Вопросы к Леше Юдину , и ко Всем , разумеется .

[Gleb1964]

при кратности 60х, БТО будет занимать на приёмнике глазного дна площадь в 3600 раз бОльшую, чем отображённую невооружённым глазом. Соответственно, воспринимаемая мозгом яркость будет больше

Нет, при такой постановке о яркости ничего еще нельзя сказать. Нужно знать, во сколько раз больше света собрано на эту площадь. Если оптическая система собирает в 3600 раз больше света и распределяет этот свет на площадь глазного дна в 3600 раз большую, то, очевидно, восприятие яркости будет одинаковым. Пока о структуре изображения не говорим, просто фон равномерной яркости.

[Андрей Лёвин]

 Как раз для ЗРТ света будет собрано не в 3600 раз больше, а примерно в 100 раз (диаметр объектива 70мм (?)). А вот размазано всё собранное будет на площадь в 3600 раз бОльшую (увеличение 60 крат). Для протяжённых слабосветящихся объектов сравнивать надо при равнозрачковых увеличениях, чтобы количество фотонов на единицу площади сетчатки было одинаковым.

[Gleb1964]

А как быть с запредельно низкими увеличениями( на равнозрачке и далее) - D/8, D/10...
Вплоть до сверхнизких увеличений, где в качестве окуляра выступает глаз. Здесь увеличение телескопической системы равно F объектива/250, где 250 - расстояние наилучшего зрения. Например мой 200мм рефлектор имеет фокус 1100. Делим одно на другое и получаем примерно  4Х. В этом случае яркость слабых объектов должна увеличиться? Если нет,  то по закону сохранения количество света собранного объективом должно преобразоваться во что-то другое, или просто теряется? В конце концов законы сохранения должны выполняться.
Надо будет проверить по M31. Основной вопрос убрать засветку.

Хотелось бы понимать точно, что Вы имеете ввиду под D/8 - это размер выходного зрачка при увеличении в 8 крат, правильно я понял?
Еще, хотелось бы убедится, что мы, говоря о "яркости", говорим об одном и том же.
Термин "яркость" неприменим для точечных источников. Точечный источник это неразрешаемый источник, когда глаз не видит размеров источника. Как только размеры источника становятся различимы, можно говорить о яркости. Звезды, к примеру, всегда точечные источники.

Теперь, пускай мы говорим об одном и том же - о яркости протяженных источников. Например, в телескоп яркость фона неба не может превышать яркость, наблюдаемую невооруженным глазом. Фактически, за счет неизбежных потерь, яркость в телескоп будет немного меньше, чем для невооруженного глаза.
Но, если протяженный объект небольших размеров, то вступает в действие передача контраста на пространственных частотах, ухудшение которой для высоких частот зависит от используемой апертуры. У невооруженного глаза маленькая апертура валит высокие пространственные частоты сильнее, чем у вооруженного телескопом глаза. Объект имеет некую исходную яркость, но глаз ее не видит, из за того, что изображение размывается на большую площадь, где средняя яркость небольшая. В телескоп размытие меньше, поэтому, малые объекты в телескоп могут выглядеть ярче, чем невооруженным глазом. Чем больше угловые размеры объекта, тем меньше этот эффект, при больших размерах приходим к тому же, что телескоп уже не дает выигрыша в видимой яркости.
Не запутал? 

[Pilgrim]

Да забудьте вы о "светосиле телескопа", она для проекции на сенсор, а не для афокальной насадки на ГЛАЗ, которую мы называем "визуальный телескоп".
Просто всегда рисуйте ваш зрачок и сетчатку на схеме и станет понятно, что светосила инструмента (включающего ваш зрачок), проецирующего изображение на вашу сетчатку всегда ограничена сверху светосилой последней ступени - вашего зрачка. На равнозрачковом увеличении мы к ней максимально приближаемся, без телескопа идеал.

Без хирургического изменения строения глазного яблока (уменьшение фокуса или увеличение апертуры зрачка), перспектив увеличить поверхностную яркость выше видимой невооруженным глазом - никаких.  Развиваем медицину, а пока завидуем кошкам, у них зрачок 1:0.9 и зеркальный слой под сетчаткой.

[nitar]

У невооруженного глаза маленькая апертура валит высокие пространственные частоты сильнее, чем у вооруженного телескопом глаза. Объект имеет некую исходную яркость, но глаз ее не видит, из за того, что изображение размывается на большую площадь, где средняя яркость небольшая.

