Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: РОС - программа расчёта оптики телескопов  (Прочитано 67687 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Вроде всё учёл и протестировал.
На илл. - одна и та же ОС, но оптимизированная по разным схемам; тестирование произведено при фокусировке на текущих линиях спектра (т.е. "судья" - один и тот же).
1 - исходный вариант ОС, 2 - ОС оптимизирована при фокусировании на ведущей линии, 3 - ОС оптимизирована при фокусировании на текущей линии спектра, на которой производится вычисление волновой ошибки.
Хотелось бы услышать осмысленный, аргументированный анализ полученных результатов.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Последняя версия РОС: https://yadi.sk/d/vviS6jkzxqKq4
На илл. - вырезка из страницы "Тест":
На странице "Тест" левого блокнота собраны новые уставки:
- dWprec - если отмечен, то волновая ошибка вычисляется по точному алгоритму (на обращённой ОС), если не отмечен - по обычному алгоритму, на прямой ОС;
- Focusing: способы перефокусировки:
 = alongMain - на ведущей линии спектра,
 = alongCurr - на текущей линии спектра;
- parCalc - если отмечен, то оптимизация будет производиться с использованием параллельных потоков, т.е. на всех ядрах процессора, если не отмечен - на одном ядре.

Когда тестирование ОС производится при перефокусировке на ведущей линии спектра, результаты разочаровывают - см. илл.
Под ведущей линией спектра имеется в виду линия, принятая за основную (обычно это - либо середина рабочего диапазона, либо Lam = 555 нм).
« Последнее редактирование: 03 Сен 2020 [16:57:14] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Доделал Полихром-ЧКХ: https://yadi.sk/d/vviS6jkzxqKq4
Теперь можно увидеть на одной кривой ЧКХ результат преобразований полихроматической зрачковой функции.
Время её вычисления ~ 0.5 секунды (см. илл.). Если оптимизировать по ПХ-ЧКХ, то один шаг из 12 тыс. тестов будет выполняться 10 минут (=12000*0.5/60). Сейчас шаг занимает ~ 5-10 секунд.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Как говорится, "легко пошло!": https://yadi.sk/d/vviS6jkzxqKq4
Полный тест - также ПХ_ЧКХ - одним графиком. Правда, с непривычки выглядит куце.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Вчера по "просьбе читателей" ввёл в РОС тест на влияние растяжек на дифр. изображение звезды: https://yadi.sk/d/vviS6jkzxqKq4
На 1 илл. - кроп из кадра "Конская голова" https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,166577.msg5143349.html#msg5143349,
на 2й - моделирование влияния сдвоенных растяжек, изготовленных по рис. 3, на дифр. изображение звезды параболоидом Ф 246 мм, F/5 (сложено 8 "кадров" = зрачковая функция умножена на число 8 ).
Поскольку суммарная зрачковая функция в дальнейшем проходит БПФ, то максимальное усиление яркости кратно двойке и не всегда приводит к её увеличению. В реальности яркость линейно возрастает пропорционально числу сложенных кадров.
t - толщина растяжек на виде в плане, мм;
B - расстояние между сдвоенными растяжками, мм;
N - число "сложенных кадров".
Если растяжки одиночные, то B = 0, t = 1/2 реальной толщины растяжки.
« Последнее редактирование: 14 Сен 2020 [17:52:01] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Добавил к обычным растяжкам ещё два типа: https://yadi.sk/d/vviS6jkzxqKq4
1 - растяжки, утоняемые от края ВЗ (входного зрачка) к его центру,
2 - растяжки, смещённые с осевой ВЗ.
На 1й илл. - обычные растяжки.
Видно, что растяжки, утоняемые от края ВЗ к его центру, значительно очищают дифракционную картину звезды (ср. параметр dEsqv = приращению СКО фона для всей дифр. картинки).
Нужно заметить, что растяжки, смещённые с осевой ВЗ и напоминающие дугообразные растяжки, предложенные Д.Д. Максутовым, добавляют существенные шумы.
« Последнее редактирование: 17 Сен 2020 [20:51:20] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Растяжки в виде бус:

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Ещё модернизация опции для растяжек.
1 - дифр. изображение звезды без учёта растяжек.
2 - обычные растяжки толщиной 8 мм.
3 - бусовидные растяжки.
Если масштаб графика задать под 100х, то видны все нюансы дифр.картины в её сечении.

Оффлайн ROVIAN

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 61 000
  • Благодарностей: 1212
  • RV6LOT Icom IC-775DSP
    • Сообщения от ROVIAN
    • Астрономия в Ростове-на-Дону

2 - обычные растяжки толщиной 8 мм.
:o  Ого, обычные.....
80ED+SW0.85/HEQ5/533ММ/QHY5-II,
203/1000/HEQ5/МРСС/183ММ/QHY5-II

Н 150,200,300,  МСТ-180 Hand made  165,215,300,317,450
Canon 550D, 550DA, 1100DA, 5DM2, 5DM4,  (SY 14/2.8, SY 135/2.0, EF 70-200/4L, )  

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
При тестировании реальных ОС всё выглядит вполне реально:
Ф249/5, звезда на краю поля Ф 18 мм, обычные растяжки t = 4 мм. Масштаб на графике освещённости = 133х.

