Проблема увеличения яркости протяженных объектов

[Андрей Лёвин]

Если на квадратный см апертуры приходит один фотон света от туманности за секунду времени - как увеличить это количество хотя бы вдвое?

Собрать 2 фотона с 2 квадратных см? Вывод в общем правильный, но вот аргумент не очень

Кстати, идиотский вопрос: а что будет, если я "разверну" биноприставку, т.е. изображение из 2 телескопов подам в 1 окуляр? Юстировка будет жутким процессом, но каким будет результат?

  Всё это мусолили в этой же теме. Почитайте сначала. А то получается сказка про белого бычка.

[huch]

п.с. И ещё. Одним диагональным зеркалом для двух главных зеркал не обойтись.

А вот это не факт. Это надо считать...

А тут считать нечего: угол падения равен углу отражения. Посмотрите внимательно на вашу схему и изобразите на ней осевые.

Хорошо. Пусть две вторички. Сферических. Как в катадиоптриках. Размером ну пусть по 3-4 см на расстоянии от ГЗ в 1 м. Отлонение оси окуляра от оси телескопа порядка 2 градусов.   Расстояние от фокальной плоскости телескопа до фокальной плоскости 1.25 окуляра порядка полумиллиметра. Это много или мало?

[stepan]

это у вас получается аналог однозеркального телескопа с большой плоской вторичкой отражающей свет в отверстие ГЗ. Вот только перед апертурой стоят 2 круглые диафрагмы.
И здесь нужны либо внеосевые параболы либо очень длинные сферы

[huch]

это у вас получается аналог однозеркального телескопа с большой плоской вторичкой отражающей свет в отверстие ГЗ. Вот только перед апертурой стоят 2 круглые диафрагмы.
И здесь нужны либо внеосевые параболы либо очень длинные сферы

Вот только у 400 мм зеркала выходной зрачок в 2 раза больше чем у 200 мм при одинаковом фокусном расстоянии и одинаковой кратности (одинаковых окулярах). Тут два зеркала брахитов не являются частью одного большого зеркала.

[huch]

[Всё это мусолили в этой же теме. Почитайте сначала. А то получается сказка про белого бычка.

Перечитал всю тему. Бычка не нашел. Вечером пересмотрю еще.

[stepan]

это у вас получается аналог однозеркального телескопа с большой плоской вторичкой отражающей свет в отверстие ГЗ. Вот только перед апертурой стоят 2 круглые диафрагмы.
И здесь нужны либо внеосевые параболы либо очень длинные сферы

Вот только у 400 мм зеркала выходной зрачок в 2 раза больше чем у 200 мм при одинаковом фокусном расстоянии и одинаковой кратности. Тут два зеркала брахитов не являются частью одного большого зеркала.

поясните, чем  отличаются два сферических 200мм зеркала брахитов с фокусным расстоянием 4 метра на межосевом расстоянии 300мм друг от друга (между центрами) от цельного сферического 500мм зеркала с фокусным расстоянием в 4 метра  на котором лежит кусок фанеры с двумя 200мм отверстиями, расположенными на межосевом расстоянии 300мм друг от друга ?

[Stepanov]

Ценой.

[huch]

Тем, что малые зеркала не обязаны иметь общий центр кривизны и общую вторичку

[huch]

Сегментные зеркала фазируют как-то

[Андрей Лёвин]

это у вас получается аналог однозеркального телескопа с большой плоской вторичкой отражающей свет в отверстие ГЗ. Вот только перед апертурой стоят 2 круглые диафрагмы.
И здесь нужны либо внеосевые параболы либо очень длинные сферы

Вот только у 400 мм зеркала выходной зрачок в 2 раза больше чем у 200 мм при одинаковом фокусном расстоянии и одинаковой кратности (одинаковых окулярах). Тут два зеркала брахитов не являются частью одного большого зеркала.

