Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил

Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры

Вопросы по прикладной оптике

Обсуждения всех аспектов любительских астрономических наблюдений: статей из ЧАВО и обзоров, инструментов и аксессуаров, астрономических объектов и событий, погоды и явлений...

Модератор: Ernest

Билонг
Сообщения: 1230
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Оптические вопросы

Сообщение Билонг » 24 апр 2022, 19:26

Вот заинтересовался, глядя на таблицу
http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.p ... =359#p1884
(да их таких не одна, местами даже есть различия для одного типа окуляров - например, https://brayebrookobservatory.org/BrayO ... PIECES.pdf)
- что значат "1:k - предполагаемые для этой схемы значения относительного отверстия объектива"?
Т.е. в целом смысл понятен - то годится для светосильного объектива, а это нет. Но вот, например, для гюйгенса рекомендовано 1:12, а через него неплохо так наблюдается в 1:4.7. Для Эрфле в таблице указано 1:5, но в телескопе 1:5 известные мне эрфле-иды мажут по краю, а в 1:10 - уже нет. И т.д.
Так, все-таки, что означает "в граммах" рекомендация на светосилу телескопа для того или иного типа окуляра?
И еще один вопрос на близкую тему - обычно в ЛА практике все эти вещи касаются увеличений, при которых выходной зрачок меньше нашего ночного (а то и дневного). Но вот в некоторые бинокли или светосильные телескопы с длинным окуляром наблюдаешь так, особенно днем, что свой зрачок режет апертуру вдвое и даже больше. Можно ли в этом случае принимать рекомендации на светосилу, для окуляра, пересчитанную на пучок, обрезанный зрачком глаза? Например, наблюдаю на D/6 в телескоп 1:5 днем, с учетом зрачка светосила порядка 1:10 - 1:12. Значит ли это "в лоб", что окуляр, рассчитанный на такую светосилу, будет работать нормально, или есть подводные камни со сферичкой в зрачке и т.п.?

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оптические вопросы

Сообщение Ernest » 25 апр 2022, 06:41

Указанная в подобных таблицах светосила - большей частью дань традиции: под работу с какими объективами изначально был рассчитан тот или иной тип окуляра.
Но есть и основа - какова примерно максимальная светосила объектива в котором среднефокусный (15-20 мм) окуляр в центре поля зрения строит еще безупречное (в смысле сферической/хроматизма) изображение. Надеюсь понятно, что укорачивая фокусное расстояние окуляра можно заставить работать "безупречно" даже и одиночную линзу.

Очевидно имеется ввиду реальная апертура, а не расчетная. Обрезается она апертурной диафрагмой или зрачком наблюдателя в первом приближении все равно.

Билонг
Сообщения: 1230
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Оптические вопросы

Сообщение Билонг » 25 апр 2022, 11:20

Спасибо, понял. С короткофокусными окулярами вопросов нет - можно так укоротить, что получится "блин Эйри", перекрывающий все остальное :) .
А вот, например, с окулярами, имеющими ФР 15-20 мм и объективом светосилой 1:4-1:5, т.е. зрачком 3-5 мм, визуально можно уже даже приличную сферичку не увидеть, глаз с таким зрачком сам уже изрядно привносит сферички и просто дисперсии в хрусталике. Т.е. "безупречность изображения" до известных пределов тут, получается, имеет больше теоретическое значение, с точки зрения наблюдателя.
К слову, 40-градусный гюйгенс 18 мм в ньютоне f4.7 по всему полю, не только в центре, мне показался неплох, как ни странно. Не ровня плесслу 17 мм (хотя, тот по краю тоже не идеал :? ), но на удивление близкий результат.
По поводу обрезания зрачком вопрос был вот к чему. У бинокля с porro и выходным 7 мм декларировано BaK-4, и есть намек на подрезание с 4 сторон круглой апертуры - самую малость, как раз можно понять, что светосила должна быть около 3.3-3.4. При ночных наблюдениях у края звезды машут веером :D , но вот при наблюдении ярких звезд или дальних огней в условиях, когда на месте наблюдений светло и зрачок не шире 3-4 мм, край выглядит гораздо лучше. Я так и предположил, что работает диафрагмирование зрачком.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оптические вопросы

