Что за аберрация? (Коллимация Ричи-Кретьена)

[Alexey Popov (flyeye)]

Если внимательно посмотреть на формы звезд на снимке, то хорошо видно, что звезды во всех четырех углах довольно сильно икажены. Если в центре все более-менее (снимок делан без гидирование, есть небольшой смаз), то по углам - все плохо. Искажение однообразное, типа расфокусировки, имеет направление куда-то в сторону центра.
Коллеги, что это за аберрация?

Изначально была проблема с коллимацией, ее выправил на сколько смог. А с этим что-то можно сделать?

Спасибо!

PS Телескоп Ричи-Кретьен 8".

[Дмитрий Маколкин]

Полевые аберрации в Ричи-Кретьене - полевой астигматизм и кривизна поля. Это приводит к тому, что на краю поля звезды вытягиваются в черточки, от центра к краю, и всё это симметрично относительно центра поля.
Исправляет такие аберрации простой двухлинзовый корректор поля, который должен быть посчитан под конкретный инструмент. Для расчёта нужно знать радиусы кривизны зеркал и расстояние между ними. Параметры асферик определятся в расчёте, и после этого уже можно считать корректор поля.

[Alexey Popov (flyeye)]

Ага, внушает надежду! Спасибо большое, Дмитрий! Пошел читать про полевой астигматизм и кривизну поля.
Попробую добится конкретных рекомендаций от производителя.
Еще раз большое спасибо!

[Дмитрий Маколкин]

Ага, внушает надежду! Спасибо большое, дмитрий! Пошел читать про полевой астигматизм и кривизну поля.
Попробую добится конкретных рекомендаций от производителя.
Еще раз большое спасибо!

В идеальном случае производитель среди доп. принадлежностей должен иметь такой корректор поля. Попробуйте у него узнать, есть ли что-то под Вашу модель.

Успехов!

[Alexey Popov (flyeye)]

У производителя действительно был корректор под эту модель. Месяц переписки, три десятка писем и я получил корректор бесплатно с обещаем оплатить его себестоимость в случае, если он решит проблему Потом месяц ожидания хорошей погоды и разочарования от собственный непредусмотрительности: корректор должен быть установлен на расстоянии 109 мм от фокальной плоскости, а я "немножко" не попадал Потом еще месяц ожидания дополнительных колец... В итоге - картинка действительно стала на много лучше.

Без корректора поле выглядело так, ну или
так. Хорошо видно, что и справа, и слева аберрации очень сильные. Фактически, рабочая часть поля - центр.

После установки корректора стало на много лучше. Нормальное изображение для примера.
Фактически, с этим уже можно работать. Аберрация заметна только по самому левому краю, почему то больше всего пострадал левый верхний угол.

Но я на этом не остановился, взял у брата EOS 6D с полноформатной матрицей и посмотрел что будет на ней. А вот на ней ситуация оказалась хуже. Вот что поулчилось:
Нормальный снимок 1 и он же с маской Бахтинова;
Нормальный снимок 2 и он же с маской Бахтинова.
Правый нижний квадрант - хорошо до самого края! Правый верхний - есть небольшие искажения, но терпимо. В то же время левая четверть или даже треть от низа до верха - с искажениями. Левые процентов 20% вообще никуда не годятся.

На всякий случай я еще раз проверил коллимацию с линзой барлоу 2х: вариант 1 и вариант 2

В общем, вопросов два.

1. Если внимательно посмотреть на снимки из второй серии (сделанные на 6D), то видно что поле искревлено в основном в левой части, справа аберрации слабее. Кроме того, если раньше четко вырисовывалась некая округлая зона, внутри которой все было хорошо, то сейчас я в этом не уверен.  Складывается ощущение, что зона не округлая. Было бы логично предположить, что корректор расширит зону до определенного предела, но она по прежнему останется круглой (зона, свободная от аберрации). Подозреваю, что теперь видимые искажения имеют другую природу. Наклон? Юстировка? Что-то еще?
Вчера заметил, что фотик не плотно садится на переходное кольцо EOS-M48 и слегка "люфтит", что может давать небольшой (очень небольшой учитывая размеры матрицы) наклон. Может быть дело в этом? Допуск точности при установке для корректора 2%, то есть около 2-х мм. Наклон может иметь фокусер...

