РОС - программа расчёта оптики телескопов

[ekvi]

РОС после планировки окна полного тестирования для экранов с различным разрешением
для пользователя - useROS:
http://yadi.sk/d/igg9zkWOJNZZU

[kcm_dia]

В ROS надо поправить процедеру вывода на экан FullTest.
У меня комп зависает при выводе окна FullTest в версии июнь-июль 2014г.
Версия программы марта 2014 г. выводит правильно это окно.
Windows XP, разрешение 1600х900, видеокарта NVIDIA GeForce GTS250 (512 MB)

[ekvi]

В ROS надо поправить процедеру вывода на экан FullTest.

Попробуйте последнюю версию:
http://yadi.sk/d/igg9zkWOJNZZU

На иллюстрации - полный тест ОС Гамильтона на мониторе с разрешением 1280х800.
Полное тестирование не производится, когда разрешение монитора пользователя менее 1024х768.
Если с Вашим разрешением окно с искажениями, в свойствах монитора установите разрешение 1280х800 перед запуском РОС.

Есть еще один путь решения этой проблемы.
1. Скачайте с первой стр. этой темы и установите на своем ПК среду программирования Delphi 7 Lite.
2. После запуска среды Delphi 7 Lite откройте проект ..\ROS#\DATA\DOCS\Project\ros.dpr - его можно найти в архиве miniROS.rar.
3. В среде Delphi 7 Lite перекомпиллируйте программу РОС:
    menu Project => Compile ROS
    menu Project => Build ROS
    menu Run => Run ROS
4. Замените файл ...\ROS#\ros#.exe только что откомпиллированным файлом ros#.exe.

После этого программа РОС приобщится к Вашим достояниям, а Вы можете считать себя ее соавтором.

[ekvi]

На вкладке F(Lam) введены новые тесты ОС по диапазону спектра:
(ссылки на новые версии программы РОС - см. в предыдущем сообщении)

[serega2007]

   У кого под рукой есть продольная сферическая аберрация через высоту зоны (у) и радиус ( R ) из бесконечности для сферического зеркала ?
   Если нема , то сам выведу , но только проверьте , Пожалуйста .

[Vladstar]

Может ошибаюсь, судя по логике продолька для сферы в этом случае должна быть такая же, но с обратным знаком, как и для параболы при контроле из центра кривизны  (только неясно, расчёт делать для случая с неподвижным или подвижным источником).

[ekvi]

Для сферы:
dS = 0.5*(R - sqrt(R^2 - y^2))
или приближенно:
dS = y^2/4/R + y^4/16/R^3.
см. Н.Н. Миихельсона, "Оптические телескопы", с. 132

[serega2007]

    Спасибо !

[ekvi]

В комплекте оптических систем train.dat, приложенном к программе РОС,
http://yadi.sk/d/igg9zkWOJNZZU
системы ранжированы по уменьшению контраста (или по возрастанию критерия dIsqim - среднеквадратичного значения остаточного фона на тест-изображениях). Анализируя результаты полного тестирования систем этого списка, пользователю не трудно будет догадаться, какие параметры его системы портят изображение объекта и принять меры для улучшения ситуации.

Вот два полярных варианта:
- на первой иллюстрации - параболоид с 2л-корректором,
- на второй - Ричи-Кретьен с 2л-корректором.
По списку в Комплекте они расположены в самом начале и недалеко друг от друга, так как контрастные характеристики у них - одни из лучших: малая светосила, пологие радиуса, малое поле зрения вызывают малые ошибки, что и обеспечивает высокий контраст в изображении тест-объекта (или малое значение остаточного фона dIsqim).
Но разница между ними существенная: при вдвое большем поле Ричи-Кретьен обеспечивает на краю поля на два порядка лучший контраст, чем параболоид. Это обусловлено десятикратной разницей волновых ошибок у этих систем.

Кроме того, обратите внимание на 3х-мерную ЧКХ для краевой точки поля: на нижней иллюстрации слева приведена ЧКХ для параболоида, справа - для Ричи-Кретьена. Асимметрия пространственной ЧКХ говорит о том, что на изображении, даваемом параболоидом, разрешение есть только в одном направлении, в другом, перпендикулярном первому, - все размыто, так как система параболоида отягощена астигматизмом.

[ekvi]

Вопросы от INPan:
"Попробую освоить ROS. Пользуюсь пока Линзиком, в нём мне не нравится одна проблема, решение которой так и не нашёл. Там почему-то во всех системах плоскость входного зрачка находится в плоскости входного отверстия. Это не правильно! Если я не ошибаюсь у Ньютонов и у большинства Кассегреноидов входной зрачок проходит через вершину главного зеркала. В Линзике это сделать не возможно."