.
Если вы говорите о протяженных объектах, то да, угловое  размытие в пространстве предметов уменьшается, но в пространстве изображений остается прежним.
Думаю причина в увеличении видимой яркости чисто субъективная, например Pilgrim (ответ 503) её вообще не замечает. При наблюдении в сумерках с небольшим увеличением (театральный бинокль) начинают прорисовываться из общеё серой каши некоторые детали, появляется некоторый видимый контраст у  картинки, который и создаёт впечатление увеличения видимой яркости.

[Pluto]

Попробуйте в глубоких сумерках читать газету. Мелкий шрифт практически неразборчив, а крупные заголовки ещё читаются. При недостатке света разрешающая способность глаза сильно падает. Чтобы увидеть слабый, малоконтрастный объект надо увеличить его угловой размер( без потерь яркости).
Вот и весь секрет визуала Deep Sky.

[Gleb1964]

например Pilgrim (ответ 503) её вообще не замечает

Очевидно, Pilgrim в ответе 503 со мной не спорит и все пишет верно.
И еще, я не вижу, где в его тексте значится момент, на который Вы указываете, что он "вообще не замечает увеличения видимой яркости"? Его пост о другом - что относительное отверстие объектива телескопа при визуале для передачи яркости не имеет значения. Об этом мы все пишем и все согласны.

[nitar]

Его пост о другом - что относительное отверстие объектива телескопа при визуале для передачи яркости не имеет значения. Об этом мы все пишем и все согласны.

Я например именно с такой формулировкой не совсем согласен. При равных условиях (одинаковые возможности коррекции аберраций) телескоп объектив которого  имеет меньшее относительное отверстие, будет давать более более резкую, более контрастную (особенно для средних частот) картинку и соответственно с более высокой видимой яркостью. Это как переход с меньшего формата на больший если провести аналогию с фотографией.

[serega2007]

     Если совсем строго подходить , то наоборот получается .
     При большей светосиле угловой размер диф картинки хоть и незначительно , но меньше .

     К выше . Любой телескоп яркость туманностей может сколь угодно уменьшить , но ни грамма не увеличить , по сравнению с наблюдениями вообще без телескопа .
     О разрешении в телескоп Плуто сказал достаточно .

[Олег.]

Хотелось бы понимать точно, что Вы имеете ввиду под D/8 - это размер выходного зрачка при увеличении в 8 крат, правильно я понял?

D/8 - я имел ввиду увеличение телескопа при выходном зрачке в 8мм. Где D - диаметр объектива.

[Gleb1964]

При большей светосиле угловой размер диф картинки хоть и незначительно , но меньше .

Может, все же, линейный размер дифракционной картинки будет меньше? Или что в данном случае имеется ввиду под "светосилой"?

К выше . Любой телескоп яркость туманностей может сколь угодно уменьшить , но ни грамма не увеличить

Но фишка в том, что глаз может не разрешать яркие структуры туманности, а усредненная яркость будет малой. А телескоп может разрешить более яркие участки структуры туманности, которые невооруженный глаз усредняет с фоном. По сравнению с исходной яркостью самой туманности, да, телескоп яркости не прибавляет. Но и глаз эту исходную яркость не видит.

[Олег.]

да, телескоп яркости не прибавляет.

А как - же быть с луной? Слепит ведь!

[Gleb1964]

D/8 - я имел ввиду увеличение телескопа при выходном зрачке в 8мм. Где D - диаметр объектива.

Если хотите, чтобы Вас понимали, лучше не экономьте на сокращениях.
Что касается больших выходных зрачков, то если выходной зрачок телескопа превышает зрачок глаза, то свет, просто, теряется и эффективная апертура обрезается. Разве что, наблюдателю свободнее - не нужно точно зрачок совмещать.

А как - же быть с луной? Слепит ведь!

И с Луной не прибавляет.

[serega2007]

     Угловой размер диф картинки не точно линейно зависит от светосилы .
     В телескоп дипы лучше видны прежде всего из размера изображения .
     Читайте газеты в темноте .

[vio85rus]

...
Но, опять же, в схеме есть неточность, из за которой калибровка не будет работать лучшим образом.
Угадаете какая? Диафрагма перед приемником показана, как цилиндрическое отверстие в толстой пластине. Исполненная таким образом диафрагма вызывает виньетирование вне оси. Диафрагма должна иметь тонкие, как нож, края и никакой цилиндрической поверхности...