Если они не являются частью одного большого зеркала, то значит они смотрят не в одну и ту же сторону, т.е. у вас на сетчатке будут изображения разных участков неба. А как ещё можно в ограниченный по диаметру зрачёк пропихнуть сразу несколько пучков? В общем, ниспровергнуть законы термодинамики никак не удастся, лучше смириться с ограничениями, данными нам природой...

[IgorR]

Уважаемый huch, Вы плюньте на аберрации, просчитайте ход лучей в какой-нибудь расчётной программе (координаты!) и постройте на листе бумаги. Именно ХОД ЛУЧЕЙ, а не схематический квадратик-окуляр. Всё сразу станет понятно. Если сами не справитесь - попросите помощи - придётся сделать эту часть Вашей работы за Вас. В итоге либо Вы будете иметь разнесённые выходные зрачки, либо при совмещении зрачков телескопы окажутся направленными в разные части неба. Оба случая непригодны для визуальных наблюдений.
И ещё бесплатный совет - найдите и почитайте весьма старую уже книжицу Слюсарева "О возможном и невозможном в оптике". Это, наверное, вторая по значимости книга (после учебника "Оптика") для людей, собирающихся заняться творчеством в оптической области

[IgorR]

А если пойти на шаг дальше, поставить несколько зеркал с камерами в прямом фокусе и сигналы складывать программно!

Речь в теме - о чисто визуальных наблюдениях. Всё астрофото оставлено за кадром. Там и так всё понятно. Сиди и накапливай фотоны. Предлагаемая Вами система ничем не отличается от просто бОльшего телескопа. Увеличиваем входное отверстие и...

[huch]

И ещё бесплатный совет - найдите и почитайте весьма старую уже книжицу Слюсарева "О возможном и невозможном в оптике".

Нашел издание АН СССР 1944 года. Ленинград.
На стр. 38 читаем:
"Напрасны также попытки заставлять оптические системы работать параллельно, т.е. независимо друг от друга, но так, чтобы направлять лучевую энергию на один и тот же приемник. Не трудно показать, что при этом оптические системы затеняют друг друга."
И все вроде...
Но на стр. 83 автор приводит схему для измерения угловых размеров звезд по распределению энергии в кружках эри. И эта схема подозрительно похожа два независимых зеркала, которые строят изображение в одном окуляре...

[IgorR]

Вы снова неправы. Строит изображение линзовый объектив. А остальные зеркала никакого участия в образовании изображения не принимают. Они лишь, если угодно, сканируют световой поток от звезды в поисках наиболее удачного участка Так что не обращайте внимания на зеркала. В данном случае главное - объектив! А он как раз обычный.
И опять же возвращаюсь к окуляру. Вам схему нарисовать, что ли?... В третий раз об одном и том же.
В данной схеме ДВА выходных зрачка! По виду соответствуют входной апертуре. Если у Вас два круглых входных окна, то и выходной зрачок будет иметь два круглых участка (только в Г раз меньших по величине). Если они в сумме не превышают 6 мм, то можете наблюдать через оба. Если же каждый будет по 6 мм, то наблюдать можно только используя один из выходных зрачков... Второй так и останется неиспользованным.

[stepan]

поясните, чем  отличаются два сферических 200мм зеркала брахитов с фокусным расстоянием 4 метра на межосевом расстоянии 300мм друг от друга (между центрами) от цельного сферического 500мм зеркала с фокусным расстоянием в 4 метра  на котором лежит кусок фанеры с двумя 200мм отверстиями, расположенными на межосевом расстоянии 300мм друг от друга?

На бумаге ни чем. На практике отдельные зеркала едва-ли удастся сфазировать.

