Какой Штрель считать хорошим?

[Олег Парфёнов]

Понятно, что суммарная ФЗ - сущность окаменевшая, а пятно турбуленцией шмотается я те дам как, но, быть может, глазу удаётся, с его миллисекундной реакцией, увидеть неискажённым диск Эйри?
Каковы Ваши наблюдательные впечатления?

Я видел неискаженные диски Эйри для апертур от 65мм до 250мм. Чем больше апертура тем реже виден диск Эйри.
Уже, начиная с апертур 6", надо ловить атмосферу. Однажды мне удалось в 250мм поймать атмосферу такую, что диск Эйри и кольца как-бы лежали на спокойной воде. Только рябь иногда пробегала по изображению.
В 65мм почти всегда видны диски Эйри. См. например: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,8110.msg6071026.html#msg6071026

На каких трубах? На ~16 дюймовой тоже видите разницу?

У меня набор труб от 65мм до 280мм. 16" у меня нет, но комплескный  штрель прямо пропорциален штрелю трубы. Так что высокий штрель у вас не пропадет - будет больше дней хорошей видимости неба, чем с плохим штрелем. Проверено и не только мною.

 

[Сергей Казаков]

   Кто бы спорил , но погода важнее .

[Gleb1964]

Я всегда при любой погоде на разных трубах вижу разницу между 0.8 и 0.95 в полиштреле.
В визуале глаз воспринимает не фазовый штрель трубы, а комплексный штрель  в котором учитываеться весь оптический тракт. Именно он строит изображение. А комплексном штреле фазовый штрель не складываеться с атмосферой, а умножаеться.

Олег, я к этому подхожу с такой точки зрения: изображение разрушают дифракция (дифракционный кружок), атмосферная турбулентность (кружок рассеяния, определяемый сиингом) и остаточные аберрации оптики (аберрационный кружок). Допустим, остаточные аберрации это безусловное зло. Но, нормальный, сбалансированный подход, когда атмосфера и дифракция разрушают изображение примерно в равных долях, даже дифракция в меньшей степени, поскольку сиинг постоянно колеблется.
Каждый раз наблюдая неразрушенный дифракционный диск, наблюдатель должен испытывать сожаление о нереализованной апертуре, когда дифракция недостаточной апертуры стала доминирующим фактором, ограничивающим систему. Видеть дифракционный диск красиво, эстетично, но достаточно бесполезно; это означает несогласованность апертуры с условиями сиинга, если атмосфера позволяет увидеть больше. 
В таком случае, вполне сбалансированный прагматичный подход - позволить бОльшую по размеру апертуру, даже если и с не 95 штрелем. Апертура должна быть настолько большая, чтобы никогда в ней не видеть дифракционного диска, всегда упираться только в атмосферу.

 

"Заостряет" кружок Эйри не размер апертуры, а светосила

Мимо.. И относительное отверстие здесь не при делах, а только при согласовании с пикселями матрицы. Вот, если бы объектом рассмотрения были пикселы матрицы, то...
Но в телескопы смотрят на небо и кружок Эри приводят к угловому размеру на небесной сфере, и туда же приводят кружок размытия атмосферы и аберраций.
И если мы берем объектив в два раза больший, то он собирает света в 4 раза больше и в кружок, который в 4 раза меньший по площади, т.е. плотность возрастает в 16 раз, в 4-й степени от размера апертуры. Сразу видно, что увеличение апертуры дает наибольший эффект, даже если часть выигрыша будет потеряна на центральном экранировании и несовершенстве апертуры.
На больших профессиональных телескопах если система адаптивной оптики вытягивает штрель на уровень хотя бы 0.3, то это считается ну очень хорошо, даже замечательно. Апертурища же огромная, игла дифракционного диска крохотная.

