Какой Штрель считать хорошим?

[Олег Парфёнов]

По сути он прав

 В чём прав?

 

[Vla]

Но если не останавливаться на странице 26, а дойти до страниц 101-102, то там говорится следующее: если дефокусировка на величину Δ вызывает появление тёмной точки в центре изображения, то в четыре раза меньшая дефокусировка не вызывает существенного изменения идеального дифракционного изображения.
Это и есть критерий Рэлея, который поддается проверке простыми любительскими средствами.

Забавно, что мы ссылаемся на критерий Рэлея, как будто знаем что он означает, но на самом деле он довольно неоднозначен. В своей статье 1878 года Рэлей описывает свои эксперименты, из которых он сделал вывод, что оптическая разность хода в 1/4 волны, т. е. падение центральной интенсивности примерно на 20%, не приведет к значительному ухудшению изображения (Collected Researches, 415-453). Как пишет Конради, Рэлей экспериментировал со сферической аберрацией в параксиальном фокусе, астигматизмом и комой. Проблема в том, что для данной ошибки волнового фронта эти три аберрации вызывают очень различное падение центральной интенсивности. Для сферической аберрации ошибка RMS в 1,5*к.к.(5) раз меньше размаха волнового фронта, для астигматизма в к.к.(24) раз, а для комы в к.к.(32) раз (все три первичные формы аберрации). Следовательно, размах в 1/4 волны приводит к 0,80, 0,90 и 0,925 Штреля соответственно. В случае расфокусировки, где среднеквадратическая ошибка к.к.(12) меньше размаха волнового фронта, 1/4 волны приводит к 0,814 Штреля.
Именно Конради открыл, что наилучший фокус для сферической аберрации — не параксиальный, а точка посередине между параксиальным и краевым фокусами. Затем он определил границу между хорошей и плохой оптикой как 1/4-волны размах волнового фронта сферической аберрации, или 0,80 Штреля (для любой точки фокусировки между параксиальным и краевым фокусом, отношение размаха волнового фронта к среднеквадратичному значению практически постоянно). Это придало  «правилу 1/4 волны» особое значение, но в другом смысле: не почти настолько хорошее, как идеальное, а скорее как приблизительный уровень, разделяющий хорошую оптику и плохую.
Полезно знать, что Рэлей уделял основное внимание разрешающей способности спектроскопов и других оптических приборов, а не уровню контрастности. Таким образом, он почти наверняка не принял во внимание источники ошибок волнового фронта мешающие телескопам, как атмосферная турбулентность, термически индуцированные деформации и турбулентность, центральное экранирование и т. д. Или, другими словами, полевой Штрель 0,80 лучше чем «хорошый», но он требует значительно лучшего чем 0,80 Штрель оптики (и даже тогда полевой Штрель может не приближаться к 0,80.).

[lobzon]

В чём прав?

Дискутировать не хочу. Нет настроения.

[a.pozharov]

Так этот комплексный же ))

шикарно!

[ekvi]

если не останавливаться на странице 26, а дойти до страниц 101-102

Думаю, у администрации форума терпение закончится раньше: скалозубы нам помогут!

Забавно, что мы ссылаемся на критерий Рэлея, как будто знаем что он означает, но на самом деле он довольно неоднозначен.

+ +
Спасибо за исторический экскурс!

[Vla]

Не за что. Не отнимая от заслуг Рэлея, но в то время его возможности были ограничены теми исследовательскими инструментами, которые у него были.

[Yuri P.]

Забавно, что мы ссылаемся на критерий Рэлея, как будто знаем что он означает, но на самом деле он довольно неоднозначен.

Владимир, мы очень часто и повсеместно используем устоявшиеся критерии или понятия особо не задумываясь о их значении - так удобно.
А про тех, кто стоит за ними вообще ничего не знаем. Вот 3 закона Ньютона, Кеплера и т.п. или знаем что Галилей до телескопа сбрасывал камни с Пизанской башни в случайных прохожих изучая ускорение свободного падения, а ведь за каждым именем интересная судьба - с этого надо начинать строить "скелет" знаний.

Ближе к делу.
Когда я говорю что "критерий Рэлея поддается проверке простыми любительскими средствами", я имею ввиду что любой может расфокусировать на 1/4 волны и убедиться по крайней мере как эта четверть волны действует на диф. изображение в реальности.
А в реальности дефокусировка на 1/4 приводит к изменениям картинки легко заметных глазом... Слабоват критерий, 1/8 - уже лучше.

