A A A A Автор Тема: Вариант фокусировочной маски  (Прочитано 153037 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн dudka

  • **
  • Сообщений: 99
  • Рейтинг: +1/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от dudka
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #20 : 27.09.2005 [15:31:42] »
Павел,
может мой вопрос не вполне уместен, но

соответствуют ли результаты Вашего исследования на Земаксе тому, что видно при реальной фокусировке?

Если есть возможность, опубликуйте картинки, получаемые на реальном инструменте с маской и ПЗСкой.

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 464
  • Рейтинг: +104/-11
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #21 : 27.09.2005 [16:43:48] »
соответствуют ли результаты Вашего исследования на Земаксе тому, что видно при реальной фокусировке?
Первые два варианта масок - соответствуют (что я реально наблюдал и при каких условиях, подробно описано в начале темы). Вроде бы нет оснований полагать, что результаты моделирования остальных вариантов не соответствуют реальности. Вопрос только в общей яркости картинки: во-первых, Земакс, насколько я понимаю, нормирует диапазон яркости по наиболее яркой точке, на самом же деле интегральная яркость изображения должна зависеть от суммарной площади отверстий в маске; во-вторых, любители используют камеры разной чувствительности, оптику с разными относительными отверстиями и т.д., будут ли видны необходимые для фокусировки детали в практических случаях - вот вопрос.

Оффлайн dudka

  • **
  • Сообщений: 99
  • Рейтинг: +1/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от dudka
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #22 : 29.09.2005 [19:32:49] »
Приветствую всех!

Дудка не придирается.
Павел как раз понял все правильно -- я имел в виду темные части картинки, которые в Земаксе на мониторе видны, а при недостаточной чувствительности/светосиле могут оказаться практически незаметными и бесполезными. Ведь речь идет о попытках найти (или вычислить) такую форму, чтобы дифракционные эффекты для фокусировки  были явными.

Я далеко не оптик и в Земаксе сам проверить не смогу (эта программа для профи). Поэкспериментировать готов, когда решится вопрос с NexImage -- он сдох на той неделе  :-((    ... Хотя отдаю себе отчет в том, что тест с балкона, наверное, всего не покажет.

Спасибо Павлу, тема интересная.

Оффлайн Hunter

  • Первооткрыватель сверхновых звезд
  • ***
  • Сообщений: 212
  • Рейтинг: +13/-0
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от Hunter
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #23 : 04.10.2005 [23:38:11] »
Всем привет!
Не вдаваясь в теоретические изыскания вырезал на выходных маску точно по рекомендации.
Надел на 200 мм Vixen. Попробовал. Работает хорошо. Фокус легко определяется по симметрии картинки.
Примерно аналогичные результаты можно достигнуть добиваясь максимума яркости (ПЗС отсчетов) по слабой звезде.

"Все, что мы можем сделать, это взять немного света ..."

Оффлайн Александр Л.

  • *****
  • Сообщений: 3 710
  • Рейтинг: +52/-4
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Л.
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #24 : 31.10.2005 [10:53:04] »
      Были проведены испытания маски предложенной Павлом Бахтиновым. Маска была изготовлена следующим образом. Рисунок, размещенный на конференции, был отмасштабирован и напечатан на плотной бумаге на лазерном принтере, затем вырезан ножом и наклеен на оправку, изготовленную из части банки – тары лазерных дисков – фото 1. Вид звезды ( Альдебаран ) можно увидеть на фото 2. Снято WEB камерой Philips 840K и рубинаром 10/1000, D=106 мм, F=3000 мм. 5 кадров в секунду, 1/25 сек. и максимальное усиление. Вообще чувствительность камеры для фокусировки находиться на пределе и придется выбирать самые яркие звезды. Возможно, нужно сделать поправку на московское небо, поскольку часов в 10 вечера с балкона у меня видно 2-3 звезды и даже чтобы увидеть  Альдебаран надо напрягаться. К сожалению сильная балконная турбуленция не позволила в полной мере оценит пригодность маски для фокусировки. Картинка дышала и играла как впрочем и обычно. Однако центральный луч диф. картинки крутился как стрелка прибора относительно центрального пятна и при помощи манипуляций электрофокусером был установлен примерно в середину между крайними лучами.  На фото 3 сумма 50 кадров видеопоследовательности в регистаксе без дополнительной обработки. На фото 4 Марс снятый после фокусировки. Не бог весть что, но при такой турбуленции обычно получается значительно хуже. На фото 5, если не ошибаюсь Регул утром следующего дня и на фото 6 сатурн снятый уже на фоне утренней зари приблизительно в 7.20 в субботу, сразу после фокусировки. Турбуленция утром была еще больше, однако несмотря на это удалось получить щель Кассини в ушках.
     Павел спасибо, буду пользоваться  дальше.