в моём С14 штрель 0.96, но ЦЭ в 32% Очень сильно мешает, делая дифракционное двоение контрастных переходов

Для тех, кто тянет фотосъемку в обсуждение штреля, скажу, что для фотосъемки штрель может быть вообще никакой. Хороший штрель нужен для визуальных наблюдений, но с увеличением апертуры требования к штрелю можно снизить. А для фотосъемки теория утверждает, что накопив достаточно хорошее отношение сигнал/шум можно восстановить изображение до дифрракционного даже для оптики с никаким штрелем. Т.е. телескоп Хаббла могли не исправлять, а копить сигнал подольше и делать деконволюцию, но наблюдательное время дорогое, потому корректор поставили.

[kup]

В 65мм почти всегда видны диски Эйри
-------
Кто бы сомневался. В такую апертуру диск Эйри равен 2 " (двум угловым секундам)! Поэтому вся эта атмосферная и нестабилизированная размазня хочешь- не хочешь утонет в этом корыте!
Это все равно, что пописать в унитаз и умудриться  еще туда  не попасть. Другое дело, все тоже самое (при одинаковом ссыинге ) сконцентрировать нестабильную струю в бутылочное горлышко. 

[Yuri P.]

Когда нужно продать телескоп да, цифры имеют значения

- попробуйте изменить мать вашу жизнь так чтобы цифры-деньги перестали определять ваши бытие и сознание 

[BIG TRAIL]

Апертура должна быть настолько большая, чтобы никогда в ней не видеть дифракционного диска, всегда упираться только в атмосферу.

   
 Таки в 400мм  тени спутников Сатурна видны уверенней, чем в 237,  несмотря на более размазанное изображение.     

[GraY25]

Каждый раз наблюдая неразрушенный дифракционный диск, наблюдатель должен испытывать сожаление о нереализованной апертуре, когда дифракция недостаточной апертуры стала доминирующим фактором, ограничивающим систему. Видеть дифракционный диск красиво, эстетично, но достаточно бесполезно; это означает несогласованность апертуры с условиями сиинга, если атмосфера позволяет увидеть больше.

Весьма интересный философский взгляд на реальность.

Для тех, кто тянет фотосъемку в обсуждение штреля, скажу, что для фотосъемки штрель может быть вообще никакой. Хороший штрель нужен для визуальных наблюдений, но с увеличением апертуры требования к штрелю можно снизить. А для фотосъемки теория утверждает, что накопив достаточно хорошее отношение сигнал/шум можно восстановить изображение до дифрракционного даже для оптики с никаким штрелем. Т.е. телескоп Хаббла могли не исправлять, а копить сигнал подольше и делать деконволюцию, но наблюдательное время дорогое, потому корректор поставили.

Вот тут именно что только теория утверждает. С Хабблом может и понятно, но с Земли большой апертуре радикально поможет только адаптивка..

Я вот делаю деконволюцию синтетического изображения по синтетической же PSF - двоение полностью исчезает, но с реальным изображением такой фокус провернуть не получается.
Сейчас много исследований проводится в области "вычислительной фотографии", многое применяется в телефонах или фоторедакторах, пока читаю/изучаю что попадается но реально к нашим проблемам (качественное восстановление в планетном lucky-img) особо никто не подходил.

Сейчас изучаю возможность вычисления реальной PSF по фотографии, и соотв. её дальнейшее использование..
Сиинг каждый раз разный, и подход должен быть соответствующий..

[ekvi]

конструкция аппарата на котором он 2I/Borisov открыл, это считается "усложнённым вариантом"?
Там какой-то "эксклюзив" или Гамильтон?

Вот "простой Гамильтон" ф 620 мм из плавленного кварцевого стекла 1 : 4, а сильнее - только усложнять.

[ekvi]

изучаю возможность вычисления реальной PSF по фотографии, и соотв. её дальнейшее использование..
Сиинг каждый раз разный, и подход должен быть соответствующий..

Лет уж, наверное, 10 назад я в РОС вычислял дифракционную PSF, затем масштабировал её и вычитал из каждого пикселя на фото.
Учесть сиинг можно, если одновременно с каждым снимком снимать на отдельную матрицу какую-либо звезду с известной зв.величиной, - это и будет эквивалентно вычислению PSF с учётом турбулентности. Тарировку при вычитании такой маски делать по яркости пикселя.