PS. спасибо за дополнительную информацию

[Makssen75]

***** любой может расфокусировать на 1/4 волны и убедиться по крайней мере как эта четверть волны действует на диф. изображение в реальности.
А в реальности дефокусировка на 1/4 приводит к изменениям картинки легко заметных глазом... Слабоват критерий, 1/8 - уже лучше.
****

Такссс. Естественно, расфокусировать может любой. Я, например, могу расфокусировать не только на 1/4длины волны, но и даже на 1мм и даже на 5см смогу, если нужно:)
А теперь вопрос : как осуществить эту расфокустровку имеено на 1/4волны?? - мне вот очень интересно на самом деле. Может быть все знают, кроме меня, поэтому мне не принципиально, кто именно ответит ))

Зашёл, называется, в тему про Штрель почитать - хотел узнать, какой Штрель считать хорошим 🤭

[Сергей Казаков]

   Например , дефокусировка на телескопе 1/5 надо от нулевой фокусировки уехать на 28мкм . Для этого считаем , на какой градус повернуть барабан фокусера .
   От нулевой фокусировки двигаться в ту же сторону дабы исключить люфт

[Makssen75]

   Например , дефокусировка на телескопе 1/5 надо от нулевой фокусировки уехать на 28мкм . Для этого считаем , на какой градус повернуть барабан фокусера .
   От нулевой фокусировки двигаться в ту же сторону дабы исключить люфт

Спасибо, Сергей! Принцип понял. Ну и естественно, не глазом надо смотреть? (аккомодация глаза компенсирует такой микроскопический дефокус?), а фотоматрица?

[Vla]

Когда я говорю что "критерий Рэлея поддается проверке простыми любительскими средствами", я имею ввиду что любой может расфокусировать на 1/4 волны и убедиться по крайней мере как эта четверть волны действует на диф. изображение в реальности.
А в реальности дефокусировка на 1/4 приводит к изменениям картинки легко заметных глазом... Слабоват критерий, 1/8 - уже лучше.

Юрий, это будет 1/4 расфокусировки, и это, в отличие от того, как Рэлей сформулировал свой критерий, аберрационно-удельно (как и должно быть). Но это легче сказать, чем сделать, поскольку изображение в телескопе в фокусе должно быть практически идеальным. То есть, расфокусировка небольшого 60-миллиметрового рефрактора на 1/4 длины волны в целом будет заметнее - и ближе к эффекту на идеальное изображение - чем такая же расфокусировка в 400-миллиметровом рефлекторе.
Кстати, мы можем говорить об оптике и по-русски — разве это не что то?

[Сергей Казаков]

   Например , дефокусировка на телескопе 1/5 надо от нулевой фокусировки уехать на 28мкм . Для этого считаем , на какой градус повернуть барабан фокусера .
   От нулевой фокусировки двигаться в ту же сторону дабы исключить люфт

Спасибо, Сергей! Принцип понял. Ну и естественно, не глазом надо смотреть? (аккомодация глаза компенсирует такой микроскопический дефокус?), а фотоматрица?

      Нет . Аккомодация ни при чем . Ибо увеличение для видимости диска очень большое . И обьект вовсе не точечный .

[Yuri P.]

Юрий, это будет 1/4 расфокусировки, и это, в отличие от того, как Рэлей сформулировал свой критерий, аберрационно-удельно (как и должно быть). Но это легче сказать, чем сделать, поскольку изображение в телескопе в фокусе должно быть практически идеальным. То есть, расфокусировка небольшого 60-миллиметрового рефрактора на 1/4 длины волны в целом будет заметнее - и ближе к эффекту на идеальное изображение - чем такая же расфокусировка в 400-миллиметровом рефлекторе.
Кстати, мы можем говорить об оптике и по-русски — разве это не что то?

По-русски... конечно, а как еще на форуме☺
Владимир, у меня нет проблем с "практически идеальным" изображниями, 140мм в данный момент, месяца черeз 3 проверю на 250мм.

Возвращаюсь с работы, рашпиль ставлю у стены...   т.е. наоборот  - пришел утром на работу, памятуя о теме, посмотрел 140 F9.6 дуплет на стенде,
сфокусировал до паутинного колечка вокруг кружка Эйри, сделал заметку маркером на тонкой фокусировке,
расфокусировал до появления черной точки (первого минимума) сделал заметку - это дефокусировка в 1λ. 
Разделил на ≈4, сфокусировался опять и сделал 1/4 дистанции меж метками - колечко утолщилось, заметно без труда.

