astro-talks

Вот такой вопрос с знатокам.
Нек-рое время назад тут перетирали (да и не раз, кажется) асферику. Общий вывод - качественная асферика обходится в такую цену, что себя не оправдывает на рынке, а немногие окуляры с заявленной асферикой, типа Баадер, ничем особенным не выделяются.
Однако, глядя время от времени на схемы окуляров (и фотообъективов, кстати) - рисованные, рентгеновские - стал замечать, что попадаются явно асферические поверхности ВНУТРИ склеек. Больше похоже на параболы или гиперболы, в общем, максимум кривизны на оси и уменьшается к краю. Наоборот - эллипсоид с уплощенным центром и более кривыми краями - не встречались.
Это действительно так? И если да, то как там с технологичностью? Или допуски на поверхности, соединяемые клеем-бальзамом (который заполняет неровности) не такие жесткие?

Асферика в склейке?
Хм... ни разу не встречал такого.

Добрый вечер господа. Есть вопрос. Решил приобрести себе рефрактор SW 1201. Есть ли необходимость в 2 диагонали, если не собираюсь использовать 2 окуляры? Что я теряю используя только 1,25 диагональ? Ну или какие преимущества даёт 2 диагональ (если даёт), если использовать её только с 1,25 окулярами?

2" нужна только для того, чтобы использовать 2" окуляры
обычно никаких преимуществ перед 1.25" диагональю при использовании только 1.25" окуляров у нее нет

Ernest писал(а): ↑

17 дек 2021, 11:48

Асферика в склейке?
Хм... ни разу не встречал такого.

Я тоже, живьем , но вот, например, здесь
http://www.astro-talks.ru/forum/viewtop ... =363#p1893

в схеме ОКШ явно видна парабола (или что-то вроде) в склейке, особенно, на фоне других схем на этой же странице, где все-таки плюс-минус сферы. Это условность схематического изображения, а в реальном ОКШ чисто сегмент сферы? Или все-таки...
И в других местах (на астроталксе и не только) подобные картинки попадались, причем иногда парабола в склейке 2 линз отчетливо видна даже по сравнению со сферой в соседней склейке того же окуляра, и сравнимой кривизны, вот я и подумал, что это реально так. Тем более, дефект формы на контакте стекла и клея с близким к-том преломления должен на порядок меньше сказываться, чем на стекло/воздух, т.е. и требования к точности асферизации ниже, чем на свободной поверхности, по идее.

Что касается ОКШ, то там все поверхности сферические.
А схемы по ссылке нарисованы мной руками в Paint и имеют иллюстративный характер.
В Paint нет примитива "дуга окружности", я пользуюсь сплайном - что за тип кривой там получается в итоге - бог весть.
Асферики в окулярах такая экзотика, что ее использование обязательно несколько раз жирным тектом должно упоминаться перед, в середине и в конце описания + соотвествующая надпись на корпусе. Не пропустите, косвенных признаков искать не нужно.

Понятно, спасибо, Эрнест.
Я ведь почему к этому "докопался"? На каждую линзу приходится 6 параметров в таблице, описывающей окуляр (марка стекла - 2 параметра, к-ты преломления и Аббе, и для обеих пов-тей радиусы и толщины, это если линза со сферич-й поверхностью). У склейки геометрия смежных поверхностей дублируется, т.е. 10 параметров на склейку из 2 линз, 14 - из 3х. Если марки стекла повторяются в разных линзах - это еще -2 на каждый повтор. На окуляр всего N независимых параметров, и расчет оптики можно, наверно, считать разновидностью решения задачи поиска экстремума некоторого целевого функционала в N-мерном пространстве параметров. На глазок, поле зрения окуляра при условно равном качестве коррекции аберраций пропорц-но N^.5 - не строго, а так, по порядку величины.
Теперь, если асферика, то на 1 линзу имеем 2 пар-ра стекла и (X+1+Y+1) параметров 2х поверхностей, где X и Y - порядки их кривизны. И получается, что - ТЕОРЕТИЧЕСКИ, понятно - из 3-линзового Кенига с асферикой, например, можно выжать столько же, сколько из иного 5-6-линзового окуляра (если в нем есть плоские пов-ти и повторяющиеся марки стекла). Мне вот reversed kellner, хоть тресни, нравятся по небольшим тусклым объектам - хоть с плесслами сравнивай, хоть с APM XWA. Но вот поле у них маловато, а выбор на рынке еще меньше.