[ekvi]

""Заостряет" кружок Эйри не размер апертуры, а светосила, точнее, фокдель"

Придётся сослаться на "букварь" (Н.Н. Михельсон. Оптические телескопы,1976 г., с.50, формула 3.12):
 полудиаметр кружка Эйри r = 1,22*Л/A, где Л - длина волны, A = D/f' - величина относительная, обратная фокделю.
Из чего следует, что объективы с одинаковым фокделем, но с разными диаметрами, например, ф 10 мм и 10000 мм, имеют одинаковые размеры кружков Эйри.
О том, что в первом мало собрано света, а во втором громадная энергия - речь при "заострении" не шла - потому и подчёркивалась безразмерная величина, от которой зависит только размер "иглы". А вот в понятие "светосила" уже входит "сила света", с которой он давит на остриё иглы.

Ну, это - так, между делом.

[AntonP]

""Заостряет" кружок Эйри не размер апертуры, а светосила, точнее, фокдель"

Т.е., маленький телескопчик 50 мм 1/3 способен разрешить больше деталей на яркой Луне, чем какой-нибудь планетник 200мм 1/7? Какой тогда смысл стремиться за малым экранированием через увеличение фокусного, если при этом потери в детализации будут заметны больше, чем выигрыш в контрасте?

[Олег Парфёнов]

Видеть дифракционный диск красиво, эстетично, но достаточно бесполезно; это означает несогласованность апертуры с условиями сиинга, если атмосфера позволяет увидеть больше.

В принципе любительская астрономия вообще бесполезна. Лично я принимаю любительскую астрономию в духе Олега Чекалина - "Счастье в мозг...", прямо у окуляра.

В таком случае, вполне сбалансированный прагматичный подход - позволить бОльшую по размеру апертуру, даже если и с не 95 штрелем. Апертура должна быть настолько большая, чтобы никогда в ней не видеть дифракционного диска, всегда упираться только в атмосферу.

Это былр бы верно, если бы влияние атмосферы было бы линейно от апертуры D. Но это не так.
В квацистационарном  режиме штрель телескопа падает по закону  S ~ (r/D)², где r  - параметр Фрида. См. например: http://www.astronet.ru/db/msg/1205112/part1/turb.html
Обычно  r ~ 10см, т.е. для больших апертур "покой нам только сниться". Я пробовал уйти в большие апертуры, в планетном масштабе там всё кипит.  Там все время мелькают вроде новые детали, но точно рассмотреть, как правило, мне не удавалось.
Мне такой вид спорта не подошёл.

 

[Gleb1964]

См. например: http://www.astronet.ru/db/msg/1205112/part1/turb.html

Да, на астронете хороший дословный перевод Adaptive optics tutorial at CTIO https://www.ctio.noirlab.edu/~atokovin/tutorial/intro.html.

В квацистационарном  режиме штрель телескопа падает по закону  S ~ (r/D)2, где r  - параметр Фрида.

Приведеная Вами зависимость это зависимость для длинных экспозиций, а глаз имеет довольно короткую временную динамику, глаз не может долго копить световой сигнал. Человеческая зрительная система способна отрабатывать тряску изображения, в значительной мере компенсируя ее, если, конечно, частота колебаний изображения не превосходит возможности зрительной системы.
Тряска изображения это тоже самое, что наклоны волнового фронта. Частота "тряски" зависит от соотношения скорости ветра к диаметру апертуры. Большая по размеру апертура дает тряску меньшей частоты. На тряску (наклоны волнового фронта) приходится 87% всего фазового сдвига. И это зрительная система отрабатывает.
Поэтому, для глаза действительна другая зависимость между параметром Фрида и размером апертуры. Все это есть по Вашей ссылке на русском (и на английском варианте).
Вот диаграмма связи штреля короткой экспозиции (визуального в том числе) с  отношением D/r0.