2. Собственно вопрос по юстировке. Делал первый раз по инструкции. Вроде получилось. По крайней мере точно стало лучше, чем было до. Вопрос: как проверить, на сколько юстировка хороша иным методом, кроме как визуально по симметричности дифракционной картины? Как-то сложно и неудобно не глаз? И можно ли ее еще улучшить?

Спасибо!

[Дмитрий Маколкин]

Довольно трудно оценивать дефокусировку по полю, сиинг здорово испортил бахтиновскую картину, поэтому попробую сначала изложить юстировку Р-К в общем виде.

Задача юстировки сводится к обеспечению соосности всех оптических элементов и фокусера. При этом достигается как выставление элементов по боковому смещению, так и по их углу наклона.

В наших рассуждениях будем исходить из того, что боковое смещение фокусера и оптических элементов исключено применением точёных на токарном станке оправ и симметричного относительно оси трубы подвеса вторичного зеркала. Будем оперировать только наклонами фокусера и зеркал. В первом приближении это приемлемо.
Примем, что установка корректора поля производится соосно фокусеру - точеная оправа и плотная посадка корректора поля на фокусер.

Юстировку будем проводить от конца.

1. выставление фокусера наклонами таким образом, чтобы его ось прошла через центр вторичного зеркала.
Сделаем диафрагму или мишень с крестом, надеваемую на вторичное зеркало или его бленду.
Берем лазерный коллиматор (проверенный и настроенный), устанавливаем его в фокусер и смотрим, попадает ли он в центр мишени (на пересечение линий креста) или нет. Если нет - наклоняем фокусер (прокладки, винты или ещё что - исходя из конкретной конструкции) так, чтобы луч лазера пришел в центр вторичного зеркала.

2. Выставляем ось вторичного зеркала.
Не удаляя лазерный коллиматор, установленный на этапе 1, смотрим, куда идёт отраженный вторичным зеркалом луч и наклонами зеркала выводим его строго назад, в лазер. В зависимости от конструкции лазерного коллиматора, используем возможные косвенные признаки попадания луча точно в лазер - блики, вторичные отражения и т.п. После приведения луча назад в лазер наклонами вторичного зеркала мы имеем соосно и без наклонов установленные фокусер и вторичное зеркало.

3. Теперь наклонами главного зеркала нам надо выставить угол наклона главного зеркала, для чего заменяем лазерный коллиматор на сильный окуляр и наблюдаем дифракционную картину звезды, близкой к зениту. Если главное зеркало наклонено, изображение звезды в центре поля зрения будет отягощено комой. Наклонами главного зеркала убираем эту кому.

В результате у нас не только съюстирована оптика телескопа, но и оптическая ось приведена в центр фокусера, а сам он параллелен оптической оси. Теперь можно установить корректор поля и проверить результат.


Тут многое будет зависеть от конструкции фокусера. Если это Крейфорд, то есть шанс нарваться на несоосность подвижной трубки и корпуса, тогда приведенная выше методика не сработает, так как ось фокусера, как его ни наклоняй, не совпадет с центром главного зеркала. С этой проверки я бы и начал юстировку.

[Alexey Popov (flyeye)]

Дмитрий, спасибо большое за развернутый ответ!

По сути, я выполнил только п.2 и то по звезде. Инструкция производителя вообще очень мутная, п.3 из нее видимо как раз и отвечает за выставление на одну ось фокусера. К сожалению, я не понял что там написано, о каком лазере речь, где найти метку на главном зеркале и какие из  винтов ближе к фокусеру (имхо, они находятся на одинаковом расстоянии). Вообще складывается ощущение, что это либо кривой перевод с немецкого, либо инструкция от другого телескопа.