anz

  • Гость
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #25 : 06.12.2005 [08:57:45] »
Привет всем!
Для меня, как и для многих ЛА, проблема быстрой и надежной фокусировки при проведении планетной остается, пожалуй, одной из самых трудных. Особенно тяжело «попадать в фокус» при балконных наблюдениях, когда изображения звезд редко остаются стабильно четкими. Пробовал использовать маску Хартмана, но турбуленция не позволяла надежно устанавливать фокус. Поэтому, прочитав о маске для фокусировки, предложенную Павлом Бахтиновым, я решил попробовать применить ее на практике. Результаты были обнадеживающими. Попадание в фокус обеспечивалось с первого раза.
Я решил исследовать, как влияет вид маски на точность фокусировки. С этой целью были вырезаны различные виды масок и испытаны в реальных условиях по удаленному (порядка 1 км) источнику света (нить накаливания электролампы). На фото внизу представлены только четыре вида масок и результирующие картинки при точной фокусировке и предфокальном (-0.25 мм) положении матрицы веб-камеры.
Наиболее чувствительными к расфокусированию оказались маски, представленные на Рис.1 (маска, предложенная Павлом Бахтиновым) и на Рис.4. При расфокусировании симметрия картинки резко нарушалась и могла легко быть определена.
Маска, представленная на Рис.7 дает радиальное смещение лучей, но при неспокойной атмосфере эти изменения не всегда распознаются. что затрудняет точную фокусировку.
Самая нечувствительная к дефокусировке маска на Рис.10. Даже при значительном удалении от фокуса изменение картинки не всегда может подтвердить попали вы в фокус или нет.

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 960
  • Рейтинг: +50/-2
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #26 : 06.12.2005 [10:47:31] »
Александру большой плюс!!!
Отличное тестирование.

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 039
  • Рейтинг: +41/-8
    • Сообщения от Mihail Sedyh
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #27 : 06.12.2005 [13:13:57] »
Мне 4-й вариант понравился. У Павла чувствительность видимо чуть повыше, но тут пропускание выше, что немаловажно.
Интересно никто не проверял как влияет скважность решетки на дифракционную картину (насколько я понимаю пока исследовались решетки со скважностью 0,5)? Или теоретические соображения? Может можно таким образом увеличить длину лучей или усилить контраст?
« Последнее редактирование: 06.12.2005 [13:17:18] от Mihail Sedyh »
"Алькор", Бинокль 10х50, доб 235/1157, МТ-3С

Andreichk

  • Гость
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #28 : 06.12.2005 [17:36:32] »
Маски-шоу на Астрофоруме ;D

Оффлайн Tony

  • *****
  • Сообщений: 947
  • Рейтинг: +56/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Tony
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #29 : 06.12.2005 [18:19:31] »
Все мои эксперименты с масками навели меня на мысль, что нужно использовать в качестве индикатора фокуса/дефокуса не лучи дифракционной картины, а вид того, что остается на месте кружка Эри. В случае маски Хартмана с двумя повернутыми друг по отношению к другу треугольными отверстиями, кружок Эри пересечен шестью темными полосами (см., например, ответ 14, первый рисунок). Маска Павла при более светлых и длинных лучах дает только две темные полосы на кружке Эри. Для съемки дипская (или съемок Луны с большим полем зрения) достаточно фокусироваться по симметрии лучей масок Павла (дает лучшие результаты за счет яркости лучей) или Хартмана. Но для съемки планет особенно при спокойной атмосфере фокусировка по симметрии лучей часто недостаточно точна, и фокусироваться лучше по контрасту и симметрии темных полос на кружке Эри. Это проще делать с маской Хартмана с двумя повернутыми треугольными отверстиями.

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 464
  • Рейтинг: +104/-11
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #30 : 06.12.2005 [18:53:15] »
Все мои эксперименты с масками навели меня на мысль, что нужно использовать в качестве индикатора фокуса/дефокуса не лучи дифракционной картины, а вид того, что остается на месте кружка Эри. В случае маски Хартмана с двумя повернутыми друг по отношению к другу треугольными отверстиями, кружок Эри пересечен шестью темными полосами (см., например, ответ 14, первый рисунок).
Из рисунка-то как раз не видно преимуществ фокусировки по интерференционным полосам (первый рисунок в этом плане мало отличается от второго). Но на практике, видимо, это не так? Антон, чем отличается реальное изображение от смоделированнного? Там что, заметнее "замыливание" промежутков между полосами при дефокусе, или полосы как-то по-другому искривлены?