ясное дело что я про бумажный вариант, тут вообще ни о какой практике речи быть не может, болтовня одна

[arthuru]

нашел чего:
"Глаз человека имеет очень хорошую чувствительность, но способны ли мы увидеть один фотон? Ответ - да. Чувствительные клетки сетчатки могут реагировать на одиночные фотоны. Однако нейронный фильтр передаёт мозгу сигнал, который мы можем осознать, только если в течение 100мс получено примерно 5-9 фотонов. Ограничение чувствительности – это не дефект зрения, а необходимая адаптация. Если бы мы видели каждый фотон, то в темноте было бы слишком много визуального шума.
Некоторые считают, что один фотон всё же можно увидеть, и приводят тот факт, что можно увидеть слабые вспышки, например, от радиоактивных веществ. Это не доказательство - такие вспышки производятся большим числом фотонов. Астрономы любители думают, что чувствительность зрения можно определить по самым слабым звёздам, видимым невооружённым глазом. Это тоже неверно. Видимость звёзд ограничена фоновым светом неба, а не чувствительностью зрения. Чтобы измерить чувствительность зрения, нужен более аккуратный эксперимент.
Активное вещество палочек – светопоглощающий пигмент родопсин. Единственный фотон может быть поглощён одной молекулой родопсина, которая изменяет форму и химически запускает сигнал, передаваемый в глазной нерв. Витамин А-альдегид тоже является светопоглощающим пигментом. Один из симптомов дефицита витамина А состоит в ночной слепоте из-за ухудшения скотопического зрения.
Можно измерить чувствительность зрения при помощи очень слабого источника света в тёмной комнате. Такой эксперимент впервые успешно выполнили Хехт, Шлер и Пирен (S. Hecht, S. Schlaer, M.H. Pirenne) в 1942 году. Они установили, что при скотопическом зрении палочки могут реагировать на одиночные фотоны.
В этом эксперименте испытуемые сначала 30 минут привыкали к темноте. Источник слабого света размещали на 20 градусов левее точки фиксации взгляда. При таком размещении свет попадает в область сетчатки, где плотность палочек максимальна. Источник света представлял собой диск размером 10 угловых минут. Он излучал слабые вспышки зелёного света (510нм) продолжительностью 1 миллисекунда. Испытуемые должны были ответить"да" или "нет" на вопрос "заметили ли они вспышку". Интенсивность света постепенно уменьшали до тех пор, пока испытуемые не начинали отвечать, пытаясь "угадать" ответ.
Оказалось, что для получения 60% правильных ответов требуется, чтобы в глаз попадало примерно 90 фотонов. Из всех фотонов, попадающих в глаз, только 10% достигают сетчатки. Поэтому для восприятия света нужно примерно 9 фотонов. Изображение источника света на сетчатке покрывало примерно 350 палочек. Таким образом, экспериментаторы статистически установили, что палочка способна реагировать на одиночные фотоны, даже если испытуемый не видит этих фотонов, так как они попадают на сетчатку слишком редко.
В 1979 году Бэйлор, Лэмб и Яу (D.A.Baylor, T.D.Lamb, K.W.Yau) подключили к электродам палочки сетчатки лягушки. Так в прямом эксперименте было показано, что палочки реагируют на одиночные фотоны."

[huch]

Вы снова неправы. Строит изображение линзовый объектив. А остальные зеркала никакого участия в образовании изображения не принимают. Они лишь, если угодно, сканируют световой поток от звезды в поисках наиболее удачно участка Так что не обращайте внимания на зеркала. В данном случае главное - объектив! А он как раз обычный.

А кто нам запретит зеркала поставить не плоские, а вполне себе кривые?

И опять же возвращаюсь к окуляру. Вам схему нарисовать, что ли?... В третий раз об одном и том же.

Да при чем тут окуляр вообще? Окуляр это лупа, с помощью которой мы разглядываем изображение, построенное объективом в фокальной плоскости. Давайте обсуждать это изображение и его яркость. Можно вообще без окуляра. Съемка в прямом фокусе - обычное явление.