Ок, 2-ой пункт мне полностью понятен (лазерный коллиматор это что-то типа этого?). 3-ий понятен, но нужно будет разобраться какие болты крутить. Но это не горит.

А вот эта вот фраза:

Сделаем диафрагму или мишень с крестом, надеваемую на вторичное зеркало или его бленду.

в первом пункте однако ставит в тупик. Если можно, нельзя ли чуть-чуть подробнее, что такое "диафрагма или мишень, надеваемая на вторичное зеркало"? Может быть фотография есть как это выглядит?

Спасибо!

[Fidel]

Просто крышечка с отверстием, которая пролезет меж растяжек паука и надёжно наденется на бленду вторички.

[Alexey Popov (flyeye)]

Хм.. Пока все равно не до конца понятно.

1. В описании всех лазерных коллиматоров, что есть в "близлежащих" магазинах указывается, что они предназначены для Нютонов. Имеет ли это какое-то значение, или любой из них подойдет для работы с Ричи-Кретьеном?
2. Допустим я подобрал/сделал крышку с мишенью и закрыл вторичку. Поставил лазерный коллиматор, включил. Вопрос, возможно глупый: как наблюдать лазерную метку на мишене? В отражении главного зеркала?
Другой вариант: крышечка с дырочкой. Правильно ли я понимаю, что при "попадании" в дырочку я увижу отараженную метку на мишени лазерного коллиматора?

[Дмитрий Маколкин]

Хм.. Пока все равно не до конца понятно.

1. В описании всех лазерных коллиматоров, что есть в "близлежащих" магазинах указывается, что они предназначены для Нютонов. Имеет ли это какое-то значение, или любой из них подойдет для работы с Ричи-Кретьеном?
2. Допустим я подобрал/сделал крышку с мишенью и закрыл вторичку. Поставил лазерный коллиматор, включил. Вопрос, возможно глупый: как наблюдать лазерную метку на мишене? В отражении главного зеркала?
Другой вариант: крышечка с дырочкой. Правильно ли я понимаю, что при "попадании" в дырочку я увижу отараженную метку на мишени лазерного коллиматора?

1. Годится любое устройство, вставляемое в фокусер, по оси которого идёт лазерный луч. Это может быть самоделка или готовое изделие, как будет удобнее. Главное его проверить. Проверяют так: укладывают цилиндрической посадочной частью в уголок и вращают, наблюдая за положением луча сначала на экране вплотную (определяем боковое смещение выходного отверстия лазера по возможным смещениям луча) и на удаленном экране - для определения есть ли наклон луча к оси устройства.

2. Крышечка с дырочкой в этом плане удобнее, но если луч в неё не попал - это тоже тстоит видеть. Я бы поставил в трубу небольшое зеркальце или, как Вы правильно написали, смотрел бы на отражение вторичного в главном зеркале. Как попали в дырочку - так можно и отражение на мишени коллиматора ловить.

[Alexey Popov (flyeye)]

Теперь вроде все понятно. Ну что же, буду пробовать!
Огромное спасибо!

[Дмитрий Маколкин]

Теперь вроде все понятно. Ну что же, буду пробовать!
Огромное спасибо!

Удачи, и расскажите нам потом как получится!

[Alexey Popov (flyeye)]

Приехал китайский коллиматор. Внешне один в один как те, что продаются у нас, но примерно на 40% дешевле. Тут уже можно посметься, но я решил рискнуть.

Протестировал приехавший экземпляр.

Первый тест выявил наличие "небольшого" бокового смещения. Небольшое - это значит, что пятно лезера будучи в диаметре примерно 2-2.5 мм, вращалось с отклонением сильно меньше диаметра самого пятна. На вскидку - 0.5 - 1 мм.

Второй тест, определение наклона луча к оси, дал несколько более грустный вариант. Картинка в приложении. С расстояния в 4.5м, луч описывал окружность примерно в 8 мм диаметром.

