07. MT160 광축 맞추기

부천동 김정식님의 Takahashi MT160을 사용할 수 있는 기회가 생겼습니다.

너무나 기뻤습니다. 꼭 써보고 싶은 경통이었기 때문입니다.

시작하기에 앞서 먼저 좋은 기회를 주신 김정식님께 감사드립니다.

 

다카하시의 사진용 복합반사계경통인 ε-160은 ε-130이 있는 저로서는 큰 메리트가 없는 경통입니다.

초점거리가 530mm로 광각이라고 하기에는 조금 애매한데다, 두 모델 모두 Full frame을 지원하지 않기 때문에(보정능력이 35mm 판을 모두 커버하지 못합니다.),

광각을 좋아하는 저로서는 ε-160을 구하는 것이 장비 중복으로 느껴지기 때문입니다.

 

광각 사진을 찍다 보면 항상 초점거리가 긴 망원경을 하나 가지고 싶다란 생각이 들 수밖에 없습니다.

특히 행성, 달, 은하사진을 찍을 때는 더욱 그렇습니다.

그런데... 초점거리 1000mm의 MT 160을 테스트 해 볼 수 있는 기회가 왔으니.. 그저 기쁠수밖에 없죠.

 

다카하시의 명기, 고정밀 반사 망원경을 사용한다는 생각에 시작 전 부터 가슴이 떨려옵니다.

특히 예전에 Nada의 김승남님께서 MT160으로 찍은 멋진 사진들을 보면.... 빨리 광축을 잡고 밖에 나가 Deep Sky를 찍어보고 싶은 마음뿐입니다.

 

그럼 광축을 맞추고 테스트를 하는 방법에 대해 설명하도록 하겠습니다.

 

1. MT-160 적도의에 탑재

 

  아래 사진은 MT-160의 외관입니다.

  생각보다 무거운 경통에 당황하게 되지만, 몇 번 설치하다보면 이내 익숙해 집니다.

  신형 경통이며, 90025 시리얼 넘버를 가지고 있는 모델입니다.

  EM200의 색깔과 매치되는 금속 색깔, 하얀색의 튜브 등등 신형 경통은 참 깔끔해 보입니다.

  EM200에 5Kg 무게추 2개로 충분히 올릴 수 있습니다. 여기에 QHY8와 가이드 망원경을 올리면 총 중량은 10Kg을 조금 넘을 것 같습니다.

 

 

 

2. 밴드에 망원경 고정

 

  다카하시 경통밴드의 외관입니다. 엇! 왼쪽 경통밴드의 접합부에 나사가 하나 빠져 있군요.

  오른쪽 접합부 상단의 좌측 나사도 헐거워 막 빠지려고 하는 참입니다.

  이 나사는 6개월에 한번씩은 꼭 조여주어야 빠지지 않습니다.

  우선 있는 나사는 모두 조이고, 왼쪽 접합부의 없는 나사는 정식님께 말씀드려야 겠군요. 아마 집에 경통을 보관해둔 곳에 떨어져 있을 것 입니다.

 

 

왼쪽 경통 밴드 접합부 - 나사가 하나 보이질 않습니다.

 

오른쪽 경통 밴드 접합부 - 나사가 헐거워 보입니다. 다카하시 밴드의 나사는 주기적으로 조여주어야 합니다.

 

3.  체사이어 아이피스 작업

 

  적경 적위 축의 무게 중심을 잡고 망원경을 수직으로 세웁니다.

  접안부에 리듀서나 코마코렉터 등 다른 어떠한 광학계도 사용하지 않고 먼저 체사이어 아이피스를 연결합니다.

  이를 통해 스파이더의 센터 - 주경의 센터가 일치하는지 확인합니다.

 

  하지만 사진촬영용 반사경통의 광축을 체사이어 아이피스로 정확히 맞춘다는 것을 불가능한 일입니다.

  (반드시 레이저 콜리메이터로 정교한 수정 작업을 시행해야 합니다.)

 

 

  이때 많은 사람들이 오류를 범하는 점은 (체사이어 아이피스의 핍홀로 보이는 상에서), 부경의 반사 상의 센터를 주경의 센터에 맞추는 것입니다.

  부경의 반사상은 포커서 쪽으로 조금 더 가까이 이동해 있어야 optical axis가 맞게 됩니다.

  아래의 그림은 외워야 할 정도로 중요한 사진입니다.

  체사이어 아이피스 뿐만 아니라 별상으로 광축을 맞출 때도 필요한 사진이기 때문입니다.

 

 

 

  아래 사진은 체사이어 아이피스 입니다. peep hole 보이죠?(엄청 작은 구명)  저 구멍으로 눈을 들여다 보고 광축을 맞추는 것입니다.

  먼저 광축을 조정하기 전, 체사이어 아이피스를 고정하기 위한 좌측의 나사를 돌려 보면서 peephole로 들여다 보면, 상이 흔들리는 것을 알 수 있습니다.

  이 의미는 저런 나사 하나를 강하게 고정하는냐 아니냐에 따라 광축이 맞아보일 수도 아닐 수도 있다는 의미입니다.

