Тестирование разрешения по двойным звездам

Секреты повседневного использования астрономических инструментов, их юстировки и регулировки

Тестирование разрешения по двойным звездам

Сообщение Ernest » 29 дек 2009, 23:15

Тестирование оптики телескопа по двойным звездам во многом субъективный и к тому же сильно зависящий от погодных условий (состояния атмосферы), но и самый доступный метод тестирования широко используемый многими любителями астрономии, для проверки качества аберрационной коррекции их телескопов.

Обычно предлагаются следующие часто используемые двойные звезды для тестирования оптики:

  • ε Lyr (207": 4.6/4.7m; 2.5": 4.7/6.2m; 2.3": 5.1/5.5m)- знаменитая дважды-двойная эпсилон Лиры - отличный тест для инструмента малой апертуры (60-80мм)
  • δ Cyg (2.2": 2.9/6.9m) - дельта Лебедя - неплохой тест для телескопов малой апертуры, более сложный чем ε Lyr ввиду различия в яркости компонентов
  • π Aql (1.45": 6.3/6.7m) - пи Орла - хороший тест как для атмосферных условий, так и для инструментов апертурой от 100 мм
  • 42 Ori (1": 4.6/7.5m)- довольно яркая двойная к северу от М42 в Орионе - отличный тест для инструмента от 150 мм
  • STT 386 (0"8: 8.2/8.5m) - примерно в 3 градусах на сев.-зап. от η Cyg (эты Лебедя) - хороший тест уже для средне-апертурных инструментов от 150 мм
  • STT 410 (0"9: 6.1/6.1m) - примерно в 4 градусах на восток от γ Cyg (гаммы Лебедя) - немногим более сложный тест уже для средне-апертурных инструментов
  • 16 Vul (0.95": 5.9/6.2m) - примерно в 5 градусах к северу от гаммы Стрелы - довольно жесткий тест для средне-апертурных телескопов
  • ζ Cnc (0.6-1.1": 5.7/5.9m; 5.7": 5/6.2m) - зета Рака, у западной границы этого созвездия - так-же жесткий тест для апертурных телескопов и атмосферы
  • λ Cyg (0.7": 5/6.5m) - звезда в южном крыле Лебедя (3 градуса севернее эпсилон) - тест более подходящий для апертуры вше средней (от 200 мм)
  • β Del (0.2"-0.6": 3.6/4.5m) - нижняя звезда в ромбике Дельфина - серьезный тест для большой апертуры и атмосферных условий, особенно с учетом того, что расстояние между компонентами ближайшие годы быстро сокращается

А вот список двойных для более серьезного исследования, который я отобрал из каталога WDS по следующим критериям:
  • Блеск не менее 10.5m, угловые расстояния между компонентами от 0.3" до 2"
  • Минимальная разность блеска звезд в паре
  • Медленно меняющаяся орбита (и соответственно минимальное изменение расстояния между компонентами со временем)
  • Северное полушарие и относительная близость к полярной области так, чтобы в любое время года были доступны все угл. расстояния для тестирования