Фокусное расстояние моего RC8" 1632 мм, если не ошибаюсь. Очень грубо, на вскидку, расстояние от точки фокуса до вторички около 70 см, от вторички до главного  зеркала около 45 см. Таким образом, отражение от вторички будет иметь отклонение около 2.6 мм ( То есть размером с само пятно лазера. Что наверно приемлимо. Отражение от главного зеркала (если там что-то возвращается) около 4 мм, что уже конечно многовато.
Коллеги, что думаете?

[Alexey Popov (flyeye)]

На телескопе имею картину из приложения. Похоже, отклонение луча сильно больше ошибки, вызванной кривизной коллиматора. И "ручки" крутить все таки надо...

[Alexey Popov (flyeye)]

Затянул все винты, в том числе фиксатор фокусера. Ситуация улучшилась, пятно сместилось к центру. Покрутил коллиматор, фиксируя его в разных положениях. Пятно гуляет примерно от середины первой зоны, до середины второй.

В общем следующий шаг - придумать крышку бленды вторички.. Бленда примерно 95мм, понятие не имею где такую крышку взять.. Буду думать.

[Alexey Popov (flyeye)]

На astro-talks.ru нашел пост, посвещенный исправлению коллиматоров. Действительно, если расковырять герметик, обнаружатся три регулировочных винта под шестигранник. Причем мне повезло, они оказались метрическими, а не как у автора поста. После получаса возни и трех итерций удалось в три раза уменьшить отклонение лазера от оси. До юстировки на расстоянии 4-5 м отклонение было ~4-5мм (диаметр окружности, описываемой лучем - 8-10мм), теперь 1-1.5мм. Соответственно на расстоянии 1-1.5 метра ошибка будет 0.25-0.4 мм, что меньше пятна лазера.

[Alexey Popov (flyeye)]

В общем теперь отметка лазера на коллиматоре при вращении коллиматора никуда не бегает, а делает круг ровно по первой отсечке.

[Alexey Popov (flyeye)]

Ну и собственно сделал следующий шаг. В качестве крышки для вторички идеально подошла крышка от какого-то пищевого контейнера. Проделал в середине отверстие диаметром 2-3 мм, вокруг все закрасил черным маркером. Результат на фотографиях.

Получается, что ось фокусера немного не попадает в центр вторичного зеркала, отклонение 2-3 мм.

Проблема сейчас в том, что я не понимаю что регулирую винты на задней крышке трубы... Наклон фокусера, или главного зеркала?


Вторую проблему я создал себе сам. Подобратся к вторичке, для того чтобы хотя бы измерить внешний диаметр бленды было очень не просто, и я в итоге решил свинтить вторичку. Сказано - сделано. Вот только меточку я не поставил... Так что теперь еще надо правильно выставить расстояние между главным и вторичным зеркалом... ( Нашел пару описаний как это сделать.
Кто-нибудь решал эту задачу?

[Alexey Popov (flyeye)]

Проблема с установкой правильного расстояния между зеркалами решилась достаточно просто, по крайней мере в первом приближении. Так как я не менял комплект оборудование, опическую схему и положение фокусера с последнего наблюдения, я пошел от обратного: фокусировал телескоп не фокусером, а вторичным зеркалом. В итоге удалось вернуться к прежнему состоянию. По крайней мере на "глаз" качество снимков хуже не стало, дифракционная картина на расфокусированном телескопе не отличается от той, что была раньше.

[Alexey Popov (flyeye)]

Возвращаюсь к вопросу юстировки Речи-Кретена. Тему хорошо бы переименовть, она уже давно не про аберрации...
В прошлый раз удалось хватило крректировки положения фокусера и вторички. Результат был вполне приличным, так что я решил отложить юстировку по полной схеме..

И вот похоже этот момент настал. Напомню, речь идет о трубе от TS
Далее опишу, что я выянил. Очень может быть, что кому-нибудь будет полезно.