  저는 나사가 체사이어 아이피스에 너무 스트레스를 주지 않을 정도로 적당히 고정식켜 놓고 작업을 합니다 (참 애매합니다).

 

 

체사이어 아이피스로 광축을 적당히 맞추고 peephole에 카메라를 대고 찍은 사진입니다.

아래의 그림처럼 부경의 그림자는 접안부가 있는 쪽으로 더 다가와 있어야 합니다.

 

 

 이 사진은 ε-130의 광축을 맞추고 별상으로 확인한 사진입니다.

스파이더의 중심과 주경의 센터는 정확히 맞아야 하지만

부경의 그림자는 접안부로 더 다가오게 됩니다.

이는 f수가 작은 망원경일수록 더 접안부로 다가가게 됩니다.

 

 

그럼 왜 부경의 그림자는 접안부쪽으로 더 다가가야 할까요?

이는 부경의 Geometrical Center와 Optical Center가 다르기 때문입니다.

아래의 그림을 보면 이해가 됩니다.

 

 

  그럼 도대체 얼마나 이동해야 할까요? 끝도 없습니다. 이는 계산에 의해서 구할 수가 있는데, 내용이 너무 길어지니 이번에는 생략하도록 하겠습니다.

 

4. 레이져 콜리메이터 - 사경 조정

 

  체사이어 아이피스로 대강의 광축을 맞추었다면, 정교한 작업은 레이져 콜리메이터로 작업합니다.

  레이져 콜리메이터로 작업할 때는, 먼저 사경의 각도(광축)를 맞추어야 합니다.

  이 작업의 목적은 레이져 빔을 주경의 중심으로 보내는 것입니다.

 

 

  레이져를 발사해 사경를 조정하여 , 주경의 센터마킹 점으로 레이져 빔을 보냅니다.

  이 때 사경 조절 나사 세개를 적당히 돌려줌으로서 광축을 맞춥니다. 너무 풀어 놓고 작업하면 안되며, 끝까지 조인 상태에서 한 바퀴정도 풀고 작업하면 좋습니다.

  레이져 빔이 주경의 중심점(센터마킹)으로 간게 보이죠?

 

 

  이제 정말 중요한 작업이 시작됩니다.

  레이져 빔을 주경의 중심으로 보낸 상태에서 접안부를 회전시키거나, 회전 장치를 돌려보면 어떠한 일이 발생할까요?

  아 래의 사진은 카메라의 셔터를 열어둔 상태로 접안부를 돌려, 레이져의 궤적을 촬영한 것입니다.

  레이져가 가상의 점을 중심으로 빙빙 도는 것을 알 수 있습니다.

 

 

  이러한 상황은 왜 발생할까요? 

  다음과 같은 이유들을 생각해 볼 수 있으며, 그 외에도 수없이 많은 원인들이 작용합니다.

 

  1) 레이져 콜리메이터의 빔이 정확하게 중심으로 나아가지 않는다(offset이 있거나 각도가 틀어졌다).

  2) 접안부에 장착된 레이져 콜리메이터가 Optical Axis의 중심을 지나지 않는다.

  3) 회전장치의 유격이 심하거나 접안부가 부실하다.

 

  위와 같은 이유들 때문에 레이져 콜리메이터로 광축을 잡을 때는, 그 기준을,

  위의 그림처럼 생성된 가상의 점을 중심으로 모든 광축작업을 진행해야 한다는 것입니다.

 

  만일 임의의 각도(접안부의 Orientation)에서 레이져 빔을 주경의 센터로 보내고, 그 레이져 빔을 다시 레이져 콜리메이터의 중심으로 보냈다고 가정합시다.

  대상을 촬영할 때 구도를 잡기 위해 카메라를 돌리게 되면 광축은 틀어져 버리게 되는 어처구니 없는 상황이 발생합니다.

 

  만일 레이져 콜리메리터에서 나오는 레이져 빔이 레콜의 축에 대해 약간의 offset을 가지고 있거나 , 수직으로 나오지 않는다면?

  열심히 맞춘 광축은 진짜로 정교한 광축이 아니라는 의미입니다.

 

  이제 레이져 콜리메이터의 센터는 생성된 가상의 원의 중심점입니다.

  따라서 위의 그림에서 정교하게 사경의 광축을 맞추게 된다면, 주경의 센터마킹 점을 중심으로 레이져 spot이 빙빙 돌게 될 것입니다.

 

5. 레이져 콜리메이터 - 주경 조정

 

  이번 작업은 주경의 중심으로 온 레이져 빔을 다시 사경에 반사시켜 접안부에 있는 레이져 콜리메이터의 중심으로 보내는 작업입니다.

 

  아래의 사진에서 일자 나사가 조정 나사이며, 제일 앞에 있는 욱각 나사가 고정 나사입니다.

  조정 방법은 ε-210 매뉴얼을 참조하면 좋습니다(신형 MT160과 같은 조정 방식을 가지고 있는 모델입니다).

  순서는 먼저 고정 나사를 풀고, 조정 나사로 잘 조정한 후 고정 나사를 조이는 것입니다.