Обозначение по WDSСозвездиеRADecБлеск компонетовРазность блескаРасстояние
EGG 2And2h 18.6m40o17'7.9m0m0.3"
A 1662Aql19h 57.5m14o08'8.9m0m0.3"
COU 1394Per4h 7.0m39o34'9.3m0m0.3"
BU 1092Cep22h 36.1m72o53'8.3m0m0.3"
JCT 3Cnc8h 16.0m18o42'7.5m0m0.3"
STF 1599Dra12h 5.6m68o48'8m0m0.3"
HU 1207And0h 56.1m33o52'9.5m0m0.4"
A 1449Cyg21h 55.6m38o49'9.6m0m0.3"
A 2073Ser15h 27.2m18o04'9.9m0m0.3"
COU 1510And2h 1.6m41o07'9.6m0m0.4"
HU 584Her18h 47.5m15o37'10.03m0m0.4"
A 1562Aur5h 37.2m43o39'8.94m0.03m0.4"
HO 238Gem6h 46.3m18o12'8.95m0.05m0.4"
A 1607Uma13h 13.4m52o52'10.12m0.01m0.5"
MLR 300Cep23h 50.8m79o09'10.25m0.01m0.5"
A 2413Cet2h 57.2m1o53'8.28m0.32m0.5"
A 368Cyg19h 35.0m29o47'9.18m0m0.5"
A 2856Gem7h 17.5m13o24'9.96m0.03m0.5"
HU 755Dra18h 44.8m52o01'9.71m0.19m0.5"
BU 710Peg22h 42.6m29o43'9.69m0m0.5"
A 1710Per4h 6.4m43o25'8.16m0.03m0.6"
BU 525Ari2h 58.9m21o37'7.47m0.06m0.6"
BU 303Pcs1h 9.7m23o48'7.32m0.18m0.6"
A 1270Per1h 55.8m54o20'9.42m0.01m0.6"
STF 1728α Com13h 10.0m17o32'4.85m0.65m0.6"
STF 4127 Tau3h 34.4m24o28'6.6m0.2m0.7"
BU 1152Cas23h 48.1m63o49'10.2m0m0.7"
STF 2173Oph17h 30.4m-1o04'6.06m0.11m0.7"
HO 171Peg21h 52.1m27o48'9.36m0.14m0.7"
HU 203Per2h 34.8m52o46'10.27m0.07m0.6"
STF 1863Boo14h 38.0m51o35'7.71m0.08m0.7"
BU 472Cep20h 59.8m61o52'8.76m0.04m0.7"
HU 1318Lac22h 30.0m51o22'9.86m0.06m0.7"
STT 517Ori5h 13.5m1o58'6.79m0.11m0.7"
HU 864Cam9h 14.6m82o53'9.79m0.21m0.7"
A 2472Cnc8h 44.4m15o55'9.19m0m0.8"
A 864Dra19h 35.7m73o08'9.24m0.2m0.7"
STF 2Cep0h 9.3m79o43'6.68m0.12m0.8"
A 1610Cvn13h 33.3m45o26'9.72m0.27m0.8"
HU 956Dra19h 59.1m76o30'10m0.31m0.8"
COU 2258And1h 44.8m50o06'10.16m0.03m0.9"
STF 1866Boo14h 41.7m9o32'8.48m0.11m0.8"
HU 895Cam13h 19.0m80o18'10.01m0.08m0.9"
STT 359Her18h 35.5m23o36'6.35m0.27m0.8"
STT 386Cyg19h 48.3m37o10'8.52m0.08m0.9"
BU 546Per4h 11.5m41o52'9.31m0m0.9"
A 1276Per2h 33.3m56o19'9.86m0.04m0.9"
STF 1819Vir14h 15.3m3o08'7.73m0.17m0.9"
HU 1098Cam5h 12.3m61o27'9.26m0.24m1"
STT 50Cas3h 12.7m71o33'8.43m0.02m1"
STF 1331Uma9h 20.8m61o21'8.54m0.16m0.9"
COU 2641Cyg20h 23.8m41o46'10.06m0.01m1"
A 1407Cyg19h 56.1m38o45'9.76m0.26m1"
A 189Lac22h 47.0m44o46'8.99m0.17m1"
STF 1849Uma14h 19.8m76o42'9.7m0.3m1"
A 629Cep22h 22.2m59o59'9.93m0.14m1.1"
A 1533Per3h 7.8m36o52'10.19m0m1"
A 1560Aur5h 23.8m53o34'9.55m0.25m1.1"
STF 3047Cas23h 57.9m57o23'9m0.19m1.1"
BU 1154Cep23h 59.2m74o48'8.54m0.16m1.2"
MLR 333Umi13h 49.4m78o13'10.03m0.02m1.2"
HU 1096Cam5h 8.9m67o49'9.57m0.23m1.2"
POP 172And23h 43.2m43o13'10m0.19m1.3"
A 74Dra11h 41.6m70o56'10.03m0.37m1.3"
STF 784Cam6h 20.8m84o11'9.39m0.2m1.3"
A 1482Cas23h 16.2m54o24'9.3m0.18m1.3"
A 293Cyg20h 26.9m41o52'9.57m0.04m1.4"
BU 114Vir13h 34.3m-8o37'8.05m0.04m1.3"
STT 44Per2h 42.2m42o42'8.46m0.44m1.4"
STF 2583π Aql19h 48.7m11o49'6.34m0.41m1.4"
A 780Cyg22h 1.3m45o15'9.48m0.44m1.5"
BU 137Lyr18h 54.0m37o23'8.69m0.33m1.5"
STF 522Per4h 22.5m51o36'9.46m0.06m1.5"
HU 976Cep22h 0.9m62o50'9.16m0.05m1.6"
STF 1932Crb15h 18.3m26o50'7.32m0.08m1.6"
HU 507Cas0h 27.8m50o1'9.97m0.37m1.7"
STF 141And1h 40.1m38o58'8.28m0.32m1.7"
STF 1001Lyn7h 3.1m54o10'9.4m0.09m1.7"
STF 2961Cep22h 56.5m62o52'8.48m0.12m1.8"
STF 1771Umi13h 36.7m69o47'8.77m0.53m1.8"
A 801Cas0h 11.1m75o32'10.05m0.14m1.9"
STF 2152Her17h 17.8m45o35'9.79m0.1m1.9"
STF 2584Vul19h 48.4m22o12'9.14m0.05m1.9"
STF 1014Gem7h 5.7m26o08'9.91m0m2"