Билонг писал(а): ↑

21 дек 2021, 16:47

На каждую линзу приходится 6 параметров в таблице, описывающей окуляр

Оптики расчетчики считают не линзами, а поверхностями. На каждую примерно 2 параметра (кривизна и расстояние от предыдущей) в весьма ограниченных диапазонах, а марки стекол (их много меньше, чем поверхностей) еще и дискретное сочетание показателя с дисперсией.

...расчет оптики можно, наверно, считать разновидностью решения задачи поиска экстремума некоторого целевого функционала в N-мерном пространстве параметров

Да, именно так - поиск наилучшего из минимумов целевого критерия качества в N-мерном пространстве, не забывая об ограничениях (толщинах линз в центре и по краю, реальные воздушные промежутки, диаметры, задние отрезки, вынос) и равенствах (фокусном расстоянии, поле зрения).
При подсчете свободных параметров (не связанных выдерживанием равенств) следует иметь ввиду насыщение - не ортогональность однотипных параметров оптических поверхностей располагающихся рядом. У них примерно одинаковый спектр влияния на целевые функции. Поэтому, в частности, с точки зрения коррекции аберраций так называемый "тонкий компонент" редко имеет смысл делать более сложным чем склеенный или расклеенный дублет. Это не добавит ему возможностей в части коррекции аберраций. Тонкая склейка - это коррекция двух монохромных аберраций и одной хроматической - больше из нее не выжать.

Теперь, если асферика, то на 1 линзу имеем 2 пар-ра стекла и (X+1+Y+1) параметров 2х поверхностей, где X и Y - порядки их кривизны.

Короче, еще один параметр на тонкий компонент, если это асферика второго параметра. Ввиду насыщения (см. выше) опять-же нет большого смысла в асферизации всех трех поверхностей тонкой склейки - у них в плане влияния на аберрации спектр будет примерно одинаков.

И получается, что - ТЕОРЕТИЧЕСКИ, понятно - из 3-линзового Кенига с асферикой, например, можно выжать столько же, сколько из иного 5-6-линзового окуляра

Увы, даже и в расчете асферизация всех поверхностей окуляра примерна равна добавлению всего 2-3 свободных параметров (как у одной склейки!), которые обычно уходят на исправление дисторсии (тангенсной или угловой) и сферической аберрации в выходном зрачке.
При этом линза с точной асферикой минимум на пару порядков дороже в производстве обычной.

Имеется камера с фиксированным расстоянием объектив-матрица, сфокусирована, полагаю, на средне-бесконечную дистанцию. Из-за этого камера плохо «видит» близкие предметы (когда расстояние до объекта менее 15-20 см). Если подставить перед объективом линзу с фокусным расстоянием 50 мм, то можно довольно успешно рассматривать камерой предметы на расстоянии примерно равным фокусному, но только на таком. Разное расстояние нужно - нужно применять линзы с разным фокусным расстоянием. Подскажите, пожалуйста, можно ли комбинацией пары линз перед объективом сделать примитивную фокусировочную систему (например, изменяя расстояние между линзами, линзами и объективом и т.п.)?

Да, можно.
Например, установив перед этим объективом телескопическую систему по схеме Галлилея (собирающая+рассеивающая линза) или Кеплера (две собирающие линзы). Первая линза в обеих системах играет роль объектива, вторая - окуляра. Совмещая их задний и передний фокус получим афокальную систему с увеличением равным отношению фокусных расстояний. При одинаковых фокусных расстояниях увеличение будет равно единице. Кеплер при этом будет оборачивать изображение, Галлилей сохранит его ориентацию. Продольной подвижкой "объектива" можно фокусировать оптику на ближние предметы.
Но для того, чтобы система не сильно портила качество изображения и не сильно ограничивала поле зрения придется использовать что-то более сложное, чем простые одиночные линзы. К примеру, это может быть оптика из пары симметричных окуляров - первый играет роль объектива и обращен глазной линзой к объектам съемки, второй выполняет роль окуляра и обращен к камере как глазу.

Но проще будет использовать набор положительных (хоть бы и очковых) линз с фокусным 200 мм (+5 дптр), 100 мм (+10 дптр), 50 мм (+20 дптр). При необходимости работы с близким предметом располагаете перед объективом камеры соотвествующую линзу - можно сделать турель на 4 позиции: одно отверстие с пустышкой, остальные под эти три линзы (в мастерской их вам обрежут до необходимого диаметра).

Кто-нибудь может объяснить - что и как вписывать в колонки/столбцы программы по расчету оптики разных систем? Хотя бы простейшее - ну там типичный "Ньютон" хотя бы. Не так давно пробовал в Linzik промоделировать одну ситуацию - но так и не смог вообще ничего построить. Вообще все непонятно.