Ссылка - та же: https://yadi.sk/d/vviS6jkzxqKq4

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
На илл. тесты при разной конфигурации растяжек:
на 1й - толщина растяжек убывает к центру, на 2й - наоборот, толщина увеличивается к центру. Первый тип получен как треугольник (кнопка ">"), второй - как косинусоидальные чётки (кнопка "cos") при параметре Npi = 0.85).
Оба типа дают один и тот же вклад по СКО фона: dEsqim = 0.212, но у растяжек, толщина которых возрастает к центру (кнопка "cos"), яркость 1-го и 2-го интерференционного кольца заметно ниже, чем у растяжек, толщина которых убывает к центру (кнопка ">"), и я предпочёл бы использовать их.

Оффлайн serega2007

  • *****
  • Сообщений: 66 282
  • Благодарностей: 1103
    • Сообщения от serega2007
До встречи на Астрофесте !
Ибо на Астрофоруме жизни нет .
                                            Серега .

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Под впечатлением Маскулатора ... тоже захотелось побыть левитаном: раскрасил дифракцию от растяжек.
Может, в дальнейшем из этого что-нибудь выйдет полезное ...
ссылка на модерн: https://yadi.sk/d/0rqhRXYyLDE8jQ
и на 2й илл - фейс с упр. элементами для растяжек.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Ввёл численную меру для оценки вклада растяжек в фон снимка: теперь у ЛА будет инженерный критерий.
Как он считается?
По всему "снимку" суммируется освещённость каждого пикселя, не превышающая 1/3 максимальной освещённости (по аналогии с параметром FWHM) - таким образом, исключается сама звезда и наибольший вклад ЦЭ. Далее определяется СКО фона - для "снимка" без растяжек (параметр E0), а затем - для "снимка" с учётом растяжек (параметр E1).
Наконец, вычисляется вклад растяжек в фон - параметр dE = E1 - E0, по которому и предлагается сопоставлять типы растяжек между собой.
« Последнее редактирование: 28 Сен 2020 [17:09:03] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Ввёл анимацию маски Бахтинова.
Результат пока далёк от ожидаемого.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Вот теперь и я - вослед за Слюсаревым и Родионовым - захлебнул скепсиса к БПФ.
Для уточнения численной оценки вклада растяжек в фон изображения звезды пришлось использовать старые наработки дифр. вычислений.
Как обстоит дело с этим?
Положим, считаем в относительных единицах. Но с какого уровня учитывать этот вклад?
Логично исключить центральный максимум,  и суммировать фон, начиная с кружка Эйри. Но как по ФРТ - чисто формальной, качественной картине - сделать это?!
Пришлось сделать так. Берём интеграл для центра поля - получаем E0. Затем, отступив от центра до первого максимума (в 1м кольце) берём второй интеграл - E1. Этот уровень Level = E1/E0 будет точным, как для рефракторов, так и для рефлекторов с ЦЭ. Ориентируясь на этот уровень, и будем суммировать фон.
Итак, имеем такой исследовательский пульт (см. илл), в который добавлены "о" - ЦЭ без растяжек и "О" - открытый входной зрачок.
На 2й илл: слева - фон на звезде, полученный на открытом зрачке, справа - на экранированном зрачке.
На 3й илл. - обычные растяжки "+".
Числовая мера dE - для точной оценки влияния всяких препятствий на входном зрачке.

РОС для пользователя - всё по той же ссылке.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Последний вариант РОС: https://yadi.sk/d/vviS6jkzxqKq4
Что нового?
1. Устаканил светопотери для открытого зрачка (рис. 1).
2. Опираясь на плечо гиганта Н.Н. Михельсона (рис. 2), устаканил рассеяние для экранированного зрачка (рис. 3).

Когда получено точное значение потерь для экранированного зрачка, вклад растяжек получить уже просто: вычитаем из суммарных потерь потери на экранирование.
Остальное - в файле ROSHelp.doc.

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Ввёл 1-лучевую растяжку.
Однако практика показала: опция " -< " (три растяжки) - универсальная.
На 2й илл. - как из 3х растяжек сделать одну через весь диаметр (3 в 2),
на 3й - 3 => 1, с переменным сечением по радиусу входного зрачка.
« Последнее редактирование: 17 Окт 2020 [11:21:04] от ekvi »

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
РОС после очередной "прополки": https://yadi.sk/d/vviS6jkzxqKq4
Благоустроил полихром ЧКХ (устранил опечатку в суммарной ф-ции зрачка) и Тест по всем дифр-объектам (вписал в экран и фон теперь считается точно).

Оффлайн ekviАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 6 258
  • Благодарностей: 343
    • Сообщения от ekvi
Серьёзные проблемы исчерпаны, занялся украшениями: сделал наглядным поворот лучей в зафокальных ОС и в ОС с диагональным зеркалом.
На 1 илл. телескоп системы Грегори Ф 250 метров, 1 : 9 с диагональным зеркалом, выводящим фокус за пределы ГЗ,
на 2 - 1-зеркальный телескоп со сферическим ГЗ Ф 248 мм и с ДЗ, установленным между линзами корректора: увеличено в 3х.