Сообщение Ernest » 25 апр 2022, 15:03

Астрономия у нас пока любительская и обязаловки нет, так что если вам нравится наблюдать в Гюйгенс и вы не видите в изображении, которое он строит, избыточной сферической и хроматической аберраций, то просто используйте ваш Гюйгенс. ;)

Билонг
Сообщения: 1230
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Оптические вопросы

Сообщение Билонг » 25 апр 2022, 18:56

Ну почему же, вижу. Я просто экспериментировал интереса ради с примитивными окулярами из комплекта мелкодудок (гюйгенс, рамсден) - если есть, почему б и не поиграть? Я вообще малость любитель исторической реконструкции. Несовершенства гюйгенса заметны по звездам, конечно, а вот по туманностям уже как-то меньше - просто разрешения глаза по слабым объектам не хватает, чтобы увидеть.
И у меня еще один мотив был с ним поиграться, именно по слабым. Стабильное изображение - это поток порядка 10 фотонов/сек и более на 1 рецептор. При малых освещенностях наш глаз интегрирует по группе палочек, т.е. в 1 палочку может прилетать и существенно меньше 10 шт/сек - это и физиологи пишут, и из графиков разрешающей способности при разном освещении явствует. Интегрирование - низкочастотный фильтр, сферичка - тоже, причем самый "мягкий" из всех зейделевых и хром.аберраций, деформирующих точку. Кстати, и наш хрусталик тоже заметно низкочастотно фильтрует при зрачке более 1-1.5 мм. Вот я и задался целью проверить - а можно ли что-то добавить к этому инструментально?
Не скажу, чтоб был эффект, стоящий обсуждения. Мне показалось, все же, что самые зыбкие тонкие детали Вуали, например, затерлись, но те, что чуть посильнее, выглядели более субстанционально, картинка не такая "призрачная". Как и положено при НЧ фильтрации. Чисто из любопытства, а "контрольной свинкой" были плессл 17 мм и TMB без линзы Смита - последний неожиданно хорош, только поля маловато. "Нормально" я наблюдаю то же в APM 13/100 :geek:

Билонг
Сообщения: 1230
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Оптические вопросы

Сообщение Билонг » 26 апр 2022, 17:15

Доброго всем.
Возник вопрос - а как считают размер аберрационного пятна для сферички? Вот если сфокусироваться по центральному пучку, будет круглое пятно с максимумом яркости в центре и монотонным убыванием к краям. А если взять наилучшую фокусировку - т.е. с минимальным СКО энергии света - должен получиться яркий кружок в центре бледного круга (и тоже градиентные по радиусу), какой из них в счет?. Т.е. на графике внизу - размер A или B?
Вложения
сферичка.jpg

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оптические вопросы

Сообщение Ernest » 26 апр 2022, 20:36

B
хотя стоило бы как-то обозначить оси
потому как в оптике принято рисовать только половину графика и по вертикальной оси высота луча на апертурной диафрагме

lx75
Сообщения: 555
Зарегистрирован: 25 ноя 2017, 18:51

Re: Оптические вопросы

Сообщение lx75 » 26 апр 2022, 23:03

Билонг писал(а):
26 апр 2022, 17:15
Т.е. на графике внизу - размер A или B?
По графику: почему сферическая аберрация не симметрична оптической оси на этом графике?