Прописывается расстояние, в Ньютоне плоский волновой фронт - бесконечность (infinity), преломляющая среда air, glass, марка стекла, высота апертурного луча (полудиаметр зеркала, линзы), радиус поверхности с учётом знака, отражающая поверхность (mirror), коническая константа поверхности. Вторичное зеркало можно не прописывать. Наверное в каждой программе своя процедура ввода значений, сам только начинаю учиться работать с программами моделирования оптических систем...
Для ньютона может выглядеть примерно так (может с ошибками)
infinity air 100 (высота апертурного луча) R = -2000 K= -1 mirror
-1000 air 10 (полудиаметр поля) infinity (для плоского поля)

Ernest писал(а): ↑

29 дек 2021, 11:04

Да, можно.
....

Спасибо! Получается действительно с отдельными линзами и проще и целесообразнее, доработку хочу сделать для тепловизора, а линзы ZnSe достаточно дороги.

Прописывается расстояние, в Ньютоне плоский волновой фронт - бесконечность (infinity), преломляющая среда air, glass, марка стекла, высота апертурного луча (полудиаметр зеркала, линзы),

Ну вот и непонятно. Object - это что? Типа "Источник света"? Но как у него может быть "Thickness" - толщина? Как у него может быть "Glass" - стекло? И константа "Conic" - позволяет задать типа "параболический фронт"? Что писать в "Радиус кривизны". Далее к зеркалу - допустим ввел, что зеркальное, допустим ввел радиус кривизны, но опять "толщина" - какая там толщина и вообще о чем? Каждая константа может иметь и отрицательное значение. И не совсем понятно - откуда отсчет. В результате какая-то фигня выходит, а не "Расчет оптики". Взял типа "Ричи-Кретьен"(из готовых моделей). Потом поудалял все лишнее, исправил зеркало на параболу - Conic = -1 то-се. Вдруг вообще все "перевернулось" - то есть изначально свет был слева, а зеркало справа. Теперь наоборот.
далее "Изображение" - задал его полудиаметр - 10мм. Но сверху в ячейке висит то, что "полудиаметр поля зрения" 0.5 градуса. Тогда нафига поперечник? Опять "Толщина" и видимо можно тоже смоделировать разные формы фокальной плоскости? А как точно в фокус попасть автоматом? В общем чуть ли не каждая ячейка сей таблицы - непонятно что такое и как её правильно заполнять. И это только самое начало...

Попробуем вместе разобраться
Объект - звезда, находится в бесконечности (infinity), к наблюдателю идёт плоский волновой фронт, в среде - воздух с показателем преломления = 1, с радиусом кривизны бесконечность (infinity), далее идет параболическая вогнутая поверхность с радиусом кривизны -2000мм. (со знаком минус) и диаметром 200мм. К= -1 которая отражает (mirror) плоский волновой фронт и превращает в сферический, свет проходит -1000 мм. до фокуса (в обратном направлении поэтому минус) среде воздух - с показателем преломления 1. В фокальной плоскости, на оси, строится точка. Если в программе Линзик указывается угловое поле, может и не надо указывать линейный размер поля. Я осваиваю программу прочитав раздел help + метод "научного тыка". Первый ньютон вводил часа три.

Вот пример РК из Земакса.. Должно быть все предельно понятно

Что то у меня форум режет размер файла..
Надеюсь расчеты читабельны...

Да, а эта программа вообще позволяет считать зеркальную оптику???

Следующая строка после объекта это отверстие в зеркале?

lx75 писал(а): ↑

29 дек 2021, 18:06

Следующая строка после объекта это отверстие в зеркале?

Нет, если точнее - экранирование. Световой ВЗ под номером 3 - 22,566, это радиус.. Но по факту - отверстие в ГЗ вместе с блендой.. Забыл уже Земакс, последний раз пользовался лет 15 назад ))

Интересный РК. Есть заготовка для ГЗ из плавленного кварца (только толщину не помню). Мениск исправляет кривизну поля?

В схеме РК нет мениска

lx75 писал(а): ↑

29 дек 2021, 18:55

Интересный РК. Есть заготовка для ГЗ из плавленного кварца

Делай ГЗ для РК. Хотя бы 1/2.5 ..

Грехов Михаил писал(а): ↑

29 дек 2021, 15:06

Ну вот и непонятно.

Поняли?

Skyangel писал(а): ↑

29 дек 2021, 20:13

В схеме РК нет мениска

Строка 4 и 5 отрицательный мениск в сходяшемся пучке, 5 мм. от фокальной плоскости из стекла SF11. Я его имел ввиду.