Проверил еще что будет при разных Штрелях:
При Штреле .99 дефокусировка на ± 1λ дает одинаковые изображения. При Штреле 0.98 - симметрия до и после фокуса нарушена.
Тестирование оптики сравнением изображений до и после фокуса хорошо описано в известной книге "Star Testing Astronomical telescopes", HR Suiter.
Там автор дает "star-test patterns" для отдельных и суммарных ошибок оптики при расфокусировке на ±5λ и ±10λ.

[Yuri P.]

Такссс. Естественно, расфокусировать может любой. Я, например, могу расфокусировать не только на 1/4длины волны, но и даже на 1мм и даже на 5см смогу, если нужно:)
А теперь вопрос : как осуществить эту расфокустровку имеено на 1/4волны?? - мне вот очень интересно на самом деле.

Предпочитаю обращаться по имени... Макс, Максим?
Как и везде тут есть некоторые тонкости.
Величину дефокусировки в 1λ можно определить практически как я описал выше, а также по формуле : Δ = 8 * λ * (F#)².
 Сергей уже дал вам значение λ/4 для F5 =28мкм.
Как видите дефокусировка в микронах потребует точного чувствительного фокусера. Попробуйте сначала поработать с вашим MAK 150.
В свое время я, дочитав до 101 страницы книги Максутова, пришел в некий восторг  и осознал что можно сделать фокусер с переменной чувствительностью (под разные конусы) и возможностью дефокусировки на заданное количество длин волн - сообщение 62 в теме https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,130337.60.html
- Дела давно минувших дней.

[Makssen75]

Предпочитаю обращаться по имени... Макс, Максим?
*
**
***

Да, это я Ваше имя - Юрий? Очень приятно и я на самом деле поражаюсь объемами оперируемых Вами и Вашим собеседниками (я здесь не в счёт) знаний!
Всё читаю, но мало что понимаю.

[Vavanzer]

   Например , дефокусировка на телескопе 1/5 надо от нулевой фокусировки уехать на 28мкм . Для этого считаем , на какой градус повернуть барабан фокусера .
   От нулевой фокусировки двигаться в ту же сторону дабы исключить люфт

Спасибо, Сергей! Принцип понял. Ну и естественно, не глазом надо смотреть? (аккомодация глаза компенсирует такой микроскопический дефокус?), а фотоматрица?

      Нет . Аккомодация ни при чем . Ибо увеличение для видимости диска очень большое . И обьект вовсе не точечный .

Аккомодация тож может сработать, правда она больше срабатывает по планетам. По дифкартинкам звезд и ее изменению в меньшей степени. Сколь разглядывал , глаз воспринимает все изменения дифкартинки не как расфокус, а как норму жизни, что оо поменялось в изображении типа))

  Если не правильно сфокусируешься, и глаз за счет аккоможации догоняет фокус, в итоге напряг возникает, глаз устает... Особенно на светосильной технике.  И атмосфера еще расфокусы выписывает в + и _, в итоге на 1:4 изображение колбасит сильнее изза малой ГРИП, чем в более длинные трубы!
  В итоге прям заметно, что в 1:6 "атмосфера мамного лучше", чем в 1:4 !)) 

[ekvi]

Но лучше - у Н.Н. Михельсона (1 илл.)

или в РОС:
1 - илл. из монографии Н.Н. Михельсона,
2 - ЦЭ = 0.1 - ядро компактное, как по ширине, так и по глубине,
3 - ЦЭ = 0.8 - ядро вытянуто вдоль оптической оси Z, а вся энергия разбросана в пред- и в за-фокальное пространство, в основном, вдоль оси Z.

2 и 3 - илл. к вопросу о влиянии ЦЭ на Кш: картины пронормированы к собственным Emax - в таких "головах" и там, и там Кш = 1.
Но ведь Кш = Er/Eo, а Er (яркость в центре изображения звезды у реального объектива) - много ниже, чем у идеального (Eo, т.е. без аберраций и ЦЭ).
Забыл сказать: картины посчитаны без привлечения БПФ, а прямым интегрированием по 12 гауссовым узлам. Сначала для каждой точки изображения определялось волновое поля в числе длин волн, затем каждая волна делилась на 8 интервалов, а уже каждый интервал обсчитывался по 12 узлам. Поэтому картинки получились чистыми, без артефактов по краям.