UPD:
В конце концов поставьте линзу O-O1 из схемы Майкельсона за окулярами бинотелескопа (не биноприставки естественно). И эта линза будет получать тот же самый параллельный пучок света. Но собранный двумя большими зеркалами. Так конечно делать нельзя, т.к. мы получаем увеличение кратности, которого стремимся избежать. Но в качестве примера построения изображения двумя объективами на одном окуляре почему бы и нет?

[IgorR]

И опять же возвращаюсь к окуляру. Вам схему нарисовать, что ли?... В третий раз об одном и том же.

Да при чем тут окуляр вообще? Окуляр это лупа, с помощью которой мы разглядываем изображение, построенное объективом в фокальной плоскости. Давайте обсуждать это изображение и его яркость. Можно вообще без окуляра. Съемка в прямом фокусе - обычное явление.

Так Вы снимать собираетесь или разглядывать? Это принципиально разные вещи! Для съёмки и огород нечего городить. Берёте объектив большего размера и спокойненько добавляете яркости, пока светосила этого объектива не упрётся в 1:0.5 (см. того же Слюсарева!).
Как мне казалось, речь шла именно о увеличении яркости при ВИЗУАЛЬНЫХ наблюдениях. Как пропустить больше света в выходной 6 мм зрачок. А это окулярный зрачок, между прочим! Вернитесь и перечитайте тему ещё раз.
Там, кстати, Вы же предлагали рассмматривать ДВА изображения со сдвигом на 1.25 мм, кажется... Может, это обсудим? Двоение без бутылки...

[arthuru]

кто то интересовался
 В последнее время некоторые компании выпустили очковые линзы, в дизайне которых учитываются аберрации более высокого порядка. Это линзы, оптимизированные при помощи алгоритма "i.Scription" ("Carl Zeiss Vision"), "Physio" ("Essilor International"), линзы "iZon" с высоким разрешением ("Ophthonix, Inc.", США). Известно, что именно аберрации высокого порядка являются причиной ухудшения контрастности в сумерки и в ночное время суток при расширении зрачка в условиях низкой освещенности, они также приводят к двоению изображения, недостаточной четкости, формированию гало вокруг источников света ночью и др. Устранение или минимизация этих аберраций положительно скажется на качестве зрения пользователей очков и особенно водителей, садящихся за руль в ночное время. По данным компании "Carl Zeiss Vision", применение алгоритма оптимизации "i.Scription" резко улучшает качество коррекции зрения благодаря учету аберраций высокого порядка при расчете и производстве линз. Они получены на основании данных, регистрируемых на новейшем измерительном приборе – волновом аберрометре "i.Profiler" ("Carl Zeiss Vision"). Обследование на этом приборе может оказаться решающим в тех случаях, когда водитель жалуется на снижение зрения при вождении в ночное время суток, но при обычном обследовании зрения патология рефракции не обнаруживается, сообщает компания "Carl Zeiss Vision".

[huch]

Так Вы снимать собираетесь или разглядывать? Это принципиально разные вещи! Для съёмки и огород нечего городить. Берёте объектив большего размера и спокойненько добавляете яркости, пока светосила этого объектива не упрётся в 1:0.5 (см. того же Слюсарева!).
Как мне казалось, речь шла именно о увеличении яркости при ВИЗУАЛЬНЫХ наблюдениях. Как пропустить больше света в выходной 6 мм зрачок. А это окулярный зрачок, между прочим! Вернитесь и перечитайте тему ещё раз.
Там, кстати, Вы же предлагали рассмматривать ДВА изображения со сдвигом на 1.25 мм, кажется... Может, это обсудим? Двоение без бутылки...

Разглядывать я собираюсь. Разглядывать изображение в фокальной плоскости. Именно два изображения, построенные двумя разными объективами, но наложенные друг на друга. Принципиальной разницы между разлядыванием и съемкой уже имеющегося изображения, того самого, которое в фокальной плоскости не вижу. Давайте ограничим размер матрицы 6 мм. И поместим эту матрицу в ту самую плоскость.