В Земаксе плоскости входного зрачка (ВЗ) отводится отдельная поверхность, которую можно перемещать вдоль оси системы.
При хорошей коррекции аберраций обычно положение ВЗ не влияет на качество системы, поэтому в РОС плоскости ВЗ не выделяется такой статус.
Но, поскольку не все оптические системы (ОС) являются анастигматами и часто появляется желание по конструктивным соображениям расположить ВЗ в желаемом месте, то в РОС введена возможность изменять положение ВЗ.  Это делается посредством изменения 0-го расстояния: при (+) значении ВЗ отодвигается от системы, при (-) - входит вовнутрь системы.
Однако надо иметь в виду следующее обстоятельство. В ходящий в ОС параллельный пучок претерпевает преломление на ее поверхностях, размеры сопряженных отрезков начинают изменяться, поэтому вводимые отрицательные значения 0-й толщины в действительности оказываются не равными сумме промежуточных расстояний.
В случае отрицательного значения 0й толщины истинное положение ВЗ в РОС можно определить по неизменности Ф в сечении ВЗ при изменении поля.
В качестве ВЗ можно ввести "пустую", воздушную поверхность в ОС в желаемом месте, но программа не всегда это правильно понимает.
Можно сделать, как в Земаксе, но тогда - нужно-ненужно - РОС будет перелопачивать лишнюю поверхность, что вредно, особенно  при
оптимизации.

Теперь о положении ВЗ в известных системах.
В Ньютоне - да, обычно ВЗ на ГЗ. Но иногда, желая уменьшить ЦЭ, приходится переносить ВЗ на корректор.
В 2х-зеркальных системах типа кассегрен ВЗ, расположенный далеко впереди от ГЗ, позволяет значительно повысить качество по полю. Но иногда - по тем же соображениям - приходится устанавливать его на вторичном зеркале.

[INPan]

Спасибо, понятно.
Для меня стал открытием тот факт, что входной зрачок можно расположить в любом месте по своему усмотрению при расчёте системы. Но ведь положение входного зрачка может повлиять на виньетирование. В Линзике например, при расчёте того же Кассгрена например, у которого входной зрачок должен быть на расстоянии нескольких метров перед входным отверстием, расположение его не уровне вторичного зеркала приводит неправильной оценке виньетирования. Линзик показывает, что оно есть, в то время как его на самом деле нет.
Положение входного зрачка может повлиять и на радиус кривизны фокальной плоскости. Если его положение задано не правильно, то и радиус её будет больше или меньше.

[ekvi]

Положение входного зрачка может повлиять и на радиус кривизны фокальной плоскости. Если его положение задано не правильно, то и радиус её будет больше или меньше.

Из 4й формулы (III-98) В.Н. Чуриловского "Теория хроматизма и аберраций 3го порядка" (с. 138)
D = Do +2k*Ko +k^2*Bo
следует, что Ваше предположение верно, если у системы осталась
- сферическая аберрация (Bo),
- кома (Ко),
- кривизна поля при k = 0 (Do).
k - вынос ВЗ.

Виньетирование, в принципе, не меняет качества изображения, а только ослабляет яркость по полю. Но и о нем, конечно, нельзя забывать. Но обычно ЛА больше нагоняют на себя страхов тогда, когда надо просто это оценить цифрой. Ну, и знать надо, что яркость спадает на поле по закону cos^3.

[Алексей Юдин]

Ну, и знать надо, что яркость спадает на поле по закону cos^3.

В 4-й - эллипс на входе, в квадрате удлиннившийся фокус, зима на фокальной плоскости.

[ekvi]

в квадрате удлиннившийся фокус

Не у всякой системы происходит удлинение фокуса к краю поля: например, у концентрических систем.
Кроме того, зависимость F от угла поля сложная, часто знакопеременная.

Но Ваша поправка, Алексей, существенная!

[Алексей Юдин]

Не у всякой системы происходит удлинение фокуса к краю поля: например, у концентрических систем.

В них оно произойдёт когда плёнку распрямят до плоскости и она растянется. Плотность изображения упадёт, что эквивалентно падению освещённости. В цифровой системе аналогично - уменьшится количество фотоэлектронов на площадь экрана.

[Павел Кириленко]

Не у всякой системы происходит удлинение фокуса к краю поля: например, у концентрических систем.

В них оно произойдёт когда плёнку распрямят до плоскости и она растянется. Плотность изображения упадёт, что эквивалентно падению освещённости. В цифровой системе аналогично - уменьшится количество фотоэлектронов на площадь экрана.