— спасибо, дорогой Глеб! Коммент прямо в тему!!!

Я ее разобрал, все почернил внутри и снаружи, и слава богк там по факут констуктив такой, как на вашем рисунке, правый верхний угол, как нож:



Если там и есть внутренний цилиндр, то его кромка 1,5-2мм макс.

[vio85rus]

Я опять про УОКС, добиваю тему для себя так сказать, чтоб иметь в одном месте.

Теперь по второму вопросу:
Поняв максимально возможный работающий диаметр в установке, нужно рассчитать диаметры калибровочных диафрагм стандартного ГОСТовского ряда от 1:1 до 1:22 хотя бы.

И вроде бы формула имеется в некоторых книжках, где рассматриваются методы измерения эффективного относительного отверстия

Например, откроем книгу «Практика оптической измерительной лаборатории» (Кривовяз Л.М., М., Машиностроение, 1974), стр. 238:



Самая верхняя формула.

!!! Она не зря подчеркнута красным: формула для расчёта апертурного угла u' неправильная!!!

Вместо арксеканса должен стоять arcsin(1/2n). Проврено, если по ней считать, числа странные выходят, да и нет логике в арксекансе тут.

Окей, смотрим ГОСТ 17175-82 Объективы фотографические, киносъемочные и телевизионные съемочные. Ряды числовых значений относительных отверстий, там есть приложение, где и дана верная формула и краткое опсание методы:

[Night Sky]

При недостатке света разрешающая способность глаза сильно падает

При недостатке   света - разрешающая способность ИДЕАЛЬНОГО  глаза - резко Возрастает.  Отличного - заметно возрастает,  хорошего - уменьшается ,  ниже среднего - сильно падает. Это в грубом  приближении.


Другое дело ,   что в основной своей массе ( думаю, процентов 95 наблюдателей)  имеет зрение  в лучшем случае  не лучше хорошего. 


При этом - при наблюдении яркого дипская ( в соотв апертуру) ,  адаптация  несколько изменяется . Особенно этот эффект выражен как ни странно на не очень темном ,  несколько засвеченном небе. Что   переводит глаза  в более  оптимальный режим по разрешению. При соблюдении конечно  первых строк упомянутых в моем посте.

То есть более  крупная апертура на  засвечнном небе  даст детализацию  мелких структур (  не слабых, а именно мелких ) - лучше , чем меньший телескоп  под   темным небом

[Pluto]

При недостатке   света - разрешающая способность ИДЕАЛЬНОГО  глаза - резко Возрастает.

Сами придумали ? Обязательно найдутся ниспровергатели даже таблицы умножения. 

[Night Sky]

При недостатке   света - разрешающая способность ИДЕАЛЬНОГО  глаза - резко Возрастает.

Сами придумали ? Обязательно найдутся ниспровергатели даже таблицы умножения. 

А ничего  , что при  снижении освещенности - растет диаметр зрачка ?  Разрешение  идеального глаза - увеличивается.  С этим нет смысла спорить , это  элементарная оптика. Равно как  растет  разрешение при увеличении апертуры. Другое дело , что несовершенный челоеческий глаз (  в основной массе ) на большом зрачке " нахватает "  аберраций , что приведет  , как вы и указали  к снижению разрешения. Но не все глаза одинаковые , и  потери будут  у всех в разной степени. А у  некоторых ровно наоборот- не потери , а прирост разрешения.


Именно по этому ,  в условиях сильной освещености  разница между  наблюдателями по разрешеию - сокращается ( так как она  в заметной степени ограничивается  диаметром зрачка , на  котором аберрации обычно минимальны), а  при  снижении  освещенности . разница между наблюдателями возрастает в разы ,   даже если они днем видели примерно одинаково

Уровень аберраций  на большом зрачке  может различаться  очень намного . И в случае , если они минимальны, именно при пониженном освещении человек будет видеть  более мелкие детали.  Конечно , уровень  освещенности  самого объекта должен находиться на определенном уровне

[Pluto]

Глаз работает несколько не так, как Вы представляете. Впрочем, если Вам удобно читать в полумраке (острота зрения то выше   )- дело добровольное. 

https://meduniver.com/Medical/gigiena_truda/180.html