Оффлайн Tony

  • *****
  • Сообщений: 947
  • Рейтинг: +56/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Tony
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #31 : 06.12.2005 [19:15:06] »
Я бы сказал, что при дефокусе падает контраст полос. Действительно происходит как бы замыливание. Например, при таком дефокусе, как на последнем рисунке из 14-го сообщения, полосы я видел только между двумя пятнами, но не на них самих. Павел, в том сообщении сказано, что на рисунках был увеличен контраст для того, чтобы показать лучи дифракционной картины. А можно посмотреть, что было до увеличения контраста?
Когда будет погода, попробую отснять на видео что видно при разном дефокусе.

Оффлайн dudka

  • **
  • Сообщений: 99
  • Рейтинг: +1/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от dudka
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #32 : 07.12.2005 [21:05:40] »
Уважаемые тестеры фокусировочных масок!

Раз уж народ стал тестировать маски по лампочкам, позвольте встрять. В начале ноября (это была последняя ночь со звездами) мой дружбан протестил 4 вида масок по звезде и отснял несколько серий изображений. В принципе хотелось довести до конца и проверить еще пару, но неба нет уже больше месяца...

Итак, маска им. Павла Бахтинова, точнее, версия Миши Седых (ответ № 17 в этой теме), т.е. без треугольничка.
Плавно движемся из зафокала (грубо около 0.5 мм) вперед. Фокусер устанавливался в положения, отстоящие друг от друга на 0.125 мм (цифры внизу - число оборотов фокусера, 1 оборот = 0.5 мм). ТАЛ-200К (f/10), прямой фокус.

Я бы сказал, что фокус где-то между положениями 6 и 7, ближе к 6.

Оффлайн dudka

  • **
  • Сообщений: 99
  • Рейтинг: +1/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от dudka
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #33 : 07.12.2005 [21:43:03] »
Добавлю, что ночь была с туманчиком в низинах, атмосферу колбасило сильно, поэтому представьте себе, что изображения еще и "плавали".

Итак, часть 2 из 4.
Маска из 3-х одинаковых фрагментов под 120 градусов, как видно на эскизике (sorry, знаю, что поганом). Окружность пунктиром - это корректор (центральное экранирование)

Условия те же. ТАЛ-200К в прямом фокусе (f/10). Каждый следующий кадр сделан при положении фокусера на 0.5 мм ближе.

Теперь лучший фокус на кадре 5. Согласны?
« Последнее редактирование: 07.12.2005 [21:46:08] от dudka »

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 464
  • Рейтинг: +104/-11
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #34 : 08.12.2005 [17:35:39] »
Павел, в том сообщении сказано, что на рисунках был увеличен контраст для того, чтобы показать лучи дифракционной картины. А можно посмотреть, что было до увеличения контраста?
Вот модельная картинка с двумя треугольниками (параметры те же, что и в отв.№14) без обработки, как ее выдает Земакс, с линейным отображением яркости (чтобы "вытянуть" лучи, предыдущие картинки я выводил с логарифмическим отображением и затем правил Фотошопом). Справа - все то же самое, только при полностью открытой апертуре с ЦЭ 30%.

Интересно, может быть, специфический эффект возникает лишь при каком-то определенном соотношении размеров треугольников и расстояния между ними?

Оффлайн Александр Л.

  • *****
  • Сообщений: 3 710
  • Рейтинг: +52/-4
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Александр Л.
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #35 : 08.12.2005 [17:56:29] »
   Маской с треугольниками не пользовался, но если сравнивать маску с круглыми отверстиями и маску предложенную Павлом Бахтиновым, то вторая имеет заметно большую чувствительность. Цифр приводить не хотел поскольку надо бы еще раз померить и поснимать, но поскольку погоды нет и не предвидеться, рискну.  Электрофокусер, с которым производилась съемка сделан на шаговом двигателе и имеет возможность работать единичными шагами, сделан этот режим на временной задержке в 100 мс и поэтому возможно отработка двух шагов при нажатии кнопки управления. Асимметрия картинки  маски Павла Бахтинова становилась заметна после примерно 7 нажатий на кнопку управления ( шагов), а с маской с круглыми отверстиями после примерно 25 шагов. Шаг фокусера 5 мкм, светосила 30.
 

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 039
  • Рейтинг: +41/-8
    • Сообщения от Mihail Sedyh
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #36 : 08.12.2005 [18:34:35] »
2dudka Очень интересно.
Мне представляется второй вариант (=4 вариант Александра) явно менее чувствительным, чем у Павла.
Павел, если проводить аналогии с этой маской, то в вашем варианте боковые лучи тоже несколько смещаются?