   Вероятно, распрямление пленки эквивалентно появлению дисторсии, а виньетирование остается пропорциональным косинусу угла (у концентрических систем).

[ekvi]

koalin обратился с просьбой восстановить параметры схемы и узнать, какое качество она обеспечит.
Кроме того, на поверхности 2го зеркала имеются царапины, и требуется ремонт.

Итак, схема Кассегрен Манжена:
- фокус ГЗ - 650 мм,
- экв. фокус - 2150 мм.
Требуется знать примерные радиуса мениска и ГЗ (или стрелки),
веса мениска и зеркала (по ним определить ~ марки стекол).
Можно все это определять методом гадания.

Под схемой koalin'а - пример восстановления габаритных параметров.
Как можно видеть все это ни о чем: даже если удастся абсолютно точно подогнать габаритные размеры, марки стекол в данной системе останутся в неизвестности.
В дальнейшем свою примерную систему (на нижней иллюстрации) я доведу до кондиции.

В этой ситуации - одно из двух:
1й вариант - выбросить доставшееся добро,
2й - на свой страх  и риск перешлифовать выпуклую поверхность мениска.

2й вариант:
- выточить чашку с радиусом на 5-7 мм большим выпуклого радиуса мениска;
- залить чашку сплавом Вуда и отформовать ее по мениску;
- прошлифовать выпуклую поверхность мениска наждаком той зернистости , которая соответствует царапинам на зеркале.
  если повреждено всего лишь покрытие - заливку произвести полировочной смолой и поверхность освежить полировкой.
Если царапинки очень мелкие - в виде бисера, можно либо очень долго полировать, либо каким-то одним из трех - 30-60-120 минутником прошлифовать на смоле. Потом перезалить смолу и отполировать.

Обработке подвергнуть всю поверхность мениска, т.к. при обработке только зеркального покрытия на мениске образуется зональная ошибка (валик).
Глубину царапин лучше определять наощупь ногтем: если не цепляется, значит можно царапины свести полировкой.
Еще момент. В зависимости от площади дефектов - стоит ли портить прибор?
Если царапины только нарушают эстетику - не майте себя.
Если покрытие наполовину сошло - просто отдайте его перепокрыть.

В любом случае требуется диагноз специалиста: здесь, как в медицине, лечение заочно - не просто не эффективно, а вредоносно.

koalin,
какие остались вопросы?

[ekvi]

Приходится отвечать - за себя и за коалина:

"Система не моя, а https://astronomy.ru/forum/index.php?action=profile;u=30387.
Это он сделал корпус в 1985 г. ( Чья тогда была оптика - не знаю... в кругах ЛА Литвы я с осени 1990 г. )
Вот теперь куски этого телескопа вернулись к нему.
А в теории он ...

Может у Вас ещё есть схема этого:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,110214.msg2646350.html#msg2646350
« Ответ #10 : 17.11.2013 [15:28:20] »
Это я присватал эму этот телескоп. ( Знал у ково лежит под кроватью годами. )
Теперешний владелец совсем зелёный в телескопах.
А, я в этот телескоп вижу не докомпенсированую сферическую.
Поперечная - не очень и большая, но продольная ( по внефокалам ) очень, очень длинная ... может так проявляется сферика 5-тово порядка ?
( Про термостабилизацию говорить не приходится - массивный, закрытый бочок. Но через пару часов на улице сферика очень, очень медленно уменьшается. )"

А чем и как Вы определили, что это - сферическая, а не хроматизм?
1 : 10 - вот и получается, что продольная большая.
А массивный - у мениска толщина - 60 мм, вес - мениск 6кг, ГЗ - более 3х.

Сходил по 2й ссылке - это ж МАК, т.е. ГЗ не манжен!

[Koalin]

А чем и как Вы определили, что это - сферическая, а не хроматизм?
1 : 10 - вот и получается, что продольная большая.

И по Веге раскраска слабая.

Нет - 1/8 - для МК он очень светосильный.
( Хотя последние 7 лет наблюдал через Ньютоны 1/5.)
Это светосильный брат Сантела ( Интеса ), с отдельной вторичкой.
Стрелки (радиуса) проморить у меня не было возможности.
( Хозяину - ещё рановато этим заниматься. )

[ekvi]

Нет - 1/8

Диаметр 215, фокус 2150 = 1: 10.
Но это не суть.
Главное то, что считать я умею, а вот в конкретных изделиях, особенно импортных - не силен.

Извините, у нас уже 3й час ночи, пора спать.