для спостереження. А про те, як правильно вибирати бінокль можна ознайомитись в нашій статті Поради при виборі бінокля.

Бінокль, як астрономічний інструмент 

Бінокль є одним з найбільш популярних оптичних інструментів. Він має багато переваг і мало вад. Малий, легкий, зручний в користуванні і дає великі візуальні результати. При використані для астрономічних спостережень, він збільшує в багато разів можливості зору людини. Основні параметри бінокля це кратність зближення і діаметр об'єктиву. Виробник подає ці ознаки у вигляді двох цифр, з яких перша є показником кратності збільшення, а друга - діаметр об'єктиву, що вимірюється в міліметрах. Тож бінокль із збільшенням 10 крат і діаметром 50 мм подається із скороченням 10 х 50. Приймемо цей бінокль як стандарт і обговоримо який вплив має кожен з цих параметрів на розширення можливостей ока. Почнемо від діаметру об'єктиву. Якщо співвіднесемо діаметр ока, що становить максимально біля 7 мм, із діаметром об'єктиву - 50 мм, то легко можна порахувати, що дивлячись через такий бінокль в око потрапляє (50/7)^2=51, тобто близько в 50 разів більше світла ніж коли ми дивимося неозброєним оком (формула: ділимо розмір об'єктиву на кратність зближення і підносимо до квадрату). Це дуже великий кількісний стрибок. Дивлячись в небо неозброєним оком ми побачимо в 50 раз слабкіші зірки, а оскільки потужність світла зменшується з квадратом віддалі, ми побачимо зірки віддаленими в близько 7 раз. Тим самим спостережуваний всесвіт збільшить свою ємкість у понад 300 разів (!).

Існує однак основна різниця між обсерваціями зірок і об'єктів, що мають видимі розміри. В разі спостереження за зірками кожна кількість світла, що потрапить до об'єктиву, незалежно від  його діаметру і збільшення, буде видна в біноклі у вигляді світлого кругу (відповідно яскравішого). Інакше відбувається в разі некрапкових об'єктів. У цьому випадку світло, що посилається від спостережуваного об'єкту, проходячи через об'єктив творить на сітківці ока тим більший образ, чим більшим є кратність зближення. Отже яскравість об'єкту, що оглядається, залежить від обох параметрів бінокля: діаметру об'єктиву і кратності зближення. Отже за того самого діаметру об'єктиву яскравість об'єкту, що спостерігається, є на стільки ж менша, наскільки більшою є кратність зближення. Однак для кожного оптичного інструменту існує деяка чітко визначена мінімальна кратність зближення.

Мінімальна кратність зближення 

Відомо, що якщо збільшення діаметру об'єктиву завжди є вигідним для покращення зображення, то кратність зближення повинно бути пристосоване до типу спостереження. Так, для денних обсервацій можна застосовувати біноклі, що дають велику кратність зближення, оскільки при хорошій освітленості яскравість об'єктів достатня. Проте вже з сутінками ситуація змінюється. Це дуже добре відомо мисливцям, які полюючи зазвичай увечері або рано вранці, для спостереження використовують біноклі з малою кратністю збільшення. Тож потрібно поставити собі питання: що таке мала кратність зближення?

Якщо ми візьмемо який-небудь бінокль або зорову трубу, і направимо її на довільний яскравий фрагмент пейзажу, небо або навіть яскраво освітлену стіну будівлі і подивимося здаля на окуляр, то побачимо в ньому кружечок світла. Діаметр цього кружечка залежить від діаметру об'єктиву і кратності зближення і його визначає проста формула: d=D/p, де D - діаметр об'єктиву, p - кратність зближення. Для нашого обговорюваного випадку D = 50 мм, p = 10, отже вихідний кружечок, що називається вихідним окуляром інструменту або ж окулярним кругом, становитиме 5мм. У разі застосування збільшення напр. 4x, вихідний окуляр становитиме 12,5 мм. Якщо б ми подивилися через такий сконструйований бінокль, то ствердили б, що велика частка світла, що виходить з бінокля, освітлює нашу райдужну оболонку і не впадає в око, і таким чином ми втрачаємо певну частину світла, що збирається через об'єктив бінокля. З цього випливає простий висновок: мінімальне збільшення повинно бути таким, за якого вихідна зіниця інструменту /бінокля/ не більша від зіниці ока. Це докладно показує цей простий приклад:

Pmin = D/z

де:
D - розмір об'єктивів (в мм)
z - розмір зіниці ока (в мм)

Оскільки зіниця ока, адаптована до темноти має розмір близько 7 мм, то мінімальна кратність зближення оптичного приладу становить:

Pmin = D/7

Для бінокля з діаметром об'єктиву 50 мм, мінімальне збільшення становить біля 7 x і власне такі біноклі часто використовуються мисливцями. Для обсервацій нічного неба можна успішно використовувати і біноклі з трохи більшим збільшенням, напр. 10x.  Звичайно бінокль з діаметром об'єктиву напр. 80 мм може мати мінімальне зближення біля 10 - 12 крат. Оптималним в цьому випадку буде збільшення 15 x. Отже більший діаметр об'єктиву дає можливість мати більшу мінімальну кратність зближення, що однак починає бути не дуже практичною, оскільки вимагає застосування штатива або іншої установки, що ліквідовує тремтіння, що виникає при утриманні бінокля в руках. Маємо надію, що подана вище інформація дозволить зрозуміти деякі принципи роботи оптичних інструментів.

Умови спостереження за астрономічними об'єктами 

Вище ми вже розглянули суттєві параметри користування біноклем, і згадували проблему яскравості астрономічних об'єктів. Ми також знаємо, що таке мінімальна кратність зближення і чому воно є таким важливим. У цьому параграфі потрібно також точніше обговорити умови спостереження за слабкими астрономічними об'єктами. Їх список можна подати таким чином:

1. Чутливість ока.
2. Величина оптичного інструменту - діаметр об'єктиву.
3. Поверхнева яскравість об'єкту.
4. Атмосферні умови, або ж так звані умови спостереження.

Найбільш істотний для видимості слабких об'єктів є чинник 4, бо на чутливість нашого ока або поверхневу яскравість об'єкту ми не маємо впливу. Отже якщо ми послуговуємось таким, а не іншим біноклем, то лише четвертий чинник, тобто прозорість повітря і освітленість неба (тобто яскравість тла) визначає дальність і спостережливі можливості. Велика вологість повітря суттєво зменшує видимість неба. Також подібний вплив має запиленість повітря, наявне під час тривалих спек і безвітряної погоди. Отже добрими умови для астро спостережень є: після опадів дощу, снігу або граду що супрводжується  одночасним охолодженням повітря. У літі видимість є хорошою зазвичай під час декількох перших ночей після опадів. Пізніше наступає зростання запиленості і всупереч малій вологості повітря умови спостереження погіршуються. Дуже добрі умови видимості наступають пізнім літом /вересень/ і восени. Особливо після приходу північного, холодного і чистого повітря, що спричиняє те, що нічне небо стає смолянисто чорним. Тоді умови для спостереження найкращі. Стан атмосфери залежить також і від географічного положення. Найкраща видимість для спостереження є на місцевостях височин або в горах. Це випливає з того факту, що шар найбільш забрудненого повітря завжди займає найнижче положення. У горах або на височині ми залишаємо його нижче. Тим самим суттєво покращується видимість.