График зависимости выигрыша в разрешении от отношения D/r0, здесь нас интересует кривая с пометкой 1 - вычтен наклон волнового фронта (тряска изображения). Видно, что наилучшего разрешения оптическая система достигает в районе D/r0 = 4..5 при совокупном штреле порядка 0.3. Кривая 0 это для длинных экспозиций, та, на которую сослались Вы ранее:

[ekvi]

Какой тогда смысл стремиться за малым экранированием через увеличение фокусного

При одном и том же фокделе (и "острие" у каждой точки изображения) у скопов разного диаметра разные же фокуса, т.е. масштабы изображения. А масштаб (грубо) M = f'/250 - т.е. один и тот же объект предстаёт в скопе бОльшего диаметра в увеличенном виде, потому глаз становится способен увидеть больше деталей.

наилучшего разрешения оптическая система достигает в районе D/r0 = 4..5

т.е. на диаметрах 300 - 360 мм. Причём, заметьте, "фридон" у разных "болот" имеет разный размер.
А т.к. не для всех этот вид спорта подходит, то надо, как говорят конструктора, иметь чугунную задницу, чтобы, сидя перед скопом, ожидать раз год штиля на воздушном океане и "щастья прямо в глаз".

[BIG TRAIL]

Да какой уж большой спорт в 60  с чем -то лет,    раньше надо было начинать.    D/r0 =5  -  удел молодых,  красивых,  дерзновенных.   Кроме того,  есть графики  на бумаге,  и есть реальная практика поколений астрономов,  оставленная в назидание хилым потомкам, от  смотревших в метровые телескопы. 

[ysdanko]

А т.к. не для всех этот вид спорта подходит, то надо, как говорят конструктора, иметь чугунную задницу,

И "чугунный" телескоп, поскольку микровибрации от ветерка и привода так же влияют на этот "составной" Штрель.

"Контроль качества оптики инструмента DIMM"
https://curl.sai.msu.ru/mass/download/doc/shtrel_control.pdf

[ekvi]

"составной" Штрель.

Вот и я понял: штрели перемножаются - по аналогии с к-тами отражения поверхностей.
Дребезг привода при съёмках на АФК нужно было не умножать, а возводить в 5 степень!

Но GraY25 своими фото убедительно продемонстрировал: при использовании стакеров результирующий снимок от возраста (и внешнего вида) ЛА не зависит.
Правда, где взять камеру с выдержкой 2 мс (= 500 кадров/с), чтобы вовсе не зависеть от турбуленции?

[Планета Земля]

В принципе любительская астрономия вообще бесполезна. Лично я принимаю любительскую астрономию в духе Олега Чекалина - "Счастье в мозг...", прямо у окуляра.

Как когда то сказал один мудрый человек, часть цитаты:

« Внешнее счастье без внутреннего не может длиться долго»

Тогда про какое внешнее счастье может идти речь, когда наблюдение проводятся через 6,5 см телескоп. Это уже должны быть слёзы разочарования, неудовлетворённости, неполноценности, ещё больше хуже будет если внешнее счастье будет с объективом в 3 см
 

[Алексей Юдин]

Правда, где взять камеру с выдержкой 2 мс (= 500 кадров/с), чтобы вовсе не зависеть от турбуленции?

С камерами проблем нет, недавно вон обсуждали сенсор который 3к может и стоит доступно для увлечённых любителей, вопрос где света столько взять!

[GraY25]

Правда, где взять камеру с выдержкой 2 мс (= 500 кадров/с), чтобы вовсе не зависеть от турбуленции?

вопрос где света столько взять

Да, при выдержках меньше ~10мс гейн приходится уже задирать настолько, что многое начинает тонуть в шумах (если мы снимаем на дифпределе)
Кроме того, в хороший сиинг точно достаточно ~20мс (50 fps) чтобы получить почти предельный результат.
Более высокоскоростная чем 10мс съёмка даёт профит лишь в специфических условиях (типа съёмка Меркурия днём и тд.)

А так-то в кропе обычные камеры легко делают и 500 и 1000 fps..