  다른 모델은 고정 나사와 조정 나사가 분리되어 있는 경우도 있습니다.

 

 

주경을 아직 조정하지 않은 상태입니다.

레이져 빔은 센터에서 상당히 떨어진 점으로 들어오게 됩니다.

때도 역시 접안부를 빙빙 돌려보니다.

 

 

접안부를 돌리면 레이져 빔이 레이져 콜리메이터에서 가상의 원을 그리게 됩니다.

그 원의 중심을 레이져 콜리메이터의 중심으로 보내야 합니다.

 

 

 

  즉 다시 말해, 주경을 잘 조정했다면,

  접안부를 돌렸을 때, 레이져 빔은 레이져 콜리메이터 중심축을 기준으로 원을 그리며 돈다는 의미입니다.

  아래의 그림은 주경을 조정한 후, 레이져 콜리메이터를 돌려가면서 찍은 사진들입니다. 레이져 Spot이 레이져콜리메이터의 중앙점을 기준으로 빙빙 돌게 됩니다.

 

 

 

 

  이렇게 광축을 다 맞추었다면 이제 안시를 즐기거나 사진을 찍어 테스트를 하면 되겠습니다.

 

6. 사진 촬영 테스트 - 지상
 

  광축을 맞춘 후 집에서 코마코렉터만 장착하고 창문 넘어 보이는 풍경을 350D로 촬영하였습니다.

  경통이 충분히 냉각되지 않아서 최고 성능을 뽑아낸 것은 아닙니다.

 

  밝은 불의 회절상이 갈라지는 이유는 상당한 근거리에 대상이 있기 때문입니다.

 

  넓은 평면을 찍은 사진입니다.

 

7. 사진 촬영 테스트 - 달, 시리우스 별상

 

  코마코렉터 장착 후 1000mm-직초점 촬영입니다. 카메라는 QHY8인데, 광량이 너무 강해 0.01초에도 다 타버려

  입구의 반을 가리고 찍었습니다. 초승달이나 반달에서 찍으면 상당한 디테일을 보여줄것 같습니다.

  샤픈 기능 등 추가 이미지 처리는 하지 않고, 합성 후 G채널 빼서 커브 레벨 조정입니다.

 

 

  경통 : MT-160(fl = 1000mm f6.25) + MPCC coma corrector
  노출 : QHY8 0.01s x 6 , 과다노출방지로 인해 구경의 반을 검은 도화지로 차폐
  장소 : 부산 서구 아미동

  시간 : 2011년 01월19일 새벽 01시 10분

 

  추가로 같은 장소에서 찍은 20초 시리우스 사진(full size)도 DDP, Level, 백그라운드 정리하고 올립니다.

  회절상이 한쪽 축이 미약하게 갈라지는 현상이 있는데, 요 문제는 내일 중으로 잡아볼 예정입니다.

  그래도 구석구석 QHY8 사이즈에 해당하는 영역까지 MPCC에 의한 코마 보정은 잘되는 것 같습니다.

 

 

8. 추가 수정 작업

 

  첫 출사 때 스파이더 회절상이 아래 사진과 갈라지는 현상이 있었습니다.

  이러한 현상은 초점면에서 스파이더 회절상이 바늘처럼 깔끔하게 안떨어지고, 흐려지는 원인이 됩니다.

  스파이더가 정확히 90도 각도로 수직을 유지하지 않아 발생하는 문제입니다.

 

 

  특히 다카하시 반사계열의 망원경은 스파이더 지지부를 4점에서 나사로 조정할 수 있도록 되어있는데,

  한 나사를 과도하게 조인다면, 그 부분으로 사경이 당겨지면서, 그 방향과 수직방향의 스파이더가 미세하게 휘게됩니다.

  오랜시간동안 한 쪽방향으로만 강하게 고정이 되면 스파이더가 미세하게 휘어져 변형이 되므로, 다시 4점 지지 나사를 모두 풀어 수정 작업을 거쳐야 합니다.

 

  틀어진 사경 스파이더를 교정하고 확인하는 방법은 간단합니다.

  아래의 사진과 같이 실을 사용하여 정말로 90도로 교차하는 지 확인하면 됩니다.

 

 

 

  아래의 사진은 최종 수정 후 관측지에서 찍은 시리우스의 초점 내상 사진입니다.

  스파이더 회절상이 완벽하게 교정되었음을 알 수 있습니다.

 

 

  이후 초점 상을 확인하면 바늘같은 스파이더 회절상을 확인할 수 있습니다.

 

 

9. 사진 촬영 테스트 - Deep Sky

 

 

  경통 : MT-160 with Reducer (f4.9)

  노출 : QHY8  180 x 10

  가이드 : Vixen70s + GP-USB + Toucam Pro2
  장소 : 경남 의령 한우산 무풍지대
  시간 : 2011년 01월 22일 , 10:00 ~ 11:30

 

  광축을 확인 한 후 리듀서를 끼워 보정능력을 확인해 보고서 테스트를 해보았습니다.

  QHY8의 센서 면적이 MT160 Reducer의 보정 거리보다 약간 넓어, 미세하지만 코마수차가 확인됩니다.