Билонг
Сообщения: 1230
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Оптические вопросы

Сообщение Билонг » 26 апр 2022, 23:34

Эрнест, спасибо.
Ув. lx75, вообще-то, формы ради, график симметричен с точностью до знака относительно обеих осей, с 3й степенью не стал париться (а математически, смысл как раз есть - функция-то от радиуса, а формально радиус в плюс и радиус в минус по разные стороны нуля, вот и функция нечетная. Ну так оно само строит тупо по формуле, а я чо? :? ).
Насчет ориентировки осей - да, маху дал, учту на будущее. Поскольку сам не оптик, а "вапще вученый", привык по горизонтали откладывать аргумент, а он тут вроде радиус апертуры.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оптические вопросы

Сообщение Ernest » 27 апр 2022, 07:17

Ориентация - дело традиции. А график без обозначения осей это каляка маляка, как говорил наш учитель математики в 5 классе,.. но он конечно не ученый.

Что касается симметрии, то зависит от меры: сферическая в волновой мере - четная, в виде поперечной аберрации - нечетная, в виде продольной - опять четная. В частности и поэтому требуются обозначения осей

Билонг
Сообщения: 1230
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Оптические вопросы

Сообщение Билонг » 27 апр 2022, 10:02

А у меня и почерк в 5 классе лучше был, чем сейчас... :(

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Оптические вопросы

Сообщение Ernest » 27 апр 2022, 10:24

Почерк у нас сейчас у все один - Arial или Candara, в зависимости от настроек браузера.

Билонг
Сообщения: 1230
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Оптические вопросы

Сообщение Билонг » 27 апр 2022, 10:52

Я больше Times-ом, а вот от руки на удивление плохо получается последние годы - в тех редких случаях, когда...
Эрнест, по поводу пятна сферички тогда еще вопрос. Оптимальная фокусировка, это пологий экстремум, плюс-минус - меняется соотношение размеров внутр. и внеш. кругов, но вблизи экст-ма мало меняется СКО. А вот размеры внешнего круга меняются монотонно и практ-ки линейно. Плюс, при ручной фокусировке вообще не факт, что мы объективно загоним энергию максимально к центру, а не будем ориентироваться на яркий внутренний или уменьшенный по возможности внешний световой кружок. Внешний вообще может быть не виден по слабому источнику, аналогично диф.кольцам тусклых звезд на больших ув-ях, или восприниматься как ореол рассеяния в каких-то случаях. Если речь не о наблюдении, а об измерении аберраций, можно вообще добиться наименьшего размера пятна при том, что по краю совпадут круги для центровых и краевых лучей, хотя и объективно и субъективно фокусировка при этом явно не лучшая. Не получается ли, что абер.пятна, если доминирует сферичка, вообще измеряют с изрядным произволом?

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Ernest » 27 апр 2022, 11:00

При гигантской сферической аберрации (например, в выходном зрачке) обычно измеряют размер вполне себе определенного минимального кружка рассеивания (при котором радиус перегиба и краевой зоны совпадают.
При небольших значениях сферической аберрации в дифракционно ограниченных системах ее вклад приводит к повышению яркости первого, второго и т.д. дифракционных колец и говорить о размере поперечной аберрации становится некорректно.

Билонг
Сообщения: 1230
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Билонг » 30 апр 2022, 20:59

Заинтересовался диаграммами рассеяния зеркал, нашел кучу учебных картинок вроде приведенной ниже (для иллюстрации) и ничего толкового "в граммах". Не поможет ли кто-нибудь? Вот интересно, какая часть рассеянного света идет на падение контраста при рассеянии вблизи исправно отраженного луча (и по какой зависимости, т.е. индикатрисе), и какая уходит налево и безвредно гибнет в черных стенках трубы? Штрель за рассеяние кто-нибудь считал?
Да и потери в линзах тоже ведь дают похожий эффект, хоть и слабее. Причем, где-то попадалась инфа, что ED-стекла в этом отношении хужее обычного крона, в них даже путь лазера виден.
Вложения
4-57.gif

lx75
Сообщения: 555
Зарегистрирован: 25 ноя 2017, 18:51

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение lx75 » 01 май 2022, 11:52