При тестировании следует иметь ввиду следующее обстоятельство: по Релею пара звезд считается разрешенной, если отчетливо заметно небольшое но хорошо заметное падение яркости между их дисками Эри (см. рисунок ниже - как это видно при сверхбольшом увеличении), при том что двойственность может быть заметна по вытянутости суммарного диска Эри и при меньших угловых расстояниях между звездами. Для определенности в тестировании оптики (цель не определить двойственность, а протестировать качество оптики) следует придерживаться критерия Релея.

rayleigh_limit.jpg
rayleigh_limit.jpg (3.93 КБ) Просмотров: 7586


Также стоит обращать внимание на стабильность изображения звезды в фокусе сильного окуляра. Если изображение звезды постоянно пляшет, лучится, его "плющит и таращит", то для тестирования оптики вы выбрали не самое лучшее время/место - или оптика телескопа не остыла и стоит подождать пока его температура сравняется с окружающим воздухом, или стоит отойти по дальше от местных источников тепла (по меньшей мере отойти от жилых строений и уж точно выйти из теплой комнаты), или просто дождаться лучшей погоды (с меньшей тербулентностью в высоких слоях атмосферы).

Назад к оглавлению статей
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
 
Сообщения: 9558
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Откуда: Санкт-Петербург, Бухарестская, д.33, к.1

Re: Тестирование разрешения по двойным звездам

Сообщение drago » 19 янв 2010, 13:52

я в курсе ( начитан ), что в среде ЛА считаеться что разделение двойных показывает качество оптики телескопа.
меж тем в последнем издании ¨the backyard astronomerś guide¨ , Terence Dickinson & Alan Dyer,
в разделе "тестирование оптики": страница 336 указано:
¨The Double-Star myth
a peristant myth is that splitting a close double stars is a good test for optics.
above is a 4-inch refractor;
bellow,an 8-inch Schmidt-Cassegrain. in easch pair, the top image depicts perfect optics, while the bottom image is the same scope with bad spherical aberration.
notice that the double star is still well resolved, but the poor optics surround the stars with glow and haze from overly bright diffraction rings. the airy disk pattern is not clean ¨


по приведённым фоткам ( правда не указано численное значение аберрации, увеличения, расстояния между компонентами в иллюстрации, но глядя в иллюстрацию в самом деле - по разделению не скажешь что есть разница.
а различия в диффкольцах так новичеку скорее всего не усмотрит, особенно если рядом не будет два инструмента, чтою разницу увидеть...?
что нам теория на этот счёт говорит? при каких аберрациях, и сколь сильно падает разрешающая способность по двойным?
100mm F9 refractor on synta AZ3 / old heq5. (strehl ~0.98 based on roddier test )
wo zenithstar 66SD rfr. ( strehl ~0.97 roddier )
Synta 300PDS - homemade dobson.
Аватара пользователя
drago

 
Сообщения: 884
Зарегистрирован: 04 дек 2009, 17:23
Откуда: Riga, Latvia

Re: Тестирование разрешения по двойным звездам

Сообщение Ernest » 24 янв 2010, 12:43

drago писал(а):я в курсе ( начитан ), что в среде ЛА считаеться что разделение двойных показывает качество оптики телескопа
Это так и есть - оптика с большими остаточным аберрациями (порядка 1/2 дл. волны и более) даже и в расчете мало пригодна к разрешению тесных звезд вблизи дифракционного предела для апертуры.