Я тут вот чего подумал, может скомбинировать маски 4 и 7 (у Александра), т.е. две решетки сделать перпендикулярными радиусу(как в маске 7) - маркеры (будут неподвижными, при дефокусе будет только перераспределение яркости вдоль луча), а одну вдоль радиуса (маска 4) - индикатор (как упоминал Павел - навроде стрелки). Отличие с вариантом Павла: по идее "маркеры" не должны смещаться совершенно + яркость выше.  Вопрос только в том можно ли эти "маркеры" сблизить, сохранив угловую неподвижность, или при попытке осуществления мы вернемся к варианту Павла?   

По поводу периода и скважности решетки, скорее всего вариации данных параметров повлияют на яркость и длину лучей (например "стрелку" можно сделать подлинее), но надо проверять.

Что-то только что торкнуло. А какую картину нам покажет решетка с дугообразными щелями? Т.е. если щели представляют собой куски концентрических окружностей в пределах определенного сектора?

Насчет практической реализации экспериментов:
Если взять кусок, скажем, оконного стекла поприличней (на котором можно маркером рисовать маски), то исказит ли оно (в связи с неоптическип качеством) интерференционную картину до полной потери смысла затеи?
"Алькор", Бинокль 10х50, доб 235/1157, МТ-3С

Оффлайн dudka

  • **
  • Сообщений: 99
  • Рейтинг: +1/-0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от dudka
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #37 : 08.12.2005 [20:41:06] »
Разрешите поделиться с Вами одним выводом. Оптиков попрошу ногами не пинать... Итак:

для плоской дифракционной решетки (2 и более одинаковых прямоугольных щели с постоянным шагом), независимо от длины волны и количества щелей, для получения наиболее яркого первого максимума дифракционной картины (имеется в виду яркого относительно центрального максимума) ширина щели должна быть 0.38 от шага. Округлив, получим 0.4, 40 % щель и 60 % маска, т.е. 2 к 3, например 4 мм щель, 6 мм закрыто маской, шаг 10 мм.

Для второго максимума условия наибольшей относительной яркости другие, но практически для задачи фокусировки второй максимум не интересен, т.к. значительно слабее.

Оффлайн Павел БахтиновАвтор темы

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 2 464
  • Рейтинг: +104/-11
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #38 : 09.12.2005 [16:18:24] »
Павел, если проводить аналогии с этой маской, то в вашем варианте боковые лучи тоже несколько смещаются?
Там все смещается... как и у любой другой из предложенных масок (осевой луч не используется ни в одной из них).

Цитировать
Я тут вот чего подумал, может скомбинировать маски 4 и 7 (у Александра), т.е. две решетки сделать перпендикулярными радиусу(как в маске 7) ..., а одну вдоль радиуса (маска 4)... или при попытке осуществления мы вернемся к варианту Павла?
Вот имено. То же самое и получится, только углы другие.

Цитировать
Что-то только что торкнуло. А какую картину нам покажет решетка с дугообразными щелями? Т.е. если щели представляют собой куски концентрических окружностей в пределах определенного сектора?
Вместо лучей будет подсветка в форме секторов.

Цитировать
Если взять кусок, скажем, оконного стекла...
Мне даже как-то неудобно всерьез рассуждать на эту тему  :-\

Разрешите поделиться с Вами одним выводом.
...ширина щели должна быть 0.38 от шага.
А можно поподробнее о методе, которым был получен данный вывод?

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 039
  • Рейтинг: +41/-8
    • Сообщения от Mihail Sedyh
Re: Вариант фокусировочной маски
« Ответ #39 : 09.12.2005 [17:48:36] »
Павел, если проводить аналогии с этой маской, то в вашем варианте боковые лучи тоже несколько смещаются?
Там все смещается... как и у любой другой из предложенных масок (осевой луч не используется ни в одной из них).

Я так понял, что в 7-м варианте Александра углового смещения лучей нет? Или я неправ?

Цитировать
Вот имено. То же самое и получится, только углы другие.
Павел, а если в Вашем варианте маски, сохранив ориентацию щелей, увеличить размеры решеток до почти полного перекрытия апертуры (типа как в ответе 34), то сохранится ли работоспособность маски?
 
Цитировать
Вместо лучей будет подсветка в форме секторов.
Жаль.

Цитировать
Цитировать
Если взять кусок, скажем, оконного стекла...
Мне даже как-то неудобно всерьез рассуждать на эту тему  :-\
Я имел в виду серию экспериментов, а не окончательный вариант, разумеется. Т.е. если надо попробовать 20 вариантов (модификаций) масок, то по-моему проще их рисовать, чем изготавливать все 20. Вопрос только в том, исказит ли стекло картинку настолько, что будет непонятно влияние того или иного варианта на дифракционную картину?
Или Вы именно так и поняли?

"Алькор", Бинокль 10х50, доб 235/1157, МТ-3С