В голове возникла задача:
Центр поля зрения телескопа - точка пересечения диаметров диафрагмы.
Как определить координаты точки пересечения оптической оси относительно центра поля зрения, её смещение при разных положениях телескопа. Подскажите источник где эта проблема описывается.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Ernest » 01 май 2022, 15:45

А что это за "оптическая ось", смещение которой вы хотите узнать относительно центра поля зрения?

lx75
Сообщения: 555
Зарегистрирован: 25 ноя 2017, 18:51

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение lx75 » 01 май 2022, 15:51

Оптическая ось ГЗ телескопа системы Ньютона. Центр поля зрения - центр матрицы.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Ernest » 01 май 2022, 15:55

То есть смещение оси параболоида ГЗ в схеме Ньютона?
Ну так... по наличию комы в центре поля зрения.
Величина комы линейно связана с величиной децентрировки, см. http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.php?f=16&t=79

lx75
Сообщения: 555
Зарегистрирован: 25 ноя 2017, 18:51

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение lx75 » 01 май 2022, 16:07

Спасибо!

Аватара пользователя
Skyangel
Сообщения: 548
Зарегистрирован: 14 ноя 2009, 10:27

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Skyangel » 01 май 2022, 17:38

Эрнест.. Менисковый кассегрен в схеме контроля: автоколлимационный микроскоп - телескоп - плоскость. Передвигая немного микроскоп (точку) в предфокал- вижу точку в центре и размытое внешнее кольцо ( "вата"). Передвигая микроскоп за фокус - кольцо и темный центр. Это переисправленная сферичка, я правильно понимаю?. И куда в этом случае двигать мениск - к или от ГЗ?

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Ernest » 01 май 2022, 23:31

Да, похоже на переисправленную сферическую.
Мениск можно не трогать, его подвижки мало влияют на сферическую, а вот вторичное зеркало вносит исправляющую сферическую тем большую, чем вторичное зеркало ближе к главному.
Так что зеркала надо бы раздвигать. Но вынос фокуса, думаю, будет уходить куда быстрее, чем исправляться сферическая аберрация.
Впрочем, это все рассуждения не подкрепленные расчетом, у меня на деревенском компьютере не установлен ОПАЛ.

Аватара пользователя
Skyangel
Сообщения: 548
Зарегистрирован: 14 ноя 2009, 10:27

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Skyangel » 02 май 2022, 18:59

Эрнест.. Это светосильный максутов-кассегрен. 200мм, 1/6. На мениске асферика.. радиус вторички ( она на мениске, подвижек нет) отличен от радиуса мениска.. Предварительный обсчет - сферическая 0,22 волнового. Можно немного двигать ГЗ по отношению к мениску, пару мм примерно..

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15206
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Ernest » 02 май 2022, 19:58

Еще раз: раздвигай зеркала...

Аватара пользователя
Skyangel
Сообщения: 548
Зарегистрирован: 14 ноя 2009, 10:27

Re: Вопросы по прикладной оптике

Сообщение Skyangel » 03 май 2022, 08:55

Эрнест. То, что надо раздвигать зеркала я понял.. Если только я не ошибся в пред/за фокалах, поскольку источник подвижен..
Но твой ответ:
Мениск можно не трогать, его подвижки мало влияют на сферическую, а вот вторичное зеркало вносит исправляющую сферическую тем большую, чем вторичное зеркало ближе к главному.
Можно понять как то, что ты предлагаешь двигать только вторичку..
Но:
она на мениске, подвижек нет
Могу двигать только все вместе или двигать ГЗ . Но подвижки ГЗ невелики, пара мм. А мениска и того меньше.. Будем считать, что он неподвижен. Исправит ли это ситуацию?
p.s. Миры если тебе нужны - приезжай, посмотришь, может какие то подойдут..

Ответить