¨The Double-Star myth a peristant myth is that splitting a close double stars is a good test for optics. above is a 4-inch refractor; bellow,an 8-inch Schmidt-Cassegrain. in easch pair, the top image depicts perfect optics, while the bottom image is the same scope with bad spherical aberration. notice that the double star is still well resolved, but the poor optics surround the stars with glow and haze from overly bright diffraction rings. the airy disk pattern is not clean
Ну да, это верное замечание, поэтому я в начальном сообщении и не особенно пропагандирую этот метод именно для проверки оптики, а обхожусь обычной констатацией факта, что это "метод тестирования широко используемый многими любителями астрономии". Мне самому более был интересен именно сам список более-менее равных по яркости тесных двойных звезд пригодных для такого тестирования.

Теоретически, если посмотреть на идеальную ЧКХ объектива и сравнить с расчетной ЧКХ объектива с заметными остаточными аберрациями (1/4, 1/3, а иногда и более) можно заметить, что довольно часто (особенно в случае сферической аберрации) предельные воспроизводимые частоты у таких двух объективов одинаковы. То есть при условии отсутствия помех со стороны атмосферы, засветки, идеальной чувствительности к контрастам глаза наблюдателя, может оказаться, что предел разрешения по двойным звездам в общем-то близок. Но в реальном мире все немного по другому и пафос обличения мифов (кстати, верный признак спекулятивного желания привлечь внимание к своей публикации) без учета его реалий может привести нас к попытке противостоять очевидным фактам.

Более внимательное изучение ЧКХ показывает, что у объектива с остаточными аберрациями в первую очередь проседает средняя часть кривой (разрешение на средних простр. частотах, см. "АПО против Ньютонов") и она подходит к предельной частоте (которая определяет, границу разрешения) очень полого, то есть легко возмущается малейшими помехами со стороны уже перечисленных факторов: нестабильностью атмосферы, засветкой, аберрациями окуляра, дифракцией на экране, растяжках и шероховатостях границ апертуры, ну и просто уменьшает провал яркости между максимумами изображений звезд. То есть теоретический дифракционный предел по разрешению (и не только двойных) достижим и с небольшими аберрациями, а на практике этот длинный низко плетущийся хвостик ЧКХ оказывается бесполезным для собственно предельного разрешения (в том числе и по двойным). Следует помнить, что разрешение носит вероятностный характер и в числе факторов повышающих разрешение - то насколько круто вздымаются края функции рассеивания точки (диска Эри).

по приведённым фоткам ( правда не указано численное значение аберрации, увеличения, расстояния между компонентами в иллюстрации, но глядя в иллюстрацию в самом деле - по разделению не скажешь что есть разница
Фотографии - это нечто весьма далекое от визуальных тестов. Настоящее реальное астрофото с мультиэкспозицией и последующей цифровой обработкой вытаскивает практически нулевые контрасты, именно поэтому планетными астрографами могут быть и весьма посредственные ШК (хотя артефакты обработки в них будут ужасными). Но скорее всего в качестве иллюстраций были применены моделированные на компьютере изображения, что вообще за гранью добра и зла и почти никого отношения к практически видимой глазом картинке не имеет.

при каких аберрациях, и сколь сильно падает разрешающая способность по двойным?
Любые аберрации (хроматические - в меньшей степени, благодаря спектральной чувствительности глаза и возможности применить светофильтры, а из монохроматических астигматизм - в большей степени) снижают реальное разрешение по двойным из-за того, что энергия из центральных максимумов звезд перемещается в кольца, что уменьшает контраст провала яркости между максимумами.

Мне бы хотелось, чтобы любители астрономических наблюдений (а не литературы) восприняли приведенный список двойных как приглашение исследовать на практике разрешительную способность их инструментов по двойным, а не как повод к обсуждению литературы :)

Назад к оглавлению статей
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
 
Сообщения: 9558
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Откуда: Санкт-Петербург, Бухарестская, д.33, к.1


Вернуться